Pendule inversé équilibré sur un drone

[Nicholas Rehm] travaille pendant la journée au laboratoire de physique d’occasion chez Johns Hopkins, Maryland, a donc une expérience significative avec une gamme d’applications UAV. La préoccupation s’est produite sur la manière dont la détermination de l’atterrissage de Mars Rover a fonctionné, qui a incité [Nicholas] à accrocher un rocher sous son drone, relié au moyen d’un treuil. Cela a vérifié pour être intéressant. Cependant, ce qui est beaucoup plus fascinant pour nous, c’est ce qui se produit lorsque vous essayez de connecter un pendule inversé au sommet d’un drone en vol? (Vidéo intégrée ci-dessous)

Il s’agit d’un problème de théorie de gestion classique, où vous avez besoin de déterminer l’angle du pendule par rapport à la base, ainsi que de fermer la boucle en calculant l’accélération nécessaire de l’angle de pendule. Normalement, cela est démontré dans une seule dimension, mais il n’est qu’un peu plus difficile d’équilibrer un pendule avec deux degrés de liberté.

[Nicholas] Tout d’abord essayé d’obtenir l’angle de pendule en éliminant simplement les ressorts de centrage d’un joystick analogique, ainsi que de l’utiliser pour connecter la tige pendule au corps du drone. Comme cela est plutôt évident, cela a un énorme inconvénient. L’angle de pendule de vertical est maintenant la somme de l’angle de joystick ainsi que de l’angle de drone, qui avec les erreurs de mesure associées, vérifiées pour être une configuration inutilisable. Ne pas être découragé, [Nicholas] vient d’ajouter une carte plus imu au bas du pendule, ainsi que gardé le système de joystick comme pivot. Et, comme vous pouvez le constater à partir de la vidéo après la pause, cela a sans aucun doute travaillé.

Le contrôleur de vol est [Nicholas ‘] propre projet, Drehmflight (GitHub), une bibliothèque Arduino destinée à Teensy 4.0, en utilisant l’omniprésente MPU6050 6-DOF IMU. [Nicholas] a également fait une vidéo d’introduction pour le contrôleur, qui peut vérifier l’instructif pour ceux qui souhaitent descendre cette route pour développer leur propre aéronef VTol. Le code de l’expérience pendule n’est pas offert au moment de la rédaction, peut-être que cela frappera le GitHub à l’avenir?

Pour un peu plus d’amusement pendulum inversé plus, inspecte cette traîneau linéaire de base. Nous avons un peu couvert de Drehmflight pendant le dos relatif au pendule suspendu, qui peut également valoir un look.