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ArduBee Kickstarter – Actualités de sUAS

ArduBee est le le plus petit et le plus léger modulaire plateforme quadricoptère basée sur le logiciel Open Source ArduPilot capable de intérieur et vol en plein air équipé avec puissant H7 Contrôleur de vol MCU.

Ce petit drone ArduPilot permettra des initiatives d'éducation et de recherche, ou tout simplement tous ceux qui souhaitent jouer avec une technologie de pointe et qui souhaitent explorer le domaine des applications aériennes.

Nous avons sélectionné les meilleurs composants électroniques et créé un produit supporté par le système Open Source Ardupilot.

C’est une plate-forme extensible avec un système d’add-ons permettant le bricolage et les développements.

Nous avons besoin du soutien de toute la communauté pour élever notre objectif: produire et distribuer ArduBee et créer une communauté active autour de lui.

Nous avons développé cette carte électronique volante à travers de nombreuses itérations, en sélectionnant les meilleurs composants pour la fabriquer ouvert, programmable et modulaire.

PCB électronique volant entièrement intégré
ArduBee est né

Le poids est 100 grammes pour le système de vol de base comprenant la batterie et les moteurs!

Un micro-robot volant léger

Il mesure 15 cm du moteur au moteur en diagonale.

Haute puissance dans une petite taille
La meilleure puissance de traitement à l'intérieur

Dans un peu plus de 50 grammes de châssis, nous avons intégré le processeur H7 «à la pointe de la technologie» et évolutif pour porter l'ensemble du système à un nouveau niveau en termes de performances, de rapidité et de sécurité.

MPU STM32H743VIT6 480 MHz ARM Cortex® M7

2 Mo de mémoire Flash – 1 Mo de RAM

Capteur inertiel 6 axes IMU Bosh BMI088 avec précision et tolérance aux vibrations
Le magnétomètre à trois axes IST8310 (compatible Honeywell HMC5983), compensation de température
Le DPS310 offre d'excellentes performances de pression et de bruit

À bord 4 x ESC BLHELI32 avec DSHOT1200. Ils sont soigneusement alimentés par un circuit basse tension dédié. Chaque ESC vous donne Télémétrie en temps réel avec RPM, actuel, Température de chaque moteur.

Surveillance des données ESC en temps réel sur le GCS

En utilisant le RPM en temps réel les données vous permettront le filtrage avancé du bruit pris en charge par Ardupilot comme le Dynamic Filtre coupe-bande harmonique.

Le micrologiciel ESC peut être mis à niveau à partir du référentiel officiel BlHeli32 via le port USB.

Au lieu d'utiliser le LIPO moins économe en énergie, avec des fils et des connecteurs, en bas, ArduBee utilise la norme Technologie Li-Ion 18650; il est si facile de le brancher, de le retirer et de l’échanger par un nouveau chargé.

L'avantage d'un Li-Ion est sa densité de puissance élevée, parfaite pour permettre le meilleur temps de vol en robotique aérienne petite et légère.

Plus de LIPO
Aucun fil et facile à brancher et à échanger

Le Li-Ion 18650 est une batterie largement utilisée, largement disponible et bon marché.

Nous ne fournissons pas la batterie incluse avec ArduBee mais vous devez brancher un Li-Ion 18650 commun sans AUCUNE modification. Nous recommandons des batteries haute capacité qui peuvent fournir des tirages de courant élevés tels que le Samsung LG INR18650-M36 3600mAh – 5A.

Pour recharger la batterie, vous pouvez utiliser un chargeur Li-Ion existant comme n'importe quel chargeur Vapcell classique.

ArduBee utilise des moteurs sans balais pour pouvoir voler en intérieur et en extérieur. Ces types de moteurs sont plus robustes et durables que les moteurs à balais. Outre la norme "ArduBee», Équipé de moteurs fournis par nos soins, dans l'esprit du DIY ArduBee est également disponible en version carte seule. Celui-ci permettra au propriétaire de sélectionner et d'assembler les moteurs et hélices préférés. De plus, comme Ardubee a été conçu avec différents modèles de trous de montage de moteur, l'une ou l'autre des versions vous permettra d'essayer de nouveaux moteurs à l'avenir.

Vous pouvez choisir parmi une vaste gamme de fabricants avec une large gamme de dimensions, de poids et de caractéristiques. De cette façon, vous pouvez adapter ArduBee et l'optimiser pour plus de temps de vol, de charges utiles, de vitesse ou d'accélération.

Dans le souci de couvrir une large gamme de charges utiles possibles et d'offrir des performances de temps de vol remarquables, nous avons déjà testé de manière approfondie une grande variété de moteurs afin de trouver le meilleur modèle de référence qui répondra à nos attentes élevées.

Nous sommes actuellement encore en cours d'évaluation et nous serons heureux de vous présenter très prochainement nos résultats et les derniers moteurs sélectionnés.

Certains des moteurs que nous avons testés
Les moteurs peuvent être montés de haut en bas

En outre, en fonction de l'application / du scénario et si des dispositifs montés à l'extérieur sont utilisés, il est possible de visser les moteurs au-dessus ou en dessous de la carte et peut être connecté avec des pastilles de soudure sur le dessus et le dessous.

ArduBee est conçu pour fournir une tension fixe constante aux moteurs pendant que la batterie se décharge d'une charge complète à au moins 3,0 V.

Nous définissons la tension de sortie des LDO boost, mais ils peuvent également être modifiés par un travail de soudure qualifié en modifiant une résistance de configuration pour répondre à vos besoins particuliers.

Vous avez beaucoup de paramètres dans Arducopter pour ajuster la puissance du moteur et vous pouvez facilement voler avec des moteurs avec une plage de kv de 5000kv à 10000kv.

Le même concept de bricolage est pour les hélices, vous pouvez monter les 2 pales les plus légères pour l'endurance, une à 3 pales pour plus de poussée, ou expérimenter de nouvelles hélices avec un pas particulier ou une fonctionnalité allant jusqu'à 3 ”.

ESP8266 pour les opérations sans fil comme la réception de la télémétrie en temps réel sur la station au sol, pour calibrer ArduBee, pour envoyer des commandes et changer ses paramètres.

Avec le MAVESP8266 installé, vous pouvez configurer le module pour créer un réseau WiFi ou pour se connecter à un réseau externe.

Possibilité d'insérer la carte SD pour sauvegarder les logs.

Ardupilot a un système de journalisation avancé utile pour analyser le vol et votre système de vol.

Les journaux Dataflash sont également enregistrés sur la carte SD, ils peuvent être utilisés pour trouver la fréquence de crête de votre moteur et utiliser ces données pour définir le filtre Notch harmonique statique et dynamique pour votre construction spécifique.

en haut le journal de pré-filtrage, en bas le post-filtrage des résultats

Il est équipé d'un port Mini USB pour configurer le drone avec votre appareil.

Détail du port USB

Il est possible de fixer les modules complémentaires via les connecteurs de bande sur le véhicule: GPS, système de position intérieure, carte d'évitement et de développement.

Le GPS est attaché aux connecteurs de la bande

Les radios les plus courantes sont prises en charge, ce qui vous permet d'utiliser votre radio préférée. UART6 RX est utilisé comme entrée RC.

Vous pouvez contrôler ArduBee avec la majorité des radios:

  • Futaba S.BUS et S.BUS2
  • Spektrum DSM, DSM2 et DSMX
  • Graupner SUMD
  • Entrée PPM
  • Yuneec ST24
  • nous soutenons également FrSky® S.Port et F.Port pour la télémétrie
connexion radio
Radios S.BUS et S.Port

ArduBee est un drone entièrement programmable. Nous l'avons développé avec le bien connu Projet open source ArduPilot, mais il peut également être facilement rendu compatible avec des projets tels que PX4, Betaflight et Paparazzi.

L'une des principales forces d'ArduPilot est son incroyable flexibilité et son interopérabilité. Cela signifie également un système paramétré très avancé. Pour un nouvel utilisateur, trouver ces paramètres peut être fastidieux et prendre beaucoup de temps. Avec ArduBee, notre idée était d'éliminer tous les efforts initiaux et de fournir une expérience prête à voler. C'est pourquoi chaque ArduBee est livré avec un firmware parfaitement préconfiguré, pour permettre à tout le monde de voler immédiatement. En outre, la version ArduBee couplée à des moteurs, sera également livrée avec le meilleur moteur affiné et contrôlera des paramètres spécifiques.

Site officiel d'ArduPilot à https://ardupilot.org/

ArduPilot est une suite logicielle open source de pilote automatique de véhicule sans pilote, capable de contrôler des robots autonomes. ArduPilot a été développé à l'origine par des amateurs pour contrôler des modèles réduits d'avions et de rovers et a évolué pour devenir un pilote automatique complet et fiable utilisé par l'industrie, les organismes de recherche et les amateurs.

Le premier référentiel de code ouvert a été créé en 2009 – depuis lors, il a été développé par une équipe d'ingénieurs professionnels, d'universitaires, d'informaticiens et d'autres membres de la communauté des drones. Le code source est développé par une large communauté de professionnels et de passionnés.

ArduBee USB connecté à la station de contrôle au sol Mission Planner

Vous pouvez recevoir des données et donner des commandes à ArduBee via WiFi via MAVLink qui est le protocole de messagerie standard pour les drones et est implémenté en C ++, Python, Java, Javascript, Lua, Swift et plus. Il est pris en charge par ROS via MAVROS.

Si vous souhaitez ajouter un comportement personnalisé ou des capteurs à bord, vous pouvez accéder à tout le code et le modifier du script Lua de haut niveau au code C ++ de pilote de matériel faible.

Rejoignez la communauté de développement sur https://github.com/ArduPilot/ardupilot

Lors de la conception d'ArduBee, nous ne pensions pas seulement à un micro-drone tout simplement incroyable, mais nous avions déjà envisagé toute une plate-forme, qui offre une grande flexibilité grâce à un écosystème modulaire et empilable.

Nous prévoyons actuellement de proposer les addons suivants que nous avons déjà développés et soigneusement testés:

  • Flux optique
  • GPS
  • Évitement
  • Système de positionnement intérieur
  • Conseil de développement
  • Canal
  • … plus à venir

Lors de la conception du système modulaire, nous voulions imposer un verrouillage du fournisseur et permettre un développement indépendant. C’est pourquoi nous proposons le Dev Board qui permettra spécifiquement le développement de vos propres Addons. Pour plus de détails sur ce sujet, veuillez lire la section Dev Board ci-dessous.

Simulation illustrant l'empilement d'ArduBee
Évitement – Flux optique – GPS
Vue de dessus: GPS + évitement

Avec capteur PWM3901 et VL53L1x ToF pour la distance, pour maintenir la position sans avoir besoin d'un GPS ni d'un Lidar orienté vers le bas.

Le module de flux optique est soudé sur le bas du cadre ArduBee et se compose d'un flux optique Asic qui fournit des informations de déplacement et comprend également un télémètre (jusqu'à environ 4 mètres). Le capteur de débit optique envoie les données au contrôleur de vol via le port Ext SPI et le télémètre via le port I2C. Bien adapté pour améliorer la position horizontale intérieure ou même extérieure avec une faible puissance du signal GPS.

Addon de flux optique
une miniature électronique en seulement 0,6 grammes

Nous avons intégré la multi-constellation UBLOX SAM-M8Q (GPS, Galileo, GLONASS) pour permettre le vol autonome en extérieur.

Un GPS compact pour vos applications extérieures

L'évitement des collisions est l'un des domaines les plus actifs et les plus difficiles de la recherche et du développement de matériel et de logiciels adaptés à la résolution de différentes applications de vol autonome.

Ardupilot propose une solution spécifique pour le type d'addon proposé. Il possède une couronne de 8 capteurs disposés à un angle de 45 ° entre l'un et l'autre avec une couverture totale de 360 ​​° dans le plan horizontal.

Nous utilisons VL53L1X qui sont des capteurs de temps de vol, un capteur miniature offrant une portée précise jusqu'à 4 m et capable de travailler à des vitesses rapides (60 Hz). Ils sont connectés au MCU via un port I2C.

Module complémentaire d'évitement de collision
Vue de dessus Évitement
Détail de la macro: évitement
Simulation illustrant la connexion d'évitement sur ArduBee
Vue latérale: ArduBee avec évitement
Vue latérale: GPS + évitement

Nous avons développé cette solution de localisation en intérieur UltraWideBand unique et en essaim, avec 8 balises externes ou plus, nécessaires pour répondre à nos exigences de précision et d'évolutivité afin de pouvoir piloter un essaim de drones.

8 balises fixées sur l'espace et 8 balises se déplaçant simultanément

Notre solution n'est pas aussi bonne qu'un système de capture de mouvement, mais c'est:

  • Module basé sur DWM1000
  • précis, à partir d'une erreur de 10 cm qui peut être réglé jusqu'à 3-5 cm
  • évolutif, n'a pas de goulot d'étranglement sur le nombre d'objets traçables
  • léger, la charge utile est inférieure à 8 grammes
  • flexible, il peut être configuré pour suivre dans des pièces non carrées ou autour d'obstacles
  • et last but not least, c'est beaucoup moins cher qu'un système mocap
Technologie UWB pour le positionnement intérieur simple et en essaim
8 ancres placées dans les coins de l'espace de vol

Nous voulons partager cette solution et l'améliorer encore avec votre aide. Nous affinons cette technologie avec toutes les cloches et sifflets, d'un outil logiciel pour configurer le système de positionnement à une conception de porte-balise.

Cette carte offre toutes les interfaces prises en charge nécessaires aux utilisateurs et aux développeurs qui souhaitent étendre la plate-forme avec des modules complémentaires tiers ou connecter des appareils personnalisés. Vous pouvez trouver toutes les ressources système disponibles sur plusieurs connecteurs plus un Émetteur-récepteur CAN et un alimentation dédiée. La sortie de cette alimentation est programmable et vous pouvez modifier la tension de sortie standard pour fournir la tension correcte dont vous avez besoin (4,5 V – 12 V).

Remarque: la modification de la tension de sortie nécessite des compétences de soudage car vous devez changer une résistance SMD.

Si vous souhaitez l'avoir dans votre envoi, ajoutez 32 € à votre récompense.

Simulation illustrant la connexion de la carte de développement sur ArduBee

À protéger ArduBee nous avons conçu et construit les meilleurs protections d'hélice possibles à combiner force et légèreté, augmenter l'efficacité des hélices aussi.

Notre objectif était de protéger les hélices des collisions accidentelles mais, dans le même temps, de minimiser l'impact aérodynamique de telles protections sur les performances de l'ArduBee. Nous voulions un conduit, également adapté à l'atterrissage, dont le poids supplémentaire est compensé par la poussée fournie par le conduit lui-même. Mais nous avions beaucoup de contraintes: une longueur maximum et une longueur minimum, un diamètre interne minimum et un diamètre externe maximum.

Pour ce faire, nous avons utilisé une approche «d'optimisation de conception basée sur la simulation», en utilisant des calculs CFD (Computational Fluid Dynamics) de pointe pour concevoir notre conduit d'accélération personnalisé ArduBee. Grâce à une description paramétrique de la forme du conduit, nous avons testé des milliers de géométries différentes en utilisant le package OpenFOAM OpenFOAM (www.openfoam.org) pour la solution des équations de Navier-Stokes moyennées de Reynolds (RANSE) sur un calcul non structuré à dominante hexadécimale. grille entourant le conduit et l'hélice.

Nous avons collecté toutes leurs performances aérodynamiques et leurs poids résultants et nous avons utilisé un algorithme d'optimisation génétique multi-objectifs, qui imite le processus de sélection naturelle, pour obtenir la convergence de Pareto et, enfin, la conception optimale fournissant la poussée maximale au poids minimum possible. .

Ceci est notre solution de gaine personnalisée et légère pour ArduBee!

Si vous souhaitez avoir un ensemble complet de 4 votre envoi ajouter 40 € à votre récompense.

ArduBee protégé par le conduit

Nous aimerions voir ArduBee entre de nombreuses mains, en particulier nous pensons qu'il est fait pour:

  • Développeurs d'applications Swarm
  • Institutions scientifiques
  • Les établissements d'enseignement
  • Départements de recherche
  • Formations industrielles
  • Scène Maker / Hacker / DIY
  • Passionnés de robotique
  • Développeurs ArduCopter

De notre propre expérience, nous connaissons la douleur de rechercher désespérément la plate-forme idéale pour le développement et la recherche de drones et nous pensons que les groupes énumérés ci-dessus souffrent de la même situation. C'est pourquoi nous pensons que notre initiative de développement d'un système ouvert et modulaire peut corriger l'état actuel et nous espérons qu'ArduBee pourra bientôt combler le vide.

Les commentaires que nous avons reçus de la communauté sur notre publication sur le forum ArduPilot et notre couverture sur Hackernews et Hackaday étaient tout simplement incroyables et nous ont fait croire que notre vision pourrait avoir un impact positif sur le développement de l'application micro drone et swarm.

Hackers, programmeurs, passionnés de robotique, nous aident à mettre ArduBee en production! Nous avons pensé les récompenses suivantes pour vous:

  1. Carte ArduBee – 50 premières pièces de réduction – la version de base, sans moteurs ni hélices, pour la configurer selon vos besoins – 245 €
  2. Carte ArduBee – la version de base, sans moteurs ni hélices, pour la configurer selon vos besoins – 270 €
  3. ArduBee – 20 premières pièces de réduction– équipé de moteurs et d'hélices, prêt à décoller – 285 €
  4. ArduBee – équipé de moteurs et d'hélices, prêt à décoller – 315 €
  • ArduBee + GPS – 20 premières pièces de réduction – équipé de moteurs, hélices et GPS pour le vol extérieur – 315 €
  1. ArduBee + GPS – équipé de moteurs, hélices et GPS pour le vol extérieur – 350 €
  2. ArduBee + Flux optique – équipé de moteurs, d'hélices et d'un addon de flux optique pour le vol autonome en intérieur pour améliorer la position horizontale – 355 €
  3. Évitement ArduBee + – équipé de moteurs, hélices et 8 télémètres pour éviter les obstacles – 445 €
  4. ArduBee + GPS + Flux optique + évitement – 515 €
  5. 3 ArduBee + 3 GPS – 995 € (5% de réduction)
  6. Système de positionnement intérieur ArduBee + – ArduBee équipé de moteurs, d'hélices et de balises Ultra Wide Band ainsi que de 8 balises UWB pour créer un système de positionnement intérieur – 1345 €
  7. Essaim: 10 ArduBee + GPS – 3150 € (10% de réduction)
  8. Swarm: 10 ArduBee + Système de positionnement intérieur – 4329 € (10% de réduction)
  • en ajoutant 40 € aux récompenses, vous obtenez le Canal Ajouter.
  • en ajoutant 32 € aux récompenses, vous obtenez le Conseil de développement Ajouter.

Vous pouvez sélectionner dans chaque récompense le pays d'achat avec les frais d'expédition appropriés. Si vous ne trouvez pas votre pays parmi les destinations prédéfinies, cochez «Reste du monde» et contactez-nous pour un devis personnalisé!

Les expéditions commenceront à la fin du mois de décembre, conformément à l'historique des commandes.

s'il te plait soit conscient de les taxes ne sont pas incluses dans les niveaux des engagements. Les taxes varient en fonction de l'endroit où vos récompenses sont expédiées:

  • Si vous êtes membre de l'UE, veuillez ajouter la TVA au prix de la récompense
  • Si vous êtes membre supplémentaire de l'UE, vous êtes responsable de la taxe de vente, des droits, des frais d'importation ou d'autres taxes / frais lorsque votre récompense est livrée.

Les clients sont responsables du respect des lois et réglementations de leur pays.

Risques et défis

Contrairement à de nombreuses campagnes Kickstarter, ArduBee est un produit mature prêt à être fabriqué. Les clients peuvent même s'attendre à des mises à niveau sur cette première grande série de production. L'équipe de LuminousBees est composée de professionnels expérimentés et hautement qualifiés dans leurs domaines, avec de nombreuses années d'expérience dans le développement et la fabrication de drones. Nous pensons que les risques liés à la mise sur le marché d'ArduBee sont effectivement nuls. Cette confiance ne signifie pas que nous sommes à l'abri de problèmes ou de changements inattendus et nous communiquerons tout retard ou problème, directement et clairement à tous les clients dès que cela se produira.En savoir plus sur la responsabilité sur KickstarterQuestions sur ce projet? Consultez la FAQ

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