Introduction

Cette page vous offre un aperçu du Mikrokopter (MK).

Quelques Videos, illustrant les fonctions du Mikrokopter : Videos

Software Version 0.76

Test L4-Sets

Mission "Rheinbach"

Holgers dissertation on the Hannover-Exibition (Allemagne)

Ici quelque Photos aériennes professionnelles, réalisées à partir d'un MikroKopter par Anthony (New York): www.perspectiveaerials.com

Le Flyer

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Flyer Download

Vidéo des éléments de commande les plus importants

Les commandes les plus importantes du firmware MK FilgthCtrl v0.80

Historique du Mikrokopter

Le 24/10/2006, Holger Buss et Ingo Busker ont donné naissance au MK, une grande communauté de pilotes de Mikrokopter. Déjà milieu 2007, le Mikrokopter vole régulièrement, comme un avion de ligne agile, comme un oiseau dans les air.

• Un document vidéo concernant cette première année, incluant le premier vol

En peu de temps, de nouveaux éléments ont été ajoutés. Maintenant, il est même possible d'exécuter des vols semi-autonomes. Le Mikrokopter est puissant; il peut porter, par exemple, un appareil photo ou d'autres capteurs. Pour les pilotes plus sportifs, le Mikrokopter offre suffisamment de souplesse pour faire des loopings (grâce aux axes de roulis tangage).

Mikrokopter - Résumé

Important : avant le premier vol, assurez-vous d'avoir une assurance RC, couvrant vos activité d'aéromodélisme !

En lisant les pages de ce WIKI vous vous poserez des questions sur le Mikrokopter, les moyens les plus rapides d'obtenir des réponses sont :

• Rechercher dans le Forum francophone

• Rechercher dans le Forum allemnd (en allemand avec une section internationale)

• Lire la FAQ (en allemand)

• Regarder les MK de nos amis allemands !

• Ouvrir un sujet dans le forum

• Poser vos question sur IRC.

Pourquoi un Mikrokopter ?

Pourquoi devenir membre de la communauté Mikrokopter? Il n'est pas facile de répondre à cette question. Il ya beaucoup de projets qui traitent de Quadrirotors. Tous ont leurs avantages et leurs inconvénients. Un des grands avantages du projet Mikrokopter est son importante communauté et support, ce qui est très pratique pour les nombreux débutants.

Peut-être qu'en fait la bonne question est : Pourquoi pas?

Un peu de théorie

Une question souvent posée : "Comment vole un quadrirotor ?" En fait, c'est assez simple ...

Cela nécessite 2 types d'hélices différents, tournant en sens opposés, et soufflant toutes vers le bas. Les hélices avant et arrière tournent dans le sens horaire, alors que celles de droite et gauche tournent dans le sens inverse. Pour le vol stationnaire, les hélices tournent à la même vitesse. Pour cela, les forces créées par les hélices tournant dans le sens horaire et celles des hélices tournant en sens inverse s'équilibrent. Cela permet au quadrirotor de rester stable dans les airs.

Pour pouvoir voler dans une direction donnée, le quadrirotor doit sortir de son équilibre. La vitesse de rotation de l'hélice qui est opposée à la direction souhaitée est augmentée. Cela fait que le quadrirotor bascule dans une certaine direction. Exemple : pour voler vers l'avant, l'hélice arrière doit tourner plus rapidement. C'est ce qu'on appelle le "tangage" ("pitch" ou "nick" en anglais). Dans la communauté MK, "nick" est le terme le plus utilisé pour désigner les mouvements avant-arrière. Les mouvements gauche et droite sont appelés "roulis"("rolls" en anglais).

Le fait de tourner autour de l'axe vertical est appelé "lacet" ("yaw" en anglais et "gieren" en allemand). Pour permettre le lacet, il faut une force de rotation autour de l'axe vertical. Cela se fait en variant les vitesses entre les hélices avant/arrière et celles gauche/droite. Exemple: pour pouvoir effectuer un lacet dans le sens horaire, les hélices avant/arrière vont tourner plus rapidement, alors que celles de gauche/droite vont légèrement ralentir. Cela fait tourner le quadrirotor dans le sens horaire, tout en restant à la même hauteur.

Pour un vol stable, vous avez besoin d'un contrôleur. La tâche principale d'un contrôleur est de s'assurer que le Mikrokopter reste stable dans les airs. Il utilise les informations venant de plusieurs capteurs et calcule ainsi la vitesse de rotation idéale pour chacune des hélices. En fait, le contrôleur compense également les perturbations extérieures, tel que le vent. Le contrôleur est programmé avec un logiciel (open-source) qui contient toutes les informations permettant de garder en équilibre le Mikrokopter.

Composition du MikroKopter

Vous trouverez ci-dessous des explications sur les différentes pièces composant un MikroKopter. Pour plus d'informations, cliquez sur les liens.

Conseils aux débutants

Globalement une expérience dans le modelisme et/ou des aptitudes au "bricollage" sont des atouts utiles si non indispensables. Percer et souder sont nécessaire à différentes étapes, des connaissances rudimentaires d'électronicien seront les bienvenues.

Les choses dont vous pourriez avoir besoin si vous partez de rien

Vous trouverez ici une liste de tous ce dont vous aurez besoin.

La carte mère de contrôle (Flight Control)

La Flight-Control (Flight-Ctrl) est la carte mère (carte principale) du MikroKopter. Elle contient le processeur principal et tous les capteurs nécessaires à un vol stabilisé.

De tous les capteurs, les plus importants sont ceux concernant la vitesse de rotation. Le logiciel s'en sert pour déterminer la position dans les airs et pour compenser les perturbations extérieures (vent, pets,...). Pour chaque axe (x, y et z), un capteur de vitesse de rotation est nécessaire, soit trois éléments au total. Habituellement, ces capteurs de vitesse de rotation sont appelés"Gyroscopes" ou "Gyros" et ils mesurent des degrés par seconde.

Un autre capteur est celui des accélérations. Il détecte les accélérations sur les trois axes. Le capteur d'accélération verticale est également capable de mesurer l'angle du Mikrokopter par rapport à l'horizon. Habituellement, ils sont appelés "Accéléromètres", ou "ACC". Il est possible de voler sans, mais ces capteurs permettent au MikroKopter de rester à niveau. Cela permet de lâcher les manettes et le MikroKopter se remet à plat. Sans ces capteurs, le Mikrokopter continue à voler avec son angle de départ. Ce type de vol est appelé "Conservation d'Assiette" ("Heading Hold" en anglais)

la Flight-ctrl est maintenant livrée avec un capteur de pression. Cela permet au MK de stabiliser sa hauteur de vol.

Une fois reliée à un PC, la Flight-Ctrl peut être consultée et parametrée avec MKTool.

Il existe plusieurs versions différentes de la Flight-Ctrl :

A partir de la version 1.3 l'option "à assembler sois-même" est à bien méditer: certain composants notamment l'accéléromètre (IC9: LIS344ALH) ne peuvent être assemblés avec un fer à souder "ordinaire" . Autrement, les versions sont identiques.

Liens:

• Plus d'informations sur les FlightCtrl successives

• GyroScope (en allemand)

• AccelerationSensor (en allemand)

• fr/Höhensensor_Altimetre

• Firmware (en allemand)

• MKTools pour windows

Le contrôleur brusless (BL-Ctrl)

Le MikroKopter doit avoir obligatoirement quatre contrôleur brushless (BL-Ctrl) au total. Chaque contrôleur s'occupe d'un moteur brushless. Les moteurs brusless n'utilisent pas de charbon pour distribuer l'énergie au rotor. Au contraire des moteurs à charbons, les aimants tournent alors que les bobines sont statiques. C'est pour cela que l'on ne peut pas les utiliser avec un courant continu. Un courant alternatif avec des impulsions précises est nécessaire pour faire fonctionner ce type de moteurs. Ce courant alternatif est fourni par les BL-Ctrl.

Un contrôleurs BL (BlCtrl)Standard ne peut pas fonctionner sur un MK. Les BlCtrl sont connectés à la carte mère par un bus (I2C). Chaque contrôleur a sa propre adresse, qui est utilisée par le processeur principal pour communiquer avec le contrôleur BL. Il est possible d'utiliser les BL-Ctrl avec un récepteur RC standard. Une entrée pour signaux PPM est présente.

Caractéristiques:

• Contrôleur: AVR ATMEGA8 of Atmel

• six MosFets de 60A

• Mesure du courant coté courant continu.

• Conçu pour environ 110W à 11.1V ou 150W à 14,8V (10A continu)
• Courant de crête pour une puissance d'environ 220W à 11.1V ou 300W à 14,8V (11A continu)
• Avec ces MOSFETs haute performance, des pics de 10A et 20A sont possibles. Voir les caractéristiques des MOSFET.
• Deux LEDs (Ok et Erreur)
• Détection de la tension de la batterie avec une faible tension de détection.
• Logiciel entièrement en langage C.
• Pour les réglages, la vitesse de rotation peut être soit contrôlée, soit réglée (par PWM)
• Plusieurs entrées pour les réglages
• Dimensions (L x H): 43mm x 21mm

La version actuelle 1.1 est disponible avec les composants en place ou nue. L'ancienne version 1.0 n'est plus disponible. L'ancienne version devait avoir son propre logiciel interne (firmware) pour chaque contrôleur avec des adresses distinctes. Depuis la version 1.1 les adresses sont réglables par des cavaliers.

Liens:

• [[en/BrushlessCtrl|BrushlessCtrl - Les informations les plus importantes. (en anglais)

• BL-Ctrl_Manual - Manuel illustré pour la version 1.0; Utilisable également avec certaines questions pour la version 1.1 (en anglais)

• BL-Ctrl_V1_1 - Conseils pour pour la version 1.1 (en allemand)

• BL-Ctrl_2.0 - La version 2.0 en français

Moteurs

En général, quatre moteurs brushless sont nécessaires pour un Quadrirotor. Les moteurs suivants ont été testé et fonctionnent parfaitement avec les BL-Ctrl :

Liens:

• Moteur Robbe Roxxy (en allemand)

• Moteur E-Sky (en allemand)

Hélices

Deux hélices à pas normal (horaires (CW)) et deux hélices à pas inversé (anti-horaire (CCW)) sont nécessaires.

• Avant = Moteur #1 et Arrière = Moteur #2 sens horaire
• Droite = Moteur #3 et Gauche = Moteur #4 sens anti-horaire

Lors du démarrage et l'arrêt du Mikrokopter, vous pouvez observer le sens de rotation de chaque hélice. Il est conseillé aux débutants d'acheter quelques hélices supplémentaires; le modèle standard est l'EPP1045 (longueur 10", Pas de 4.5" (avance de 4,5 pouces pour un tour complet d'hélice)). C' est celle que la plupart des possesseurs de MK utilise, mais elles se cassent assez facilement dès le moindre choc avec une surface dure.

Types:

• EPP 1045
• X-Ufo Props

Lien:

• Les hélices

Récepteur

Le récepteur reçoit les ordres donnés par le pilote et les convertit en signaux électriques. Ces derniers sont interprétés par la Flight-Control. Un récepteur à signal de synthèse est indispensable pour un MK. Ce signal contient les informations de toutes les voies transmises par l'émetteur (la radiocommande), et doivent être disponibles en sortie du récepteur pour alimenter le circuit imprimé de la FlightControl. Ce signal sera analysé par le logiciel de la Flight-Control dans des canaux séparés qui serviront à piloter le MikroKopter.

Lien:

• RC-Empfänger - Aperçu du récepteur (en allemand)

• Zugelassene Kanäle (en allemand)

Émetteur

Pour contrôler un MikroKopter, une radiocommande est indispensable. Tout émetteur RC du commerce avec au moins quatre voies peut être utilisé. Le déplacement d'une "manette" sur un axe est considéré comme une voie (par ex. vers le haut). Deux "manettes" avec chacune 2 axes de déplacement sont donc suffisants.

Des voies supplémentaires peuvent être disponibles en déplaçant ou tournant des potentiomètres, ou avec des interrupteurs. Celles-ci peuvent être utilisées pour contrôler la hauteur, allumer des éclairages, ou contrôler des mouvements de caméra ou appareil photo.

Liens vers quelques listes de radiocommandes :

• radiocommandes (en anglais)

• Zugelassene Kanäle (en allemand)

Châssis

Le châssis est le squelette du MikroKopter. Il n'offre presque pas de limite à votre création. La distance entre les moteurs peut varier entre 35 et 60cm, suivant la taille des moteurs et des hélices. Il est conseillé aux débutants de commencer avec un cadre standard de 40 cm en profilés carrés en alu. 40cm est la distance entre le centre de chaque moteur, ce qui veut donc dire que les bras en alu sont un peu plus long (environ 42cm).

Liens:

• en/Frame-building - Petit aperçu de la construction d'un châssis (en anglais)

• # Constructions de châssis de quelques utilisateurs du forum MK (en allemand)

Accus

Pour fournir une puissance suffisante, on utilise généralement des batteries Lithium-Polymer (ou LiPos). Ce type de batteries diffère des autres par un faible poids associé à une capacité élevée. Manipuler ces accus n'est pas sans danger, ce qui veut dire qu'il faut toujours garder à l'esprit certaines règles. Ces accus nécessitent un type de chargeur adapté, du aux processus de charge qui différent beaucoup des autres types d'accus (comme les NiCad et NiMh). Les cellules ne doivent pas être surchargées, ni trop déchargées.

Pour garder un écart minimum entre les différents éléments de l'accu, un équilibreur doit être utilisé. Cet équilibreur peut être intégré au chargeur, ou un équilibreur séparé peut être relié au chargeur. Tous les accus LiPo ont une connectique pour équilibrage.

On utilise pour le MikroKopter des accus LiPo avec trois ou quatre éléments. Ils ont une tension de 11,1 V ou 14,4 V.

Couramment conseillé :

LiPo 3s 11,1V ca2100mAh, 20C

Liens:

• LiPo-Akkus - Informations sur les Lipos et leur utilisation. (en allemand)

SerCon

Le SerCon est une carte supplémentaire pour connecter le MikroKopter à un PC. Cette carte doit être connectée d'un port série (RS232) au MikroKopter par une simple nappe 10 fils. Ainsi, les informations de débogages peuvent être lues, le MikroKopter peut être réglé et les versions de firmware mises à jour.

Liens:

• en/SerCon (en anglais)

• SerCon Manual (en allemand)

• Manuel du MK-Usb

Fonctions supplémentaires

Il existe quelques fonctions supplémentaires disponibles pour le MikroKopter :

• Appareils photo (en allemand)

• Bluetooth pour le the MikroKopter. F2M03GXA et DUBwise de ligi (en allemand)

• fr/MK3Mag un Compas

• fr/NaviCtrl Un système de navigation

• fr/MKGPS un GPS

Liste

Tout ce que vous devez avoir pour construire un MikroKopter. La plupart de ces pièces sont disponibles sur MK-Shop.

• Vous trouverez ici une liste de tous ce dont vous aurez besoin.

• FlightCtrl (carte mère)

• 4x BL-Ctrls (Contrôleur moteur brushless)

• 1x SerCon (pour la programmation et réglages)

• 4 Moteurs Motoren

• Récepteur and quartz (vérifier le nombre de voies disponibles)
• Matériaux pour le châssis (tubes carrés alu et support central)

• Propeller Hélice EPP1045 (au moins 10 paires)

• Adaptateur d'hélice ou PropSaver (adapté aux moteurs)

• Accu LiPo (2 accus conseillé)

• Fournitures de montage (vis,...)

• Fils électriques pour le câblage entre la Flight-Ctrl et les 4 BL-Ctrl

• Connectique (voir Steckverbinder (en allemand)), colliers de serrage, gaine thermorétractable et autres...

Autres articles :

• Radiocommande et quartz (vérifier le nombre de voies disponibles).

• Chargeur LiPo avec équilibreur.

S'entraîner avec le simulateur FMS

Le simulateur FMS (Flight Model Simulator) est un logiciel gratuit, qui peut être utilisé pour apprendre à voler avant d'utiliser le MikroKopter "réel".

Le MK ne vole pas comme un hélicoptère. Il est bien plus stable en vol. Ce qui est plaisant avec un simulateur, c'est le fait que l'on ne se sent pas anéanti en cas de crash du MK. Il est même possible d'utiliser votre propre radiocommande pour piloter tout en utilisant la carte son du PC.

Votre MikroKopter est prêt. Et la suite ?

Votre MK est prêt et vous mourrez d'envie de vous lancer dans son premier vol ? ... Ce vol peut aisément finir violemment contre le sol.

Donc avant tout, prenez votre temps et lisez avant tout Mikrokopter Learning to Fly. (en anglais)

Calibration première utilisation ou nouveau firmware

Sécurité

Ne plaisantez pas avec cela !
Prenez toutes les précautions pour protéger les personnes à proximité ainsi que vous même. Quelques bons principes !

Mise sous tension

Le MikroKopter doit être posé horizontalement sur un sol stable. Tout d'abord, allumez la radiocommande, puis le MikroKopter. A la mise sous tension les moteurs/contrôleurs sont testés. Cela entraîne un léger mouvement des hélices, mais sans grande puissance, ce qui permet à vos doigts de rester sur vos mains . Vous entendez alors un son de contrôle à 3 tons. Cela signifie que les 3 bobines des moteurs sont en bon état et sans court-circuit.

La LED verte de la Flight-Ctrl s'allume, la LED rouge reste éteinte et le buzzer n'émet aucun son. La LED verte de chaque BL-contrôleur est allumée, et les LEDs rouges sont éteintes. Si le buzzer émet un son, cela signifie que le signal du récepteur est inexistant ou que la tension de l'accu est trop faible.

Checklist

• C'est le moment de vérifier l'attribution et le sens des canaux de la radio dans "paramètres/canaux" de MKtool.

• Le sens de rotation de chaque moteur est-il correct ? (avant/arrière: horaire, gauche/droite : anti-horaire)
• Les hélices correspondantes sont-elles sur les bons moteurs ? (C'est le cas si il y a une différence entre les hélices sens horaire et anti-horaire)

• Est-ce que les indications des LEDs de la FlightCtrl et des quatre Bl-Ctrl sont correctes ?

Calibrer/Initialiser les capteurs et Choisir le "Setting"

ATTENTION:

• S'applique en mode de pilotage 2 => Gaz/lacet à gauche & tangage/roulis à droite

• Les gaz ne doivent pas être inversés => "Gaz mini" = manche en bas, vers le pilote.

Après avoir mis le MK sous tension, pousser la manette gaz/lacet en haut à droite, la position "zèro" de l'ACC est établie et mémorisée dans l'EEPROM (depuis v0.68).
A chaque fois que vous allumerez le MK, ce niveau "zéro" sera rechargé à partir de l'EEPROM.
Il est donc primordiale pour effectuer cette Calibration ACC, que le MK soit aussi horizontal et immobile que possible.
La Calibration ACC ne se fait qu'épisodiquement (modification de la machine hard ou soft, atterrissage "dur" ect…) si elle a été faite soigneusement elle permet ensuite de décoller sous n'importe quel angle (à flan de coteaux ou autres..).

Avant chaque démarrage moteur (depuis la v0.80) le MK doit prendre le niveau "zéro" des gyro et de l'altimètre ceci en tenant quelques instants le manche gaz/lacet en haut à gauche jusqu'à ce que le buzzer bip (le nombre de bip correspondant au setting précédemment sélectionné) Cette initialisation rappelle les données de l'EEPROM notamment le "zéro" de L'ACC mémorisé précédemment. Quelque soit la position du MK il devra être immobile.

Ce sont ces conditions mémorisées (immobilité & horizontalité) qui au cour du vol, serviront de référence au MK pour garder l'équilibre. Plus il y aura d'écarts avec les conditions "idéales", plus il y aura besoin d'intervenir à la radio-commande pour maintenir le MK à plat.

Il est possible de sélectionner à l'aide de la radio-commande, l'un des settings chargés grâce à MKTool dans le MK :
Positionnez le manche tangage/roulis dans la position désirée, comme illustré ci dessous & poussez simultanément le manche Gaz/lacet dans la position d'initialisation (en haut à gauche). le MK répondra par le nombre de bips correspondant au setting sélectionné.

Explication; Manche de droite (Tangage/Roulis):
mi-hauteur à gauche (ouest) = Réglage1
Haut à gauche (nord-ouest) = Réglage2
en haut Centré (nord)= Réglage3, etc.


Pour les débutants, il est conseillé de commencer avec le réglage 3. Dans cette configuration, les mouvement des manches ne sont pas trop sensibles.

Pour démarrer les moteurs, déplacer le manche Gaz/Lacet dans l'angle en bas à droite, jusqu'à ce que les moteurs se mettent à tourner. À un certain niveau de gaz, le contrôle de niveau de la FlightCtrl entrera en fonctionnement. Pour éteindre les moteurs : positionner le manche Gaz/Lacet en bas à gauche pendant quelques secondes, jusqu'à ce que les moteurs s'arrêtent.

Sur l'image ci-dessous, les positions des manches et les sélections de réglages sont expliquées visuellement :

ATTENTION: afin d'éviter les problèmes au démarrage, dus à une mauvaise attribution des voies, vous devez avant le premier décollage, fixer solidement le Mikrokopter au sol et vérifier que la distribution de toutes les voies est correcte. Cela est encore plus vrai quand vous faites une mise à jour d'un logiciel, modifiez des paramètres avec le Bluetooth, etc... Cela vous permettra d'économiser un bon nombre de pièces.

• Ne tenez pas votre MK à la main - Vous pourriez être blessé par les hélices en rotation ! Voir ici en vidéo comment faire ces tests sans hélice
  

En raison de la sensibilité élevée des commandes sur le MikroKopter, un débutant peut régler le tangage et le roulis sur "exponentiel". Se référer à la notice de l'émetteur pour faire cela. Volez avec douceur et sensibilité, ne donnez pas de mouvements brusques sur les manches ! Choisissez un endroit suffisamment dégagé pour le premier vol, décollez rapidement (ne restez pas longtemps près du sol afin d'éviter les turbulences) et essayez de le maintenir en position stable à environ 1 mètre de hauteur. Concentrez vous tout d'abord sur la hauteur. Atterrissez doucement lorsque le Mikrokopter prend une mauvais direction. Lorsque vous maitrisez le maintien du MikroKopter à une certaine hauteur, essayez alors de garder le nez à l'opposé de vous en jouant sur le lacet. Concentrez vous sur la hauteur et le lacet dans un premier temps. Et seulement lorsque vous maîtrisez ceci, essayez d'utiliser le manche de Tangage/Roulis. Déplacez le MK légèrement plus loin. Atterrissez. Montez. Revenez. Atterrissez. Et faites péter le champagne !

Assurance

Un Mikrokopter n'est pas un jouet! De la responsabilité, de la patience, de la bonne volonté pour lire la documentation et une assurance sont indispensables. Considérez cela très sérieusement. Ne vous lancez jamais sans assurance. Soyez certains de respecter les lois locales, tout spécialement si vous volez à proximité d'un aéroport. Ne volez jamais au-dessus de personnes et restez à bonne distance des enfants.

Plus d'infos sur les assurances dans la FAQ. (en allemand)

IRC

Il existe des chats irc :

Mikrokopter-main-channel

• freenode
• Channel #mikrokopter
• Channel #mikrokopter-en (english)

Mikrokopter Wiki Team Channel

• freenode
• Channel #mk-wiki

Vous pouvez accédez au chat à cette adresse : http://forum.mikrokopter.de/chat/chat.php

Sources

Voir aussi à Shops
(en allemand)

Impressum:

• Traduction française: MK-FR•info "Mode.jpg" by brunweil @ MK-FR•info

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• KategorieFrench