آموزش ربات‌های پرنده – جلسه نهم | رادیو کنترل

در این جلسه در مورد مفاهیم ابتدایی پرواز و رادیو کنترل بحث می‌شود. در ابتدا نکاتی در مورد رادیو کنترلر و سپس نحوه‌ی استفاده از آن گفته می‌شود. مفاهیمی چون کانال، فرکانس کاری و… .

چیزی که برای کنترل هر رباتی مهم است، نحوه‌ی اعمال دستورات به صورت بی سیم است. همانطور که در جلسات قبل ذکر شد کنترل اپراتور بر روی یک ربات (چه ربات پرنده و چه غیر پرنده) به صورت کنترل عملیاتی می‌باشد، یعنی اوپراتور هیچ وظیفه‌ی محاسباتی برای اعمال دستور ندارد و فقط توقع خروجی مناسب از ربات را دارد. در ربات پرنده، بین دادن دستور تا اعمال آن، دو وسیله سخت افزاری درگیر می‌شود.
در مورد فلایت کنترلر در جلسات قبل توضیح داده شد. مورد دوم رادیو کنترلر می‌باشد.

رادیو کنترلر

اگر بخواهم با زبان ساده بیان کنم، باید بگویم که ما توسط رادیو کنترلر دستور انجام یک یا چند عملیات را می‌دهیم، این دستور توسط رادیو کنترلر و ریسیور به فلابت کنترلر اعمال می‌شود و پس از انجام محاسبات دستور انجام می‌شود. به عنوان مثال ما دستور افزایش دور موتور برای ایجاد برا یا لیفت را می‌دهیم( فعلا کاری به خروجی دستور از رادیو ندارم اما) دستور زیاد کردن دور موتور توسط رسیور به فلایت کنترلر اعمال می‌شود فلایت کنترلر نیز به همان اندازه‌ی دستور، دور موتور را افزایش می‌دهد.

در رادیو کنترلر به مفاهیمی چون کانال و فرکانس کاری قطعا برخورد خواهیم کرد. منظور از کانال، تعداد دستوراتی است که می‌توان به یک ربات داد. به عنوان مثال برای یک کواد کوپتر حداقل تعداد کانال مورد نیاز 4 عدد می‌باشد:

1. دستور بالا و پایین= throttle

2. حرکت به جلو و عقب= pitch

3. حرکت به چپ و راست= roll

4. چرخش به دور خود= yaw

یادگیری این چهار حرکت، جدای از مبحث رادیو کنترلر بسیار مهم و کاربردی است. به عبارتی فهم دقیق از این چهار حرکت یک پرواز عالی و بدون استرس را برای شما بوجود می‌آورد. همین علت در مورد این چهار توضیح حرکت می‌دهم.

به تصویر زیر دقت کنید:

چرخش پرنده حول محور افقی برابر با حرکت Pitch(پیچ)

چرخش حول محور طولی برابر حرکت Roll(رول)

چرخش حول محور عمودی برابر حرکت Yaw(یا)

به تصویر دقت کنید:

برای آموزش این مطلب بهترین گزینه‌ای که هست استفاده از تصویر‌می‌باشد.

ادامه‌ی مفهوم کانال:

همان طور که عرض شد اعمال هر دستور نیازمند یک کانال ارتباطی می‌باشد.
فرکانس کاری رادیو کنترلرها 2.4GHz به این معنا که دستورات را در باند 2.4 ارسال می‌کنند.بازه‌ی ارسال دستورات یک رادیو کنترل 125MHz است. یعنی رادیو کنترلرها دستورات خود را از 2400MHz تا 2525MHz ارسال می‌کنند. این بازه برای یک رادیو کنترلر نیست و بسته به نوع رادیو و شرکت سازنده بازه‌ای متفاوت در این بازه قرار می‌گیرد. یعنی ممکن است یک شرکت برای رادیو کنترلر خود از فرکانس 2466 تا 2470 برای اعمال 4 دستور استفاده کند. صرفا رادیو کنترلر های 4 کانال نداریم و رادیو کنترلرها تا بیش از 32 کانال هم وجود دارد(برای اعمال 32 دستور)

نکات مهم

یک پرواز ساده با کواد کوپتر لازم 8 دستور است، اما توجه شود که دستور افزایش دور موتور یا کاهش دور موتور جهت لندینگ یا تیک آف، تنها یک کانال نیاز دارد. گردش به چپ یا به راست، حرکت به جلو یا عقب، گردش به دور خود از سمت راست یا چپ. تمامی این زوج دستورها، به ازاء هر جفت ، نیاز به یک کانال می‌باشد.
چند خط بالاتر درمورد خروجی رادیو کنترلر صحبت به میان آمد. خروجی این دستورات برای پرواز یک پرنده به صورت PWM می‌باشد، یعنی تغیر میزان دور موتور. قصد توضیح در مورد PWM را ندارم، اما می‌دانیم که تمامی حرکت ها  یک پرنده به تغیر دور موتور آن پرنده خلاصه می‌شود. اما نحوه‌‌ی تغیرات دور موتور برای پرواز بسیار مهم است.

نکته‌ی مهم بعد در زمینه‌ی رادیو کنترلر این است که ممکن است در یک مکان چندین رادیو کنترلر با فرکانس ارسال مشابه هم، بخواهند به  صورت همزمان فعالیت کنند:
زمانی که یک رسیور با رادیوکنترلر ست شود، رسیور به دستورات سایر رادیو کنترلر ها کاری ندارد.
همجنین شاید فرکانس کاری رادیو کنترلر ها مثل هم باشد، اما در صورت متفاوت بودن دامنه ارسال سیگنال، همچنین رسیور فقط به دستوراتی توجه می‌کند که در لحظه ی اول با سیگنالی با دامنه مربوطه سِت شده است.
همچنین روش های رمزنگاری بین رادیو کنترلر و رسیور نیز وجود دارد که رسیور تحت هر شرایط، فقط وفقط دستورات رادیو کنترلر مربوطه را برسی می‌کند.

نحوه ی استفاده از رادیوکنترلر

به تصاویر زیر دقت کنید

رایج ترین حالت استفاده از رادیو کنترلر به همین  صورت می‌باشد. یعنی کنترل throttle  و Yaw در استیک سمت چپ و کنترل Roll و Pitch در سمت راست.
اما این امر به صورت دلخواه است و شما می‌توانید از تمامی مدل های دلخواه استفاده کنید.

در روی رادیو کنترل بیشتر از 4 کانال کلید هایی دیگری نیز وجود دارد، که متناسب با کارایی خروجی مربوط به خود را دارند. به عنوان  مثال کلید روشن یا خاموش کردن چراغ‌ها. خروجی این کلید و یا این کانال دیگر دستور به یک موتور نیست و به‌صورت صفر و یک منطقی اعمال می‌شود(عدد صفر خاموش کردن چراغ، عدد یک روشن کردن چراغ و یا بالعکس) اگر هدف ما کنترل نور چراغ‌ها باشد، این مورد است که از خروجی PWM استفاده می‌شود.

به عنوان نکته ی آخر
رادیو کنترلر شامل دو قسمت می‌باشد، یک قسمت  که بر روی پرنده نصب شده و دستورات را به فلایت می‌دهد و قسمت دسته‌ی کنترل که در دستان ما قرار دارد و ما متناسب با نیاز، توقعاتی که از پرنده داریم را اعمال می‌کنیم.
شما می‌توانید متناسب با نیازتان اقدام خرید به رادیو کنترلر کنید.

در این جلسه سعی بر گفتن مبانی اولیه‌ی دستورات پرواز و همچنین نحوه‌ی استفاده از رادیو کنترلر شد. همچنین مفاهیم کانال و خروجی رادیو کنترلر گفته شد. در ادامه و در صورت نیاز مباحث تخصصی‌تر در مورد رادیو گفته خواهد شد.