쿼드콥터 진동 잡기 경험담!

 

 

1. TBS Discovery 프레임을 이용하여 자작 쿼드콥터를 제작하였으나 심한 진동 발생

 

2. 진동으로 인해 비행 불안정 및 주요 Flight Mode 사용 불가

 

3. Gel pad, vibration damping plate 등을 활용한 진동 개선

 

 

 

 

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이번 쿼드 콥터 기체는 TBS Discovery 프레임을 사용하여 제작했다.

 

FJ450, XJ470 거쳐오면서 진동때문에 많이 힘들었다. (FJ450은 덜했지만..)

 

진동을 잡기 위해 여러가지 방법을 시도했었는데..결국 XJ470에서는 실패한 것 같았고..

 

TBS Discovery 기체 또한 열심히 제작하였으나 높은 진동때문에 실망했었다.

 

아래는 처음 제작했을 때의 모습.

 

당시 구입한 짐벌이 도착하지 않았기 때문에 일단 카메라를 바로 마운트 시켰다. 

 

 

 

 

 

Flight Controller (FC)인 Pixhawk는 안쪽으로 넣었으나..

 

공간이 가득 차 보인다.

 

 

 

 

 

 

FC가 안으로 들어가서 그런지 최소한 겉모습은 나한테 있어서 깔끔해보인다는...

 

 

 

 

 

성능도 Stabilize 모드에서는 거의 완벽했다.

 

그런데 문제는

 

AltHold모드에서 고도유지가 거의 되지 않고 있었으며

 

Poshold나 Loister모드에서 말뚝이 되지 않았다..

 

아무리 AutoTUne, Mag Calibration, Acc Calibration을 해봐도 문제가 해결되지 않았는데..

 

역시 log를 살펴보니 진동이 엄청났다. 

 

 

 

 

 

 

아래 표는 Mission Planner에서 볼수있는 Vibration 값들을 따로 추출해서 Matlab으로 보기 좋게 만들어 논 것이다.

(Arducopter 3.3 이상)

 

위에 그래프가 진동이 심했을 때의 값이고 (Before), 아래의 그래프가 진동 개선 후의 (After) 값이다.

 

확연하게 개선된 것을 볼 수 있다.

(위) 기존 문제가 있는 진동 값 (아래) 개선된 진동 값

 

 

Arducopter에 따르면 15m/s/s이면 양호하고 가끔식 30m/s/s를 나타내도 문제가 없다고 한다.

(http://ardupilot.org/copter/docs/common-measuring-vibration.html?highlight=vibration)

 

 

 

 

 

 

아래는 개선된 기체의 모습

 

우선 FC를 기체 Top과 Bottom plate의 사이에 넣어 놓지 않고 위로 꺼내올렸다.

 

또한, Vibration damping plate를 이용하여 마운트했는데

 

개선전에도 gel pad를 이용하여 FC를 붙이긴 했는데.. 이번에는 진동을 차단하기 위해 온갖 방법을 다 썼다. 

 

 

 

 

아무래도 FC를 위로 올려놓다보니 지저분해 보이는 것은 사실이나..

일단 기능이 제대로 작동되고 봐야하니... 

 

 

 

 

개선된 사진 첫번째와 세번째의 짐벌 고정 부분이 다른데..

첫번째가 불안정해보여서 세번째로 고쳤으나..이상하게 짐벌은 세번째가 더 떨리는 것 같다..

짐벌 진동 같은 부분은 좀 더 고민이 필요한 부분..

 

 

 

 

 

 

 

 

어쨋든 확실히 개선 작업을 통해서 진동이 감소되었고, GPS모드나 운행측면에 있어서 훨씬 안정감이 생긴 것은 확실하다.