2017年7月18日 星期二

【ArkLab飛行學院】職人QC實作分享

『BF2.0 3.0 及 DF1.0 QC實作』

巧婦難為無米之炊,不管你是菜鳥飛手還是飛行高手,沒有一台好的飛機是一切都是紙上談兵。

一架好的飛機成形,從零件的選購到產品出貨前的專業控管,都是需要QC團隊殫精竭慮的維護和控管,這時候好奇的同學就會問了,什麼是QC呢?

Quality Control又簡稱為QC,一個好的公司必須擁有嚴密嚴謹的品質管理,才能保持產品良好的穩定度,進而贏得客戶的肯定。ArkLab QC團隊想做的不僅僅是維護公司的聲譽,更是希望每一個玩家拿到商品後,都能夠創造最觸動人心的飛行體驗,那便是我們不斷開發精進的原動力。

那麼我們的QC平常都是在做什麼呢?廢話不多說,接下來就由小編帶你一探究竟~
首先,我們先來看看出貨前的成品如何

   
BF2.0

1. 拔槳器
2.底板+馬達
3.槳(2A,2B)
4.保護框
5.杜邦線
6.電池+充電線
7.Nano




BF3.0

1.拔槳器
2.底板+卡扣
3.馬達
4.槳(2A,2B)
5.保護框
6.傳輸線
7.電池+充電線
8.Nano




DF1.0

1.電池架
2.底板
3.DF底板
4.馬達
5.機架+槳(2A+2B)
6.螺絲(4短+2長)+螺絲起子
7.mini傳輸線
8.電池+充電線
9.Nano

以上就是顧客會拿到的所有部件,在出貨之前確保顧客可以收到品質最好最完善的商品,便是我們ArkLAB產品部門QC的工作啦~




2.0零件組裝


2.0底座+馬達
將白色的橡膠墊(左一)塞入馬達底座(左二)即可完成,橡皮墊內的凹槽需和馬達底座裡特別設計的卡榫互相緊扣就能使橡膠墊安裝的更穩固不會隨意滑動。




接著將馬達推入馬達底座,馬達底座的部分留有一個弧形空間可使馬達線順利拉出而不會損傷電線。



最後將完成的馬達底座組,裝在2.0底座的四個方位點上強力膠固定之後2.0底板即完成加工。值得注意的是新版的2.0底板在更新過電路之後,馬達在安裝時只有右上角是紅藍線其他三顆則為黑白線,並且淘汰以往焊接的方式改以插座的方式連接。



3.0零件組裝


3.0底座+馬達
3.0專用腳座原始材料出廠時可能會比較厚,需要進行人工切削才能和底板組合,圖二為調整過後的腳座。將腳座較長的地方靠外向上推入,再將馬達放入凹槽就能完成初步的組裝,如(下圖四)所示。



馬達和底座需要保持平行在飛行的時候才能夠保持平衡穩定,確認馬達沒有歪斜後,將強力膠點在腳架與馬達相切的地方,底板就完成了(上圖四)。


程式燒錄
1. burn bootloader
2.0的ArkNano需要先做burn bootloader動作才能進行燒錄



首先先將ArkNano插入底板之後接上電池,再將AVRMKII接上Nano的6個腳位



燒錄前先設置好Board
Tools→Board→arduino Pro Mini (5V,16MHz) w/ATmega328



設置好Board按下Burn Bootload出現 Done burning bootloader. 完成燒錄。


2. Baudrate及飛控程式
BF2.0燒錄的時候需要使用到杜邦線連接Nano(DTR接DTR),而BF3.0和DF1.0則直接使用mini線連接即可燒錄。

   




接下來點擊開源資料包裡面的 baud_rate_chang_10_13 arduino程式開始燒錄

完成上面步驟之後把Nano接上電池再打開藍芽開關就可以觀察到代表藍芽的燈號從不間斷地閃爍突然停止2次(或1次)即可以確定baudrate設定成功。



之後點擊開源資料包裡面的 MultiWii_Arknano_bluetooth arduino飛控程式燒錄,程式燒錄的步驟完成一半了。

當燒錄完飛控之後進入MultiWii 人機介面開始測試飛機有沒有確實設定成功



開啟人機介面之後遵循以下步驟: 點擊port com下面的com3(有可能不是3) → read → start

完成以上三步驟之後GUI就可以讀取到飛機傳遞過來的訊號,這時候angle 是暗褐色的,將angle旁邊的LOW、MID、HIGH點成白色方格在按下writeangle轉為綠色,飛控設定就已經大致完成了,最後將機身保持水平按下CALIB_ACC右上角的水平儀就會校正回水平的狀態,這時候搖動機身就可以看到版面上的數據跟著變化了。


以上圖為例,數據出現異常的話QC人員就需要做及時的校正。


正常情況下I2C error的數值應該為0在有錯誤的情況下就算在機身平放的情況下水平儀一樣是會亂轉動的,並且在ACC數據會讀取不到正確的值,發生這種情況的話可能是baudrate 和飛控程式沒有燒錄完全,這時候就必須重新燒錄一次看看問題能不能解決。


馬達測試

最後進入到我們馬達測試的階段,進入到這個階段前置工作都已經完成了,在這個部分的QC是測試產品能不能好好運轉,是關乎顧客能不能擁有好的消費者體驗的一個重要的環節。



首先打開奶油蒼蠅3.0 APP(BF2.0、BF3.0、DF1.0可以共用操控APP) 進入settings → 擊點選擇MultiWii藍芽 找到飛機對應的藍芽位置在重新開啟APP連接到之後輸入產品預設藍芽密碼1234即可連結。




當連結成功之後下方會出現像左圖一樣的提示,如果提示的字串中沒有出現 [ACC] 的字樣就代表在燒錄baudrate時沒有確實燒錄需要重新執行。


成功之後點擊進階設置 → 多軸飛行器控制就會進入以下操控桿的介面。



此為美國手模式(左邊為油門右邊為方向盤,日本手模式則相反)將油門往右下拉即可解鎖,接下來催動油門就可以來測試馬達是否有損壞或者是方向是否正確,以上就是ArkLab 四旋翼飛行器系列產品(BF2.0、BF3.0、DF1.0) 的完整QC流程。


ArkLab賣的是一雙幫助你實現飛行夢的翅膀,不敢說是最華麗,但一定可以帶你飛得最遠那雙,為了保有最佳的品質並且為了讓我們的顧客享有最佳的飛行體驗,ArkLab的QC團隊永遠都不會有鬆懈的一天,只要有我們在這裡,就保證你手中的飛機會是最完美的狀態!

2017年7月14日 星期五

【ArkLab飛行學院】450軸距-無人機組裝教學

這次我們要來組裝450無人機,而450即為此無人機之軸距為450mm。

首先呢,我們先將馬達分別裝置在四隻軸上



接著將電子變速器(簡稱電變或電調),銲接在配電盤上,而因為我們使用的馬達為無刷馬達,大部分航模上用的無刷馬達,都是外轉式無刷馬達,而名稱由來是運作時整個外殼都會旋轉,可產生較大的扭力,因此成為主流。

電池所提供的直流電是無法驅動的,要控制給電時間,就必須要有一個控制器,而這個控制器就是電子變速器,所以我們必須裝置他,目的是為了能夠控制馬達,使直流電變成三相電,三相電就是三條間段性的電壓輸出,如此就可以使馬達順利運轉,而我們遙控模型的電變是使用PWM訊號去控制馬達轉速。

我們在這邊簡述PWM訊號,是一種利用數位訊號去模擬類比訊號的方式,但數位就是0或1,因此我們用快速的脈波調變去模擬出電壓變化,在遙控模型中,會以微處理器去讀出脈波的寬度,如此就可以控制了。



我們再將馬達與電變的連接線接在一起,而電變的三個輸出即為三相電規律的輸出,因此可任意接在馬達的三條連接線上,而如果任意將兩條對調,馬達旋轉的方向即會相反。
                       

在這邊我們可以使用小精靈來測試馬達是否能正常運作,小精靈即為PWM訊號發生器,可模擬遙控器的油門訊號,將電子變速器的訊號線插在小精靈的output端後接上電池,然後慢慢轉小精靈旋鈕,如此我們就可以測試馬達以及他的轉向。


如此可以將四隻軸與基板組裝,將旋翼裝置在馬達上。


在這邊,我們需要注意的是,通常我們機頭正向的方位,裝置的兩隻軸會是同個顏色,是由於無人機飛上空的時候可能會發生旋轉或翻轉的狀況,假如這時候顏色是交錯的,我們人在地面就會很難分辨出哪裡是機頭。



安裝好後,我們就可以將電變器的訊號線、接受器以及GPS,連接在我們的飛控板上,而為了使電變器穩壓後不會生任何疑慮的電源,我們會將訊號線正極部分拔除。

            

大部分時候電變器會提供5V的電源,所以連接上飛控板時,等於透過電變器降壓提供了電源,但運作時的電流並非維持恆定的電流大小,因此,我們就需要裝上目的為穩壓的UBEC模組,將UBEC與電池輸入線焊接在一起,使輸入電池的電源降壓成5V供應給飛控板。



最後我們就可將配電盤以及基板組合在一起,而在這裡我們需要注意的是四個馬達的位置,他們分別的轉向。在無人機正向的左前方旋翼,必須為反槳,右前方必須為正槳,而相對應位置的旋翼,應該為一致的。而反槳正槳的分辨,就是反槳的話會是順時針轉動,正槳的話是逆時針轉動,可由旋槳上方吹氣看他轉動方向去分別

就如前面所提到的,我們可以藉由小精靈來了解他的轉向,如轉向錯誤,只要將任意兩條連接線交換,即可得到想要的轉向。


都組裝完成後,我們就可以開始校正了
首先進入到mission planner程式操作頁面,連接飛控與mission planner,選擇機型種類,我們在這邊是選擇四軸的圖案,我們就可以燒錄四軸的飛控程式。


接著進行加速度計的校正,正面,左右上下以及背面,我們都需要按照指示作校正。


接著為羅盤的校正,必須為紅點碰觸到每個白點,旋轉過程中,會繞出如球型的圖案,完成後會出現偏移修正量,而每個數值介在-400~400間才為正常



                 

再來為遙控器校正,先將遙控器與飛控連線,將遙控器都移動至最大極限,而紅線就會停留在遙控器之行程最大值,如此為讓飛控知道我們搖控器控制行程最大量以及最小量。


再來是電變器之校正,我們此次是使用單個電變器之校正方法,首先將電變接上接收器的油門通道,將遙控器打開並將油門推至100%,接著連接電池,馬達會開始出現校正提示音,待提示音響完後,就可將油門推至0%,完成校正,這種校正方法類似於遙控器校正,告知電變器,遙控器油門的最大與最小行程量。



                                                

接下來為飛行模式之設定,我們將模式都調整為stabilize,為穩定模式,此模式中多旋翼會自動維持水平,且會維持目前頭向。


完成以上所有動作,我們就可以開始操作我們的無人機去飛行了。


2017年7月5日 星期三

【指尖陀螺2.0】遙控迴旋飛鏢 開箱文來囉!

         一提到迴力鏢,大家第一直覺會想到什麼?丟出去會自己飛回來?好像是殺傷力武器?需要戶外空曠大場地才能飛?但很多人不知道其實丟回力鏢也是有許多技巧跟竅門,萬一丟的方式或是方向錯誤,不但不會很靈活的飛回來,還有可能飛不出去就直接墜落!

  如果現在有一種迴力鏢能省去以上所有障礙跟麻煩,還能用遙控使它起飛及迴旋,並且絕對安全在室內就能體驗,是不是想起來就令人好奇不已!


         迴力鏢,也有人稱呼為迴旋鏢、飛旋標等等,利用空氣動力學的原理,使得擲出後可以繞著弧形軌跡飛回原地,歷史上迴力鏢其實也是地區土著在狩獵時會使用到的道具,所以常常會給人它其實具有殺傷力的印象。一般常見的迴力鏢大多分為V字形、十字型或三角形等形狀,其中我們這次要來介紹的是三角形的動力遙控迴力鏢。




         包裝精簡,外頭就明顯標示出可用2.4G通訊遙控,並可做到360度特技旋轉,一開始令人百思不得其解的是為什麼此產品取名為遙控飛碟?但開始使用並使它順利升空後,一切就一目了然了,附上一張開始轉動的照片,升空後遠看還真像飛碟:


         這產品在使用上非常簡單,迴力鏢後方有一個小電源開關,遙控器旁也有屬於遙控器的開關,皆開啟後,在這遙控器的紅色油門操控鍵上下推動一次即可完成對頻,之後往上推即是升空,往下即是收油門降低動力。


        充電方式也非常簡單,除了遙控器是使用一般的3號電池四顆外,套件中有附一條USB充電線可供迴力鏢本身進行充電,另外還有一項非常巧妙的設計,萬一在外遊玩到一半突然沒電,手邊又剛好沒有行動電源,此時可注意遙控器,它本身也有設計一個USB插槽,可由迴力鏢直接插上遙控器後,開啟遙控器電源就可達到隨時隨地都能充電的願望,算是非常貼心的設計。充電時間約半小時,可飛6~7分鐘。



         此時眼尖的人應該發現了,這迴力鏢只有一個螺旋葉片提供動力,而且並不是像一般多軸飛行器一樣向下吹,為什麼這樣的設計飛得起來呢?


         這時候我們可以來探討一下一般迴力鏢的空氣動力原理,還記得國高中物理課提過的白努力定律嗎?其實它3個類似飛機機翼的構造就是巧妙的利用了白努力原理,讓流體流速快的地方,所受的壓力較小;流速慢的地方,所受的壓力較大,如此一來迴力鏢支翼上臂受到的側面昇力將會大於下臂,也就自然而然形成了與迴力鏢本身行進方向垂直的力,且也會令迴力鏢本身穩定,因為迴力鏢這部分跟陀螺的原理一樣,其轉軸繞著直線旋轉,而當升力及穩定性使其上升,迴力鏢的飛行就變成邊飛邊自轉還邊傾斜,這樣的旋軸轉動就會令迴力鏢回飛。

(圖片來源:泛科學)

         但這樣看下來好像只能讓他升空,沒辦法控制方向,似乎就沒有意義了?這樣想就大錯特錯了!這邊分享一個在體驗測試時發現的新玩法:就以放置平地讓它垂直起飛來講,雖然說將遙控器的油門往上推就會垂直上升,但此時若在它上升到一定高度後稍微放一點油門,迴力鏢將會緩緩降下並傾斜,此時再立即推油門鍵,依據上面提到的邊自轉還邊傾斜且旋軸轉動的現象,會讓此迴力鏢開始迴旋,多嘗試幾次抓到手感技巧後,還可以達到讓迴力鏢在遠處起飛,卻靠遙控就讓它飛回來自己手邊的技巧。



        有沒有發現,當你只是輕鬆玩著一個看似簡單的遙控迴力鏢,卻從中學到飛機機翼原理、螺旋槳構造、空氣動力學概念等等……,真是一舉多得又好玩!重點是整個機身約只有16克重,EVA泡棉材質製作,除了非常輕外,即便不小心打到人也不會受傷不會痛,上面搭載多種LED燈且遙控距離可達70米,不論在室內戶外、大人小孩、白天夜晚,都可以輕鬆愜意的遊玩,非常適合每個家庭都收藏一組。


額外小補帖:聽說最近手指陀螺非常盛行!這個也可當作手指陀螺的2.0進階版(?!)

    
一般的手指陀螺就落伍啦!