Déclaration de guerre contre les vibrations : l’offensive Raceflight. 

Cet article n’est pas une news sur une nouvelle carte de vol mais un tuto sur le choix de la FC en fonction de sa capacité à gérer les vibrations. Ces dernières sont néfastes et si votre gyro n’est pas capable de les ignorer via un filtre et des indications précises, vous aurez une machine qui tremble imperceptiblement et les PID ne seront jamais au top. C’est d’autant plus grave si vous utilisez les PID d’origine comme la grande majorité des pilotes. Heureusement, je vous ai préparé cet article avec l’aide des gars de Raceflight ( mais c’est moi qui a bossé le plus ! ). Et leur équipe à mis une point une carte avec une nouvelle politique d’intégration des composants clés et du codage.

Car il faut parfois repartir de zéro pour concevoir un produit novateur et en matière de FC, il reste beaucoup à faire contrairement à ce qu’on pourrait croire. Notamment sur un point particulier : la résistance aux vibrations. Aucun fabricant ne s’est réellement attaqué à ce problème autrement qu’en installant des composants de haute qualité. Et pas toujours avec le plus grand succès, je vous rappelle l’épisode de la Naze 32 Rev 6 A, très sensible aux vibrations. Un comble pour une utilisation sur une machine génératrice de vibrations ! Or, on ne règle pas tous les problèmes en montant en gamme. La position du gyro sur la FC joue beaucoup, vous allez le découvrir.

C’est à ce problème, parmi d’autres, que s’est intéressé l’équipe de Raceflight. Ils lancent dans deux semaines une nouvelle carte de vol : la Revolt. Conçue différemment des autres FC, elle devrait être bien meilleure. Et ce à plusieurs niveaux. Notamment une gestion des mises à jour  du firmware Raceflight One et comme sur la Kiss et ses ESC 24A, une calibration AUTOMATIQUE des ESC, en fonction de vos moteurs. C’est OUF ! A voir à la fin, absolument.

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Source : fpv spirit

Je vais vous expliquer comment ils ont procédé pour que les utilisateurs comme nous ne soient plus  » dépendants  » du travail bénévole des codeurs comme Bernard B ou Roger R. Le but étant par exemple d’intégrer aux configurateurs une carte de vol nouvellement apparue sur le marché, sans connaissance particulière en codage*. Ou de pouvoir ajouter des composants comme un baromètre, un sonar ou un gps sans avoir à tout recoder ou presque. En effet, il arrive que le codage contienne tout le nécessaire pour piloter les éléments et que l’intégration d’un composant supplémentaire soit du coup moins aisée.

Il a donc été décidé de séparer la partie codage de la partie hardware. Afin de rendre plus accessible le support des différentes cartes du marché et surtout qu’on puisse plus facilement modifier la revolt. Inclure un processeur F7 sera un jeu d’enfant gràce à la technologie HAL, qui a d’ailleurs obligé les développeurs à tout recommencer lorsqu’ils l’ont découverte.

Et comble de bonheur, les configurateurs seront compatibles avec tous les environnements informatiques ou presque grâce à une nouvelle approche des drivers. Nous reviendrons aussi sur ce point crucial.

*En revanche, Raceflight est plutôt closed fontaine qu’open source. Niveau indépendance, on repart de zéro.

Au programme :

  1. Les bonnes et les mauvaises vibrations, l’emplacement du gyro et ses conséquences
  2. Simplifier l’accès des nouvelles FC et leur intégration dans le configurateur, l’évolutivité et les futurs F7

la guerre contre les vibrations

La vidéo est suffisamment explicite mais elle est entièrement en anglais pas français. J’ai donc contacté Preston Garrisson de l’équipe Raceflight afin de lui poser les questions qui seraient indispensables à la bonne explication de cette vidéo. J’aurai pu simplement traduire, c’est sur. Mais vous êtes sur FPV Passion, pas sur débrouille-toi .fr !

Il est question avec cette démonstration filmée de 14 minutes de montrer visuellement comment voyagent les vibrations sur un multirotor. Afin de mieux lutter contre elles et qu’elles ne viennent pas contaminer le gyro en provoquant du bruit, comme ceci :

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a votre avis, ça a l’air bon ou mauvais ?

tactique numéro 1 : identifier le mode de transmission des vibrations

Les deux monsieur présentateurs ont fait un travail admirable et très pédagogique. Ils ont représenté les composants d’un multirotor ainsi :

  • une carte de vol par un carré de plexiglas.

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    vibrations des côtés vers le centre
  • les vis en nylon par des balles de baseball
  • les vibrations par un moteur thermique ( un générateur )
  • la représentation de la transmission des vibrations par des graines ( de peuplier rose, à vue de nez ) 

Ce simulateur de vibrations représente le pire cas possible : le châssis monobloc. Celui que nous utilisons tous puisque  c’est le type de châssis le plus répandu depuis un an à peu près En effet, les bras étaient jadis généralement vissés à la platine inférieure. Ce qui limitait en partie la transmission des vilaines vibrations, responsables du bruit sur les gyros. Les vis et les pièces non solidaires les ralentissaient dans leur voyage des moteurs jusqu’au cœur de la machine.

Or, à l’image on voit bien qu’elles arrivent par les côtés et s’atténuent au centre de la FC. Elles partent des bras du quad, suivent le carbone jusqu’aux entretoises en nylon puis arrivent sur la carte. Elles diminuent au fur et à mesure qu’elles en atteignent le centre.

Pour bien faire comprendre comment les vibrations se transmettent et dans quel cas elles se répandent le plus, les gars de Raceflight ont choisi d’illustrer

Le pire des cas

qdfbEt c’est précisément celui que je viens d’évoquer : une platine avec 4 bras, une fc montée sur des entretoises en nylon, sans joints en caoutchouc entre les deux. Et sans top plate ni entretoises en alu qui permettent aux vibrations de se dissiper en montant plus haut. Voila pourquoi les deux monsieur n’ont pas mis de top plate. Malins ces petits gars !

 Tactique numéro 2 : la position optimale du gyro

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au centre

Maintenant que nous avons vu qu’au centre de la carte de vol les vibrations sont moindres, on comprend qu’il vaut mieux placer le gyro au plus proche du milieu de la FC. Logique. Si vous observez les cartes, c’est très rarement le cas. Mmmm…

Sur la Revolt il est en plein milieu, là où les vibrations sont les plus faibles.

Si on ajoute des joints ou des spacers en caoutchouc, on élimine la majeure partie de l’ennemi. On gagne en stabilité pendant le vol.

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pas au centre !

la filtration des vibrations, un pis aller

Vous me direz à ce moment de mon explication :  » Nan mais y a qu’à filtrer les vibrations ! Tu nous prends la tête pour rien fredouillo ! Et en plus tu fais des annonces foireuses sur french 250 fpv racers !! « . Pour l’annonce, je n’ai rien à dire. Mais filtrer les vibrations signifie le sacrifice d’une partie des informations de vol. On ne peut pas demander à la carte trop de choses sans perdre une partie des infos. C’est pour ceci que je vous parlais dans le plan de l’article des bonnes et des mauvaises vibrations. Certaines sont nécessaires au bon travail de la carte de vol. Betaflight permet en outre de jouer sur le filtre des gyros via le notch filter, ce qui peut aider si on définit bien la plage de vibrations à éliminer. Pour ce faire, un smartphone et une appli qui mesure les vibrations peut aider. Mais attention ! Cela peut aussi bien nuire aux performances de votre carte !

Voici une vidéo avec et sans filtrage spécifique, si vous voyez la différence et me l’expliquez, je vous offre les hélices de votre choix ( un jeu ) .

Tactique 3, le super gyroaccessoires-carte-drone-fpv-racer-mozilla-firefox_2016-10-10_11-22-08

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If you’re a vibration, you won’t pass !

En dehors de Dominic de cleanflight, personne n’utilise le super gyro qui se trouve sur la Revolt. Il est soi disant peu sensible au bruit, possède des lasers pour détruire les vibrations et des super pouvoirs. Défenseur des courbes lisses et meilleur ami des black box, voiciiiiii… Super Gyro Man ! Et on peut compléter l’arsenal par

l’arme fatale : les anti vibrateurs

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balles de tennis

Dans la suite de la vidéo, les entretoises en nylon ( les balles de base ball ) sont remplacées par des balles de tennis ( les joints en caoutchouc ou les entretoises molles ). On observe que les vibrations sont bien moins fortes. Donc, on peut dire que la Revolt est réellement conçue pour lutter contre les vibrations grâce à trois armes concrètes :

  1. La position du gyro
  2. un super gyro top secret
  3. des joints fournis avec la carte. Sur ce dernier point, la nouvelle fc serait si performante que même un montage sans joints caoutchoutés fonctionnerait. Certains pilotes disent que le léger jeu laissé par ces joints peut nuire au comportement de la machine. C’qu’ils sont pointilleux ces champions !!!

Le résultat devrait donner ceci sur une black box : 

betaflight-blackbox-gyro
c mieux si on compare avec les images plus haut

betaflight-blackbox-clean-pid-gyro

Heureusement, la revolt n’a pas que cet argument pour prétendre au titre de carte révolutionnaire.

Les autres atouts importants de la Revolt

  • La séparation du code et du hardware afin de faciliter l’ajout de nouveaux composants, sans avoir à réecrire toute le codage.
  • 32 khz. En test à la fin de la vidéo on voit voler une machine en 8 khz, avec les PID d’origine non modifiés. Puis on voit le même quad en 32 khz et il semble effectivement plus réactif. Mais les gars prêchent pour leur paroisse…
  • Si j’ai bien compris, Raceflight mettra en corrélation les ESC et le firmware automatiquement via Raceflight One, le configurateur de la Revolt qui est / sera compatible avec la majorité des autres cartes ( F1, F3… ). J’ai trouvé cette information dans le journal de la Revolt, plus bas.
  • un super gyro et son filtre dédié
  • La technologie HAL. Elle permet une meilleure évolutivité et les processeurs F7 pourront facilement être incorporés à l’avenir.
  • Plus besoin de drivers !! cela donnera un configurateur universel compatible avec Mac, Android, Windows etc… Adieu Zadig !
  • Une application mobile Raceflight pour le contrôle via un nouveau module Bluetooth. Espérons que le câble OTG soit compatible car c’est encore mieux.
  • Encore plus fort : flasher ses ESC avec votre smartphone !

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  • Choix du RX via un wizard rapide comme sur open pilot. Pour une meilleure lecture du protocole par votre carte, je vous rappelle que le top du hip hop, c’est le SBUS car il est numérique et pas analogique ( rappelez vous l’article qui fit sensation ). La FC n’a pas à traduire l’analogique en numérique avec le Sbus. En PPM si. Ce wizard ( tutoriel ) analysera votre radio et calibrera tout bien comme il faut. Choisissez votre radio dans la liste et c’est parti !

Pour les premières précommandes, un support technique est offert via support@raceflight.net .

Voici le journal de développement  qui résume tout ceci.

Mais 

  • Le plus important dans tout ça, c’est que Raceflight proposera une mise à jour globale de votre firmware en corrélation avec vos ESC. Si une incompatibilité est détectée entre les firmwares de vos ESC sous BL Heli et celui de votre carte, la mise à jour  des ESC se fera en passthrough ( via la FC ). De plus la calibration des ESC sera automatique elle aussi !! Vous n’aurez qu’à choisir vos moteurs dans une liste et à choisir le sens de rotation des hélices.

Les paramètres seront exportés dans un fichier html ou xml lisible par un navigateur internet.

La Revolt est en précommande chez DFPVR.  Ou chez fpv4drone

L’équipe de Raceflight nous en envoie une d’ici deux semaines, date des premiers envois. Mais il est possible que nous l’ayons avant. Sans certitude cependant. Je la monterai illico !

RE mais

J’aimerais cependant ajouter que le mieux est l’ennemi du bien. Il est préférable d’éliminer les vibrations à la base plutôt que de chercher des solutions avec un gyro super héroïque. Ceci dit, placer le gyro au centre de la carte peut présenter un véritable avantage. Est ce la solution ultime ? N’y a t’il pas un effet secondaire caché ? 10 mm vont ils vraiment tout changer ou ne vaut il mieux pas de bons anti-vibrateurs ? Disons qu’en cumulant les deux, on est tranquilles !

présentation de la carte

https://youtu.be/pSF4GnSAE_g

La vidéo sur le simulateur de vibrations.

A peu de choses près,  tout ce que les monsieur disent est expliqué dans cet article. Même plus.

https://youtu.be/pGmKN-R0AuI

la preuve avec des hélices tordues ( vers 20 mn )

RaceFlight Flight Controller Revolt – Order at http://raceflight.net/shop/

Publiée par Preston Garrison sur Lundi 19 septembre 2016

24 commentaires Ajoutez les votres
  1. Petites corrections importantes:

    – dans betaflight, le code est déjà séparé du hardware et un grand travail a été fait avec bf3 pour faciliter l’ajout de cartes (kiss, etc)

    – on ne sera plus dépendant de Boris B., mais de l’équipe Raceflight, hors Betaflight est open-source donc finalement n’est dépendant de personne ! Alors que Raceflight est passé closed-source ni vu ni connu en Juin 2016, et on se retrouve donc dépendant d’inconnus !!!! C’est super grave !

    De plus, Betaflight c’est 169 développeurs, pas un seul … Donc même si Boris décidait de tout abandonner, il y aurait une armée de développeurs prêt à continuer le travail. Raceflight c’est combien de développeurs ? C’est qui ? On ne le sait pas, à part rs2k …

    – la calibration automatique des ESC existe depuis la Kiss FC et les esc Kiss 24A.

    1. Raceflight c’est en effet RS2K qui a lançé de très bonnes évolutions comme oneshot, multishot et la course aux 32kHz. Mais c’est aussi Preston Garrison, qui a détourné Kalyn Doer de la philosophie de partage, en lui vendant une source de revenus. De là on a eu droit aux allers-retour calamiteux entre closed et open-source, au marketing douteux de Super Secret Gyro. Preston , avec tous ses effets d’annonces, sa vente de vent à profusion, a causé du tort au projet Raceflight.

      Comme il a été mentionné, le type à l’origine de la décorrélation entre hardware et software est Samba, que ce soit sur Clean Beta ou Raceflight. La HAL est inclue dans les outils STM c’est un jeu d’enfant de l’intégrer. Et j’ai aidé à porter Pixracer sur Betaflight, ça demande presque pas de fouiller dans le code, un peu de mapping et c’est fait.

      Bref je boycotterai Raceflight, tant que Preston influencera ce bon RS2K qui ne sait pas s’entourer… A noter aussi les derniers revirement sur github avec la publication après le tollé RCGroups des dernières beta-build old-style https://github.com/rs2k/raceflight_community. Le tout avant le code REVOLUTIONNAIRE « RF one », et trou noir pour savoir si la source de ce dernier sera publique.

  2. Honnêtement betaflight est clairement devenu le standard. Alors F4 vs F3 je vois pas le plus que ça apportera. Déjà que ma cc3d revo f4 n’a jamais réussi à faire voler correctement mon quad… j’ai des doutes…

    1. l interet de cette carte, c est pas lf4. c est tout le reste. et betaflight est incorporé dedans. enfin en partie parce qu il vaut mieux pas trop parler de ça

  3. pour mes futurs hélices, en activant le notch filter, tu gomme la plage de fréquence dans laquelle résonne les moteurs, du coup ces vibrations ne sont pas prise en compte par la fc, et elle ne tente pas de corriger (dans la seconde partie on entends des vibrations à la con, ça ronfle plus grave, moins propre, c’est du aux micro corrections de la FC sur les fréquence de résonance de moteur…)

  4. Pour la video sur le notch filter, on entend bien la différence avec et sans.
    Le principe est d’éliminer les fréquences entrants en reconnaissance avec le châssis, ce qui limite les parasites transmis au gyro.
    Ces effets sont du au déséquilibrage du groupe propulseur.

  5. Bien beau tous ces artifices 🙁 c’est comme un avion qui vole de travers et que la programmation permet de corriger.
    Pour ma part entièrement d’accord de déclarer la guerre au vibrations, mais avant tout il faut les éliminer de façon mécanique 🙂 ensuite les filtres numériques peuvent parfaire le boulot, mais pas l’inverse !
    La plus grande difficulté avec des moteurs et des hélices toujours plus petites, c’est d’avoir des outils assez sensibles pour ce faire… Ou du matériel parfaitement conçu et équilibré d’usine 🙂
    Bravo d’avoir regardé la problématique sous l’angle décrit dans ce blog, on y apprend tous les jours et c’est ce qui rend passionnant notre loisir.

    1. Voila. l »e F4 et le F7 c est bien beau mais l important ici c d’observer les vibrations et de les contrer par un montage propre et bien isolé. Care dans ce cas, plus besoin de gyro de la mort qui tue.

  6. Je viens d installer la revolt sur mon zigogne 210, mais impossible de calibrer les esc…aucun bip quand je branche la lipo….elle ne rentre pas en mode calibration. Tout est branché…le cable usb , et l alim 5v via la pcb. J ai lu que sur la naze 32 revo 6 il faut dessouder temporairement l alim de la pcb qui alimente la fc, de maniere a pouvoir calibrer….est ce que ce n est pas le meme cas sur la revolt? Precision mes esc sont integres aux moteurs…ce sont des ztw black widow 204 2300kv…y a t il une ame charitable pour m aider ?

    1. Je vais me renseigner et ça tombe bien, je vais faire un article sur la révolt et comment bien l’installer. Je vais aussi parler de ton problème. Ce sera cette semaine.

      1. Salut fred, c est ok j ai reussi a calibrer mes esc, j avais laisse actif le multishot alors que mes esc sont uniquement oneshot 125…j avais aussi le pwm motors a 2000 alors que c est du 500…tout est maintenant ok. J attends ton article avec impatience, ca me permettra de voir si j ai oublié des trucs ou de comprendre des parametres qui sont encore du chinois pour moi

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