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FPV RC CAR 遙控車第一人稱視角改裝分享

FPV RC Car (First Person View Remote Control Car)第一人稱視角遙控車

緣起:
前次有提到,會開始接觸遙控車,是因為在個人課程申請時將遙控車寫入課程內容中,
由於自己沒有接觸過類比式圖傳,Rick 師傅最近又主力在 FPV 上,實在不想在這個歷程上留下空白。
但從資訊的角度來看,FPV RC Car 幾乎沒有技巧可言,但這個沒有技巧可言,卻花了我幾周的空閒時間,尤其是在美學上給了我很大的打擊。

第一映像的誤繆:
這是我一開始誤以為 FPV 的方塊結構
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這是實際的 FPV 結構
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了解到實際的結構後,實在有點猶豫,一套圖傳系統,基本上連接電力後,放置在桌上也能正常動作,實在想不到有什麼技巧可言,但我也深深知道,魔鬼就在細節中,沒有親自走一回也只是紙上談兵,但心中還是不想去碰觸購買 FPV 材料這件事。

Rick 師傅建議的材料清單:
CADDX FPV ORCA 1080P
SAIS 1.5G 1.5W 12 channel
FatShark 5.8G 蘑菇天線
12.1 IPS

經過了一週.........
經過再一週.........
經過又一週.........
經過另一週.........

Rick 師傅詢問我材料買了沒?因為沒嘗試過,對購買的價格猶豫不決,除了亂買了一堆 ArduRover 的材料外,FPV 的材料一個都沒買,於是直接詢問師傅有沒有要淘汰的設備?湊出一組給我嘗試即可。

果然,用佛心價買了這套FPV材料
果然,我一向很擅長挖洞給自己跳
RC832
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TX58-800
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由於工作的關係,在較早的時候,已經買了幾個 LCD 面板,也有意要放置在攜行箱中。這個是我選購的規格。11.6寸便携HDMI高清液晶显示器 1080P 航拍
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選用的機箱是 Makita,我喜歡他的價格合理,外觀方正,顏色也符合我喜好。
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資料來源:建成工具

一開始,在 42“ ”LVD TV 上測試時,畫面呈現一片空白,畫面自動切斷
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事後才知道這個 LCD 規格上的 "航拍" 二字代表了 LCD 擁有雜訊容忍能力,LCD 屏幕必須能要能在類比 AV 輸入高雜訊信號時,不具有雜訊切斷功能,才能避免雜訊干擾時,LCD 屏幕主動將雜訊切斷。
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取得設備的時候,有一點小問題。(師傅事先都有提醒我)
1,要如何解決遙控車電源供給問題?
2,接收器的微動開關有點接觸不良
3,發射器過熱,熱到保護電線用的封膠都融化滴下來了

1,要如何解決遙控車電源供給問題?
正好公司有不少故障的 12V 升壓線,挑選二條容易維修的,另外在購買微動開關時順便買了常用的 JST 接頭,這樣就能暫時使用移動電源 USB 接口了。
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2,接收器的微動開關有點接觸不良
雖然自己也常維修家中和公司的設備,但是平時麻煩的其實不是維修,而是維修萬一失敗時,取得備料的困難。(還是心一橫,購買了微動開關就下手了)
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先將零件卸除(零件卸除的故障風險其實比較大,常常在這就毀了PCB,幸好這電路夠粗好焊,平安過關)
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補上新的微動開關,頭好壯壯!
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3,發射器過熱,熱到保護電線用的封膠都融化滴下來了
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首先我誤以為原本發射器上面的塑膠銅柱是事後加裝的,卸下來時才發現應該是原廠的設計,但來不及了,也不想再去還原他,找合適的材料有點麻煩。既然需要風扇,那就先並聯一個12V風扇吧。
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考慮到封膠都融化了,天線也被我扯斷了一次,扯斷後需要拆掉外殼重新焊接一次,有點風險。於是乾脆畫了一個簡易的外殼,一併把風扇孔畫上。用身邊常用的 3M 8218 雙面膠貼上。
(其實這邊我考慮太少了,外殼的設計需要考慮遙控車的大小,和固定在車上的機構)
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貼上後選用較長的螺絲,對扇熱風扇及導熱貼片作迫緊的壓力。
(照片上的螺絲還沒換長,後來換了較長的螺絲,直接鑽入散熱片的縫隙中作迫緊)
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其實前面都是自找的,一筆錢花下去就沒事了
(對不熟的設備,難免還是會有風險,麻煩一點,多一點坑,走多了就熟練了)

接下來,就是要實際配接進遙控車中,在這裡又可以看出我的爛漫天真,我嘗試著模擬駕駛的真實視角,想要把攝影機配置在駕駛座的位置(我深深的相信事後我一定會後悔)
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只要不是太便宜的遙控車,基本上都是模組化設計,很好拆,一下子就拆到駕駛座了。
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這邊先介紹一個所有學校老師都會罵你的工具使用法,用打火機將工具燒熱後,直接進行塑料的鑽孔動作。
擁有容易損毀工具,危險,塑料有毒揮發物等缺點。小朋友不要學。
但是好處是不會有殘渣,洞口的塑型完整,不易撕裂。
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將攝影機固定在左駕駛頭部位置,期望可以模擬真實駕駛的效果(我深深的相信事後我一定會後悔)
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很明顯的攝影機的焦段不吻合,設置在駕駛座上,使得整個畫面的視角都偏了,試試將攝影機退後二個螺絲孔
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縮回去後,還是不行,最好只好再拆一次,將攝影機固定到正副駕駛座的中間。
(果然,年輕人就是太天真了)
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鏡頭鎖回駕駛座之後,幸好車體夠高,直接將圖傳發射器黏貼在車頂上,大約7公分的高度,竟然沒有發生干涉的情形。(證明 Rick 師傅建議的車體要求非常實用)
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不過可能是塑料材質的原因,3M 8218 雙面膠盡然脫落了二次,正確的處置方式,應該是好好的思考機構的設計,在車體內設計夾層。但是實在不想花時間了,心一狠,在車體上打洞,直接用束線帶束緊車頂固定。但這樣作就毀了一個美美的車殼了。
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電力的部分,我在主板上發現有二個預留的端子,這二個端子在遙控器連線完成後,會穩定的提供8伏特左右電源,車體的電池也是大約維持在8伏特左右,於是添購了一片升壓版,將8伏特電源升壓到12伏特。
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在這裡要注意的是,原本量的8伏特,是在沒有負載(沒有接東西)的情形下,為了確認電壓正常,配線完成後,還需要再測量一次。

果不奇然,又中坑了,接上負載後,電力降到2.5伏特左右,沒有辦法使用。
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好吧,配線重接,直接將電線並聯到電池輸出的位置。接上負載後,電力經過升壓板後也正常維持在12伏特。
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不過,這又是一個愚蠢的配線方式。打算開始上路時,才發現電池的電力是恆供電,不得不再罵一次自己愚蠢。只好再拆第三次,將配線跳接到開關上。
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車體線路配接完後,接下來是攜行箱手工作業。

首先找了 Rick 師傅介紹的 “信天翁”,信天翁有很酷的玻璃纖維和碳纖材質,只不過我問了碳纖材質價格後,打了退堂鼓選了玻璃纖維。在這之前,其實我已經做過二次嘗試,當時找的是小有名氣的“鐳射蝦”,只是鐳射蝦的材質是 EVA 和 壓克力,雖然價格很便宜,但在另外一個專案中,會被環境感測器測量出微量的有毒物無法使用。沒有好不好,純粹是用途選擇的問題。這次我就將二次切割的成果混合成一個機箱。
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面板切割好後,也固定好 LCD (原本就是可以選購工業用嵌入式),置入後發現背板有一些干涉,於是手動將干涉的部分切除。切除後將所所有的配件擺置進去,發現干涉的情況很嚴重。看來最小的MAKITA無法解決空間的問題,手邊正好有 MAKITA 1號、2號、3號,就置換到二號試試,看起來應該沒有干涉問題了。
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不過原本的 EVA 內襯也因為高度無法使用,為了想要快速解決,隨手拿了EPE 泡棉,切割到不會干涉,也能將面板頂到合適高度,就將就著用了。
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在這邊我購買了 3s6s串联免焊接bms保护板12V24V电池管理系统18650电池盒,在電池盒還沒送達前,我想先處理外接室電的問題,這邊又介紹一個所有學校老師都會罵你的工具使用法,多買一隻便宜的焊槍,直接進行塑料的鑽孔動作。同樣的,擁有容易損毀工具,危險,塑料有毒揮發物等缺點。小朋友不要學。
但是好處是不需要準備電動工具,洞口的塑型快速,可以緩慢修切。但很毒很毒很毒。
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修切完後,直接將延長線剪短配接進去,暴力式的解決未來的電源問題。

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到此,其實還有(1)電池盒的配接(2)LCD 電源按鍵(1)LCD 信號輸入源按鍵
等到全部配接完成,還需要再拿回“信天翁”,請他們代為設計箱內支持系統,工具箱設計一直都是我心中的痛。因為這需要的已經不是電子知識和技術,而是有點類似美術設計的美感和對材料藝術的掌握。即使我已經嘗試了三次,做出來的東西美感還是不太有美感。

一切的努力,就只是為了親眼見到這個數字,54”34 - 54”25 = 0.09 秒
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10FPV RC CAR 遙控車第一人稱視角改裝分享
11FPV RC CAR 遙控車第一人稱視角改裝分享


後續還有一些上路測試要作,在電池盒來到前,先休息一下,等電池盒送達,再將測試過程分享上來。

另外,師傅覺得上面的配線方式不太行,有一些修改建議需要處理。

再,需要了解一下 BEC 應用 BEC=Battery Eliminator Circuit 的縮寫


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在這篇文最後,還是要感謝 Rick Chen 師傅無私的指導,幾乎傾囊相授
小周師傅的時間,每次卡關都是小周師傅親手調試
志清老師及其 TAIWAN Drone 100 團隊,在軟硬體設備的取得及調整,給了可靠的技術支持
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PS:臉皮薄/板規多⋯如果文中有任何不妥⋯告訴我⋯我都改⋯日安

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補充:等了二週,視訊箱電池套件還在路上,而且做好後視訊箱子也沒有打算安裝測錄功能
於是先用小飛手四來擋擋,達到錄影目的(沒想到看回放的臨場感竟比現場側錄還好)

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資料來源:菜鳥飛行DIY



錄製的心得:
訊號干擾很嚴重,使用時需要固定在最佳角度,連一點阻隔都不能有。
鏡頭視角不佳,可能需要再抬高一公分並向前下傾盡量看到車頭前。
鏡頭不知有沒有廣角調整,要按按鏡頭背後的按鍵試試。


調整第四次鏡頭角度,都已經固定在車體懸梁上,最後實測角度還是太低了,但3D列印機材料用完了,暫時沒能力修改固定位置。
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最後固定的角度,對視窗越來越滿意了!
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找不到固定螢幕方式,隨手拿了女兒錄影用的腳架,沒想到非常滿意實用。
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實務上真的可行,小朋友已經玩得很專注了!


夜間測試 I:在折返點有二次的卡頓,那是因為遙控系統經不起障礙物,經過大樓轉角後,收訊已經不良。
目前實測,大約只有300公尺的有效距離。


夜間測試 II


補一段白天的側錄。(約有其他10個短片,可以點選播放清單)


遙控車的輪胎定位誤差太大了,約有三十度,車體需要更換了


遙控器功率太低,有效遙控距離只有直線三百公尺,遙控器套件要更換了
類比式的圖傳和控制,在精緻度上有很大的局限性
實際測試的時候,如果超過步行速度,車體的要求就非常高,
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這可能也是為什麼 越野 FPV 會是 FPV 主流的其中一個原因,
因為在越野 FPV 中,可以忽略很多硬體限制,在模擬山林中享受樂趣。


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電池盒到料了!另外再列印 3D 支架調整視角
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老樣子,還有很多可以微調的地方。
1,攝影鏡頭需要補光燈
2,視訊盒需要電源切斷開關
3,天線接收需要改外露
4,功率不夠,目前有效距離100~300公尺


思考關於誤差的定義:
如果暫定速度為 10KM Max,每 1/10 可忍受誤差為 3cm
100,000 / 60 / 60 / 10 = 2.77cm 約等於 3cm
目前最低數位延遲 = 200ms = 2/10 秒 = 6cm
(到底要如何定義時間距離與控制之間的誤差關係呢?)


最後,雖然我自己做的很坑長,但實際只要買一套 FPV 套件即可開始安裝

FPV 套件最簡便的方式
一組鏡頭加發射器,這樣就只需要考慮安裝和連接電源。
類似小飛手4的接收器,這樣就不用考慮製作視訊盒。
---------- 梦想很远,所以我们一步步靠近 梦想很近,所以我们一步步实现
2021-06-05 1:52 發佈
大大的手好巧喔,以前雖然有類似的構想,但是己身沒有相關電子技能,只好等著同好一一實品化上來分享。
樓主實在是厲害
小弟以前也是學電子
不過全部都還給老師了

美術果然不能勉強
AnChieh Tsai wrote:
FPV RC Car(恕刪)

有趣的第一人稱視角遙控車 加上了即時視訊
這真的是會作的人不難
不會作的人連看都看不太懂
FPV RC CAR 遙控車改裝分享,好厲害,謝謝分享!
剛好看完YT上黃小潔玩遙控車的影片

再看到原PO這個詳細的改裝過程

感覺好有趣

感覺要被樓主推坑了
真厲害
雖然小的看不懂在幹嘛
真厲害
期待上路後的影像
自己動手做的masker就是要稱讚一下 !
  • 3
評分
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