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15 décembre 2013
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Triomini

Tricopter compact et évolutif

Présentation : Laurent Berlivet

Après le quadricoptère Quad 9, restons dans le monde du multicoptère avec ce Triomini, un tricoptère qui conserve le même esprit de simplicité pour être à la portée du plus grand nombre. N'allez cependant pas croire que ce choix va à l'encontre des performances. Le Triomini est stable, précis, robuste et dispose d'une charge utile importante. Il convient donc pour l'apprentissage comme pour les translations rapides et peut même recevoir un équipement de vol en immersion avec caméra HD style GoPro. Le pilotage devient alors très amusant, avec par exemple du slalom entre les arbres, des courses-poursuites avec les modèles des copains, ou tout simplement la découverte des environs vus du ciel.

Triomini   Triomini et radio
Le tricoptère vous intéresse mais vous n'avez pas encore osé franchir le pas ? Le Triomini devrait répondre à votre demande, il est facile à construire et à piloter.   L'émetteur donne l'échelle de ce petit tricoptère. Une simple radio 4 voies sans mixage suffit, c'est la carte électronique qui gère tout. Le décrochement à l'avant permet de recevoir une figurine de pilote ou bien une caméra type GoPro2.
Triomini en vol   Triomini à la neige
Avec la carte électronique qui stabilise la machine, le pilotage du Triomini est bien plus facile que celui d'un hélicoptère classique.

Sur un quadricoptère, la rotation sur l'axe de lacet - qui permet de tourner sur place par exemple - s'effectue par variation du régime des moteurs diamétralement opposés. La réaction est donc douce et assez lente. Sur un tricoptère, c'est le moteur placé à l'arrière sur un axe rotatif qui se penche sur les côtés. Le souffle de l'hélice incliné est donc beaucoup plus efficace pour faire varier la direction. La portance diminue légèrement mais la carte électronique gère et augmente le régime moteur pour compenser et éviter le basculement vers l'arrière.
Il faut donc un peu de mécanique pour réaliser ce support pivotant et un servo pour le piloter.
Les solutions retenues ici ne nécessitent qu'un minimum d'outillage ; l'axe est un boulon métallique glissé dans deux roulements à billes. Le système robuste est invisible une fois installé tout en restant démontable pour une éventuelle maintenance.

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Caractéristiques
Plans
Outillage
La liste des matériaux
Châssis épuré
Le support moteur articulé
Train d'atterrissage
Support de servo
Assemblage du châssis
Equipements
Carte électronique
Câblage électrique
Programmation
En vol
Le vol en immersion
A vous de jouer !
FAQ (Foire aux questions)

Tricompact aux Coquibus. FPV from jivaromodels on Vimeo.

Triomini équipé pour le vol en immersion. Slalom entre les arbres façon "Guerre des étoiles"... Sensations de pilotage géniales. Pour ceux qui se posent la question, seule la partie de l'installation du matériel a été accélérée. Le reste est en vitesse réelle... Impressionnant quand on vit ça dans les lunettes.
Zic : Pearl Jam with Neil Joung - Like A Hurricane

Gymkhana au jardin d'enfants. FPV from jivaromodels on Vimeo.

Immersion en tricopter dans un jardin d'enfants (déserté...). Petite séance de gymkhana avec les arbres et les obstacles, ça procure des sensations de liberté vraiment extra. L'image dans les lunettes n'est pas top, on ne voit pas toutes les branches, surtout quand le temps est couvert, mais l'engin est costaud...
Zic : Shaka Ponk - My name is Stain

La neige, c'est quand même plus sympa avec du soleil... Petit vol en immersion entre midi et deux avant de retourner au boulot...

Caractéristiques

Envergure (disques d'hélices compris) : 50 cm
Longueur (disques d'hélices compris) : 46,5 cm
Entre-axe moteurs : 17,2 cm
Masse : 700 g


Equipements

Moteurs : 3 x DM 2210 1100 kV Pro-Tronik
Contrôleurs : 3 x BF 20A Pro-Tronik
Hélices : 3 x hélices Gaui 8"x4"
(2 pas à droite, 1 pas à gauche)
Carte de stabilisation : MultiWii MWC Crius SE
Servo : 7470 TG-D Pro-Tronik
Batterie : 3S 2200 mAh 35C
Radio : 4 voies

Triomini chez Heliand

Plan à imprimer échelle 1
Cliquer sur l'image pour télécharger le plan échelle 1
(100x56 cm, format PDF 1,33 Mo)

Plan à imprimer sur feuilles A4
Cliquer sur l'image pour télécharger le plan échelle 1 à imprimer sur 12 feuilles au format A4
(format PDF 3,56 Mo)

L'outillage

Pour la découpe des pièces en bois, une scie à chantourner convient tout à fait. Les formes du châssis n'ont rien de très original puisque la simplicité de fabrication reste la priorité. Chacun pourra modifier suivant ses goûts et besoins. Celui qui est proposé peut être utilisé tel quel, mais un emplacement existe pour y placer une caméra ainsi qu'un émetteur vidéo sans avoir à modifier quoi que ce soit.
Une scie à métaux permettra de tronçonner les profilés en aluminium pour les bras, les tiges filetées, les tubes en carbone pour les colonnettes et les anneaux en PVC faisant office de patins d'atterrissage.
Une lime à dents fines est utile pour ébavurer toutes ces pièces ainsi que quelques morceaux de papier de verre de grains variés.
Il faut aussi une mini-perceuse et si possible une perceuse à colonne (pas indispensable) avec un éventail de mèches de 2 à 8 mm de diamètre.
Un fer à souder permettra de câbler les moteurs et contrôleurs.
Pour finir, un décapeur thermique sera utilisé pour mettre en forme les anneaux de PVC.

Note : Tous les liens donnés ici ne le sont qu'à titre indicatif. Libre à vous de vous procurer les composants chez les fournisseurs cités, ou d'effectuer vos propres recherches sur le Net. Les sites regorgent de matériels dont les performances sont régulièrement améliorées, à vous de choisir ce qui vous conviendra le mieux, que ce soit au niveau des caractéristiques, de l'encombrement, du prix, de la provenance, de la disponibilité...

Liste des matériaux et équipements
A titre indicatif, les matériaux listés ci-dessous peuvent être commandés sur le site A2Pro Online ou chez votre détaillant.
Pour les autres, il faut se rendre dans un magasin de bricolage
A2Pro

– Contre-plaqué aviation de 1 et 2 mm (d'autres préféreront une plaque d'époxy ou de carbone)
– Un mètre de profilé aluminium rectangulaire de 10x12 mm pour les bras supportant les moteurs
Une tige filetée acier de 3 mm pour les entretoises
Un tube carbone de 4 mm intérieur pour les colonnettes (ou 3,2x5,5 mm)
– Un tube PVC de 65 mm de diamètre débité en rondelles de 12 mm de large pour les patins
6 écrous noyés de 3 mm (sur la platine centrale)
10 écrous de 3 mm Nylstop (fixation des platines et du patin arrière)
4 écrous de 3 mm classiques
9 écrous de 2 mm Nylstop
14 vis 6 pans creux de 3x16 mm
9 Vis BTR TC Inox 2x20 mm
1 boulon à tête hexagonale de 4 mm de diamètre et 40 mm de long
2 écrous de 4 mm Nylstop
2 roulements à billes 4x8x3 mm
– Une baguette de bois dur de 10x10x40 mm (ou pièce imprimée en 3D chez Sculpteo)
3 moteurs Pro-Tronik DM2210 1100 kV
3 contrôleurs Pro-Tronik BF 20A
1 carte de programmation contrôleurs (Option)
3 hélices Gaui 8"x4" (2 pas à droite, 1 pas à gauche)
1 carte de stabilisation MultiWii MWC Crius SE ou équivalent
1 servo Pro-Tronik 7470 TG-D
3 m de fil silicone AWG 16 ou 14
1 batterie (ou plus...) Lipo 3S 2200 mAh 35C

Voir sur cette page pour passer une commande groupée des différents composants.


Châssis épuré

Contenu du short kit Je dispose de quelques shortkits (quantité très limitée) du Triomini, comportant toutes les pièces en contre-plaqué aviation découpées au laser pour fabriquer le châssis ainsi que les gabarits pour le perçage des bras en alu. Le prix est de 25 € hors frais de port.
Contact :
laurent@jivaro-models.org

Les contours des pièces en contre-plaqué de 2 mm se découpent aisément à la scie à chantourner, tout comme les évidements circulaires. Pour la dernière version présentée ici, je suis passé par un artisan équipé d'une machine de découpe laser (25 € bois compris. Si intéressé, me contacter pour une prochaine commande groupée). Les découpes sont alors parfaites et font gagner du temps, notamment les mortaises de la platine inférieure qui obligent à démonter et remonter à plusieurs reprises la lame de scie. Elles sont cependant indispensables pour la rigidité.
L'écartement des deux cloisons verticales est de 35 mm, ce qui correspond à des batteries de 2 200 à 2 600 mAh. Si vous prévoyez autre chose, il faudra peut-être les déplacer. L'autonomie avec ces batteries est d'environ 8 minutes en embarquant l’équipement vidéo, c'est déjà bien.

Le châssis en bois   Le châssis en bois

La structure du châssis est composée de quelques platines découpées dans du contre-plaqué aviation. Les formes restent assez simples.

Le châssis en bois Le châssis en bois Le châssis en bois
Le châssis en bois   Le châssis en bois
La base est renforcée par deux raidisseurs qui soutiennent et protègent la batterie. Les collages se font à l'époxy.

Les inserts filetés en aluminium sont enfoncés sur la platine centrale d'un petit coup de marteau dans les trous correspondants pré-encollés avec une goutte d'époxy. L'excédent de colle est retiré avec un chiffon. En fonction des modèles, ils peuvent dépasser sur l'autre face. Si c'est le cas, ils seront alignés avec la surface du bois à l'aide d'une lime.

Le châssis en bois Le châssis en bois Le châssis en bois
Le châssis en bois   Le châssis en bois
Le châssis en bois Le châssis en bois Le châssis en bois
Mise en place à l'époxy des écrous prisonniers en alu rentrés en force dans les trous de la platine. L'excédent de colle est essuyé avant séchage.

Le support du moteur arrière est composé d'un empilement de couches de contre-plaqué qu'on colle en les maintenant sous presse.
Après séchage, l'ensemble des pièces en bois reçoit deux couches de bouche-pores suivies d'un ponçage au papier de verre fin. Le tout peut alors être peint. J'ai utilisé de la peinture martelée en bombe qui couvre rapidement et qui masque totalement l'aspect du bois.

Le châssis en bois   Le châssis en bois
Le châssis en bois   Le châssis en bois

Le support du moteur arrière est composé d'un assemblage de pièces en contre-plaqué collées les unes sur les autres.
Le dessus et le dessous du support moteur sont plus fins et plus étroits. Le décrochement servira à glisser le U qui permet l'articulation.


Le châssis en bois Le châssis en bois Le châssis en bois

Pour masquer les fibres, le bois est protégé par quelques couches de bouche-pores poncées finement après séchage.

La peinture martelée en bombe, gris foncé, masque totalement l'aspect du matériau.

Les bras sont issus de profilés alu 10x12 mm tronçonnés à la longueur souhaitée. Un gabarit de perçage à assembler est dessiné sur le plan et s'avère bien pratique, y compris pour percer les anneaux du train d'atterrissage. La longueur de ces bras a été déterminée par le diamètre des hélices, qui passent tout près du châssis, pour que l'engin soit le plus compact possible. Ceux qui craignent un manque de stabilité peuvent toujours les allonger de quelques centimètres. Avec la carte Crius, je n'en ai vraiment pas ressenti le besoin.

Les bras en alu   Les bras en alu
Les poutres sont tronçonnées dans un profilé aluminium 10x12 qu'on trouve dans les grandes surfaces pour le bricolage.   Un gabarit de perçage à assembler est dessiné sur le plan. Il fait gagner du temps pour perforer les tubes et les patins sans se tromper.

Les bras en alu   Les bras en alu
Les bras en alu   Les bras en alu
Les trous sont percés de préférence à la perceuse à colonne puis fraisés afin d’obtenir des bords parfaitement lisses. Le gros trou se trouve sur le moteur, au niveau du roulement et de l'axe pour éviter tout frottement si ces derniers venaient à dépasser.

Les bras en alu   Les bras en alu
Les bras en alu   Les bras en alu

Les extrémités des tubes sont évidées pour faire passer les fils sur le côté, afin de ne pas les sectionner lorsqu'un des bras vient frapper contre un obstacle.
Un trou oblong est percé sur un des flancs de la poutre arrière pour laisser passer les fils électriques du moteur et du servo.

L'aluminium brut n'est pas très joli, le meilleur traitement de surface est l'anodisation, qui peut se faire "à la maison" avec un peu de précautions. La méthode est détaillée sur cette page.
Il existe cependant une alternative plus simple en utilisant de la peinture mais l'adhérence n'est pas fameuse sur ce matériau. Seule la Tamiya PS transparente donne un résultat acceptable. Elle reste très légèrement souple. Posée en couches fines, l'aspect visuel obtenu est très proche de l'anodisation.
Pour relier les différentes platines, on utilise de la tige filetée de 3 mm et des écrous. Des colonnettes en tube carbone tronçonné permettent de masquer le filetage en donnant un aspect plus high tech, et maintiennent l'espacement entre les platines.

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Le support moteur articulé

A l'arrière, le servo fixé sur la poutre incline le moteur de quelques degrés vers la droite ou la gauche pour commander le lacet.
Une pièce rectangulaire est coupée dans une baguette de bois dur, un peu plus grande que l'intérieur du profilé alu. Elle est percée de part en part avec une mèche de diamètre 5 mm, bien centrée, pour que le boulon qui sert d'axe tourne librement dedans. A chaque extrémité de ce tasseau, un épaulement de 4 mm de profondeur est réalisé avec une mèche de 8 mm de diamètre pour y glisser les roulements qui entrent en force. Elle est ensuite reponcée pour un ajustage serré à l'intérieur du profilé alu. Pour le plaisir (et quelques euros…), j'ai également réalisé cette pièce en impression 3D qui ne demande pas d'ajustage.

Support moteur pivotant Support moteur pivotant Support moteur pivotant
L'axe qui permet au support de pivoter est un boulon de 4 mm, maintenu par deux roulements à billes 4x8x3 mm (4 mm de diamètre interne, 8 mm extérieur et 3 mm d'épaisseur. Un bloc de bois dur maintient l'ensemble.
Support moteur pivotant Support moteur pivotant Support moteur pivotant
Le bloc de bois dur est percé de part en part avec une mèche de 5 mm pour que le boulon y tourne librement. A chaque extrémité, un épaulement diamètre 8 mm est percé sur 3 mm de profondeur pour recevoir les roulements.
Support moteur pivotant Support moteur pivotant Support moteur pivotant
Support moteur pivotant Support moteur pivotant Support moteur pivotant
Support moteur pivotant   Support moteur pivotant
La baguette est recalibrée par ponçage pour obtenir un ajustage serré à l'intérieur du profilé alu. Bien ébavurer les bords, surtout à l'intérieur.
Support moteur pivotant   Support moteur pivotant
Le porte-roulements blanc visible ici a été dessiné avec le programme de modélisation volumique Sketchup et imprimé en 3D par frittage de poudre mais n’apporte rien par rapport à la version en bois.

Le moteur est monté sur un sandwich de rondelles en contre-plaqué 1 et 2 mm, formant une épaisseur totale de 10 mm. Côté axe, l'épaisseur n'est que de 8 mm, ce qui correspond à l’écartement du profilé alu fendu pour obtenir un « U ». Ce profilé coupé à la scie à métaux et lissé à la lime est taillé en biseau d'un côté afin de former le guignol.

Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Un tronçon de profilé sera utilisé pour pincer le support moteur. Sa forme est particulière puisqu'une de ses extrémités est façonnée pour former le guignol.

Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Quelques perçages et découpes sont nécessaires pour lui donner sa forme définitive. Le trou pour l'axe d'articulation est légèrement décentré. La tête de vis 6 pans viendra ainsi en butée à l'intérieur.

Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Les angles de l'écrou nylstop peuvent être arrondis pour afin de ne pas frotter à l'intérieur du tube. Un trou est percé à travers le tout, à environ 1 mm de la surface supérieure afin que la vis servant de goupille et verrouillant l’ensemble ne vienne pas frotter sur l’axe.

Le trou pour passer l'axe est très légèrement décentré, de façon à ce que la tête hexagonale du boulon qui sert d'axe vienne en appui à l'intérieur sans pouvoir tourner. L'entretoise sur roulements est emprisonnée entre deux écrous nylstop. Ce montage est glissé dans le tube puis un trou de 2 mm est percé dans le haut, de part en part, afin de glisser un boulon de 2 mm qui le verrouille en place comme une goupille, et qu'il suffit de retirer pour une éventuelle maintenance.

Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Support et guignol Support et guignol Support et guignol
L’axe est un boulon de 4 mm à tête hexagonale qui emprisonnera le support en alu et le porte-roulements. Il est glissé dans le U en alu. Une de ses faces vient en appui à l'intérieur du U, ce qui l’empêche de tourner librement. Il est ensuite bloqué au moyen d'un écrou nylstop. Le support de roulements est ensuite glissé et bloqué avec un autre écrou nylstop. Il ne faut pas trop serrer le dernier écrou afin que l’ensemble puisse tourner sans forcer.

Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Support et guignol Support et guignol Support et guignol
Le support moteur en contre-plaqué entre en force dans le U en alu. Ensuite, deux trous de 2 mm sont percés de part en part pour y glisser les deux boulons de 2 mm qui solidarisent l'ensemble.
Support de servo

Le servo est monté sur deux cadres en contre-plaqué. Le palonnier est très court car il faut peu de débattements. Il est raccordé au guignol avec deux chapes à boules raccourcies en longueur, réunies par un morceau de tige filetée.

Support servo Support servo Support servo
Le servo est glissé entre les deux cloisons verticales qui emprisonnent également la poutre. Les fils sont passés à l’intérieur, avec ceux du moteur, en laissant un peu de mou.
Support servo Support servo Support servo
Le support moteur est glissé à l’intérieur du bras, en s’assurant que le trou pour la goupille est placé dans le bon sens.
Support servo Support servo Support servo
Le verrouillage du support moteur empêche aussi le glissement du servo, grâce au boulon de 2 mm qui passe à travers le tout.
Support servo Support servo Support servo
Support servo   Support servo
La commande très courte est réalisée avec deux chapes à boules recoupées dans la longueur. Elles sont réunies par un petit morceau de tige filetée.

Train d'atterrissage

Les patins son issus d'un tube de canalisation de 63 mm de diamètre, en PVC. Ils sont solides, sont fixés par les mêmes vis qui tiennent les moteurs et ne se plantent pas dans le sol.

Train en PVC Train en PVC Train en PVC
Les patins sont issus d’un tube de canalisation en PVC, tronçonné en anneaux de 12 mm de large. Pour faire disparaître les dents de scie, la tranche est poncée bien d’équerre.
On chauffe - à peine - au décapeur thermique un des côté pour assouplir le matériau.
Train en PVC   Train en PVC

Dès que l’anneau se déforme, on le plaque à l’aide d’un morceau de bois sur le chantier et on laisse refroidir.

 
L’assise plate viendra se plaquer sous les poutres. Pour le perçage, on utilise le gabarit en bois réalisé précédemment.

Des rondelles de 12 mm de large sont tronçonnées dans le tube puis chauffées très brièvement d'un côté. Quelques secondes suffisent pour les assouplir sans dégrader les qualités du plastique. Lorsqu'on a l'impression visuellement que le plastique se dilate, on arrête de chauffer. Il suffit alors d'aplanir le cercle à l'aide d'un petit tasseau de bois et de laisser refroidir.
Par temps froid ou lors de violents retours au sol, on arrive à les casser. Ils font alors fusibles sans endommager le châssis. On les remplace en quelques instants après avoir desserré les 2 vis de fixation, si on a pris soir d'en réaliser comme pièces de rechange dès le départ.

Assemblage du châssis

Assemblage du châssis Assemblage du châssis Assemblage du châssis

Les bras sont pincés entre les deux platines centrales, avec des boulons de 3 mm qui se vissent dans les inserts filetés.
Ce trident forme la partie la plus robuste du châssis. Les deux bras les plus longs sont placés vers l’avant.

Assemblage du châssis Assemblage du châssis Assemblage du châssis
Assemblage du châssis Assemblage du châssis Assemblage du châssis
Assemblage du châssis Assemblage du châssis Assemblage du châssis
Cet ensemble de tiges filetées et de tubes en carbone sert à réunir les différentes platines en contre-plaqué.
Assemblage du châssis Assemblage du châssis Assemblage du châssis
Assemblage du châssis Assemblage du châssis Assemblage du châssis
Dans le but de ne pas endommager le filetage en serrant avec la pince, un morceau de durit est glissé entre la pince et la tige filetée lors du montage.

Equipements

Equipements   Equipements

Les câbles électriques des moteurs sont glissés dans les bras jusqu’au centre du châssis. Ils doivent être identifiés avant de commencer les soudures.

Equipements Equipements Equipements
Equipements Equipements Equipements
A l’avant, les patins sont maintenus avec les mêmes vis que les moteurs. Pour l’arrière, ce sont deux vis indépendantes.
Attention à ne pas abîmer le câblage lors du passage des vis de fixation des moteurs. Si les profilés ont été manchonnés, il n'y aura pas de problème.

Il faut 3 moteurs et 3 contrôleurs identiques. J'ai utilisé des brushless Pro-Tronik DM2210. Avec un kV de 1100, la réponse sur le manche de gaz est très souple, la puissance suffisante pour embarquer l'équipement FPV. Ceux qui préféreraient avoir davantage de vivacité pour les accélérations peuvent installer des 1400 kV. Le supplément de puissance se ressent immédiatement mais l'action au manche devient sensible et il faut être doux près du sol avec un filet de gaz quand le tricoptère n'est pas chargé car il ne demande alors qu'à bondir. Les voltigeurs apprécieront plutôt cette version, ceux qui embarquent un équipement lourd pour le vol en immersion également.
Les contrôleurs 20 A sont amplement suffisants, des 12 A conviendraient également.
Le servo doit être assez puissant car l'axe de lacet est très sollicité. J'ai utilisé un Pro-Tronik 7470 TG-D à pignons métal et titane de 16 g, il n'a pratiquement aucun jeu.
Les hélices sont des Gaui 8»x4» très efficaces et résistantes. Elles encaissent très bien les petits chocs et la casse est très rare.

Equipements Equipements Equipements
Equipements Equipements Equipements

Les contrôleurs sont collés avec de la mousse adhésive double-face sous la platine. Les soudures se font progressivement, en restant bien attentif afin de ne pas mélanger les câbles. Les contrôleurs pour les moteurs à l'avant sont placés sur l'arrière de la platine, celui du moteur arrière venant bien sûr se monter à l'avant.

Equipements Equipements Equipements
Equipements Equipements Equipements

Les câbles sont recoupés au plus juste, raboutés et isolés avec de la gaine thermorétractable.
Des colonnettes sont intercalées sur les tiges filetées pour que la platine portant la batterie ne viennent pas les écraser.

Equipements Equipements Equipements
Des serres-câbles permettent de faire un peu de rangement dans tous ces fils. C'est ensuite au tour des fils noirs et rouges allant à la batterie. Ils doivent être regroupés par couleur sur une même prise.
Câblage Câblage Câblage
Soudure Soudure Soudure
Les 3 fils noirs sont regroupés sur une prise, les 3 rouges sur une autre, avec un détrompeur en rapport avec celui de la batterie.
Assemblage   Assemblage
Lorsque tout est propre, il suffit d'ajouter le fond du châssis, en prenant garde à ne pas pincer les câbles.

Carte électronique

De nombreux modèles existent dans le commerce et il doit en sortir de nouveaux tous les jours, ou presque... Chacun fera donc selon ses besoins et son budget. Celle qui a été choisie est une Crius Multiwii SE qui vaut moins de 50 € en France. Elle dispose d'un microcontrôleur 6 axes gyroscope/accéléromètre et d'un tas de fonctions additionnelles. Elle assiste donc le pilote à maintenir la stabilité de la machine. Le paramétrage s'effectue sur l'ordinateur à l'aide des programmes MutliWii Arduino et MultiWii Confing. L'étendue des réglages est très vaste et en constante évolution grâce au logiciel Opensource et une communauté qui le complète sans cesse. Elle gère tous les types de multicoptères, et la dernière version s’adapte aussi sur les avions.
Tout se règle par la programmation, en anglais. Le code est heureusement très détaillé, ligne par ligne, et les réglages sont compréhensibles et très nombreux, si bien qu'il n'y a pratiquement pas besoin d'intervenir sur l'émetteur. On réglera par exemple le failsafe en conservant juste un filet de gaz pour que le modèle ne retombe pas en chute libre en cas de perte de réception radio. On programmera aussi l'arrêt complet des moteurs après un temps déterminé, dans le but d’éviter aux contrôleurs de griller si le tricoptère se retrouvait coincé quelque part après une perte radio ou encore de partir à perte de vue... Les trims et les courbes d'exponentiel se gèrent également depuis la carte. Il existe des tutoriaux sur le Net qui permettent de se plonger dans le bain. Ca peut sembler compliqué au premier abord mais on comprend vite la logique.

Carte Crius SE Carte Crius SE Carte Crius SE
Carte Crius SE Carte Crius SE Carte Crius SE
La carte de stabilisation est collée à la mousse adhésive double-face, bien au centre du châssis, en s’assurant que la petite flèche qui y est imprimée soit bien dirigée vers l’avant.

Ceux qui n'ont pas envie de se jeter dans la programmation trouveront des cartes plug&play, peut-être plus complètes mais moins évolutives. La carte Crius intègre par exemple la gestion d'un GPS optionnel pour que la machine revienne elle-même à son point de départ, ou la gestion de deux servos pour piloter un « gimbal » qui stabilisera une caméra malgré l'inclinaison ou les oscillations du multicoptère. Les vidéos à la façon « documentaire télévisé » seront alors à votre portée. A noter qu'un tel système est adaptable à l'avant de notre Triomini en glissant les deux servos sous la platine inférieure.

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Support de servo
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Câblage électrique

Les câbles électriques AWG 16 ou 14 (1,3 à 2 mm²) passent dans les profilés en aluminium. Ils sont ainsi parfaitement protégés et c'est beaucoup plus propre. Si les trous au passage des vis ont été manchonnés, c'est encore plus facile. Ces câbles sont soudés du côté des moteurs, puis du côté des contrôleurs, en prenant soin de ne pas les mélanger au moment de les raccorder. Avec les contrôleurs BF-20A, il n'est pas utile de se soucier du sens de rotation des moteurs lors du branchement puisque ce paramétrage est accessible avec la carte de programmation. Les 3 contrôleurs sont donc réglés de façon strictement identique mais un seul BEC sera conservé sur l'un d'entre eux. Les fils rouges seront donc retirés des prises allant à la carte. Les fils d'alimentation du moteur arrière débouchent sur le flanc du tube avec ceux du servo.
Les contrôleurs sont réunis entre les deux platines inférieures, immobilisés avec des morceaux de mousse adhésive double face. Les fils d'alimentation des contrôleurs sont regroupés, positifs d'une part et négatifs de l'autre. La longueur doit être suffisante pour pouvoir raccorder la batterie.

Carte de programmation contrôleurs   Batterie
La carte de programmation permet de régler les contrôleurs et notamment le sens de rotation des moteurs. La batterie conseillée, 3 éléments de 2200 mAh permet de voler une dizaine de minutes à vide et environ 8 minutes avec le matériel d'immersion.
Retrait du BEC Retrait du BEC Retrait du BEC
Après paramétrage des trois contrôleurs, le BEC d'un seul est conservé pour alimenter la radio. Le fil rouge est donc retiré des connecteurs sur les deux autres contrôleurs.
Branchement de la carte Branchement de la carte Branchement de la carte
Il existe différente type de cartes. La Crius photographiée ci-dessus n'est pas la même que celle installée mais les connections restent identiques. A gauche, la rallonge avec une prise d'un côté et 3 de l'autre, qui relie le récepteur à la carte.
Branchement de la carte
Raccordement de la carte aux 4 voies du récepteur, au servo d'anticouple et aux 3 contrôleurs.

Branchement de la carte Branchement de la carte Branchement de la carte
Le servo et les contrôleurs sont branchés sur la carte électronique tandis que d’autres cordons relient cette dernière au récepteur. La prise spéciale avec 3 sorties qui va au récepteur est placée à 90° par rapport aux autres. Sur la carte, elle n'est branchée que sur le signal des voies de Roll (roulis), Pitch (profondeur) et Yaw (lacet).
Branchement de la carte Branchement de la carte Branchement de la carte
Le récepteur est glissé à l'avant, ou sous la dernière platine s'il est trop volumineux.
Lorsque tout est connecté correctement, le couvercle en contre-plaqué vient protéger le tout. Il est maintenu fermé avec 4 écrous.

Un petit module électronique est ajouté sur la prise d'équilibrage. Il indique visuellement l'état de la batterie avec des leds vertes et rouges et possède un buzzer très audible, bien pratique pour éviter de trop décharger la batterie. En fait, quand la puissance faiblit, le Triomini n'arrive plus à tenir en l'air. On n'insiste pas et on se pose dans la foulée.

Programmation

Paramétrage de la carte   Paramétrage de la carte
Paramétrage de la carte   Paramétrage de la carte

L’interface FTDI (qui peut être commandée ici) permet de relier la carte de stabilisation au PC avec un cordon USB afin de régler les différents paramètres en quelques clics.
Il n’est pas nécessaire de retirer le couvercle supérieur pour connecter la carte.


MultiWii Arduino   MultiWiiConf

La programmation de la carte s’effectue avec les programmes Arduino et MultiWiiConf téléchargeables sur le site www.multiwii.com


MultiWii.com   MultiWii.com

Toutes les infos concernant les dernières versions des programmes, leur utilisation, et les questions que se posent les utilisateurs sont sur le site www.multiwii.com et son forum associé.


Paramétrage sur le terrain Paramétrage sur le terrain Paramétrage sur le terrain
Sur le terrain, on peut également intervenir sur différents paramètres de réglages en ajoutant le module bluetooth JY-MCU Arduino qui communique avec le téléphone portable.
L’application qui permet de paramétrer la carte avec le téléphone s’appelle MultiWii Configurator et tourne avec Android.

La légion des quadri

Pour ceux qui seraient paumés dans les réglages,
ne manquez pas d'aller faire un saut sur la légion des quadri.


Un excellent tuto vidéo de la Bledoff QuadriSchool qui détaille le fonctionnement et les réglages des PID.

En vol

La batterie est glissée dans son logement, les sangles en Velcro sont serrées pour l'empêcher de bouger. Le tricoptère est posé sur le sol bien à l'horizontale puis la batterie est raccordée sur la prise allant aux contrôleurs. On ne touche à rien pendant quelques secondes, le temps que tout s'initialise.
Le premier décollage permettra de définir les réglages. Avec la carte Crius, la mise des gaz en poussant le manche n'est possible qu'après avoir mis le contact, qu’on obtient en poussant le manche de direction en butée. Les moteurs se mettent alors à tourner au ralenti. On met donc les gaz progressivement en observant ce qui se passe et en essayant de maintenir la machine à une trentaine de centimètres de hauteur afin de moins ressentir les tourbillons en effet de sol. Si elle demande à partir franchement d'un côté, il faut trimer. Les réglages ne se font pas sur l'émetteur mais encore une fois directement depuis la carte. Pour cela, on se pose, on baisse complètement le manche de gaz afin de pouvoir arrêter totalement la rotation des hélices en poussant le manche de direction en butée dans l'autre sens. Les moteurs sont à l'arrêt tant que la procédure de départ n'a pas été refaite. Pour entrer dans la programmation, on repousse le manche de gaz à fond – les moteurs ne peuvent pas démarrer dans cette configuration – puis on pousse le manche correspondant à l'opposé de l'axe qui posait problème. Par exemple, si le tricoptère avait tendance à avancer tout seul, on amène le manche de profondeur plusieurs fois en marche arrière, chaque action correspondant à peu près à un cran de trim. La procédure est élémentaire, il suffit de la répéter jusqu'à ce que la machine soit parfaitement réglée puisque après on n'a plus à y revenir. Les curseurs sur la radio restent au neutre.

Patins Patins Logement batterie
Le câblage électrique passe par la lumière pratiquée à l'extrémité du profilé. Ainsi, il n'est pas endommagé en cas de choc. Deux anneaux de Velcro maintiennent la batterie entre les cloisons.
buzzer Emplacement GoPro Emplacement GoPro
Ce petit module comporte un buzzer puissant et des leds qui informent sur l’état de décharge de la batterie.
La caméra GoPro trouve sa place à l’avant du châssis, elle est bien protégée même lorsque la machine se retrouve au sol dans une position imprévue.

En vol stabilisé, le rotor arrière est incliné de quelques degrés sur la droite. C’est logique puisqu’il faut contrer le couple.
Ensuite, il n'y a plus qu'à se faire plaisir. La carte stabilise le Triomini à l'horizontale. S'il est bien réglé, on peut lâcher les commandes pendant plusieurs secondes. La puissance disponible est assez importante, je n'ai jamais réussi à mettre plein pot, la machine part déjà comme une balle vers le ciel ! Pour obtenir des trajectoires propres, il est préférable de piloter 3 axes, sans hésiter à mettre beaucoup de lacet dans les virages. Mais on peut aussi voler constamment avec l'arrière de l'appareil dirigé vers le pilote tant qu'on ne l'a pas bien en main.

Prêt au vol Prêt au vol Prêt au vol
La couleur différente des hélices aide à identifier l’arrière. La visualisation est le problème avec ce type de machine quand on s’éloigne un peu trop en vol à vue.

Le principal problème qu'on peut rencontrer, c'est la visualisation de cet étrange trident. L'hélice de couleur différente placée à l'arrière aide beaucoup.
Le retour au sol s'effectue en jouant sur les gaz. Lors d'une approche trop rapide, le tricoptère peut rebondir à cause de l'effet de sol. C'est sans conséquence, sauf s'il arrive à se retourner. Là, il faut couper la rotation des moteurs avec le manche de direction.
Un réglage de la carte avec MultiWiiConf permet d'accéder au paramètre « Angle ». Avec ce réglage, la carte stabilise la machine tant qu'elle est peu inclinée. A partir d'un certain angle, elle libère la stabilisation ce qui permet d’accélérer franchement et même de voltiger. Flips avant, arrière, latéraux... sont alors à la portée des acrobates mais il faut quand même avoir une bonne vue, de l’eau sous la quille… et de bons réflexes !
Je préfère le vol plus « calme » en immersion, confortablement installé, avec les lunettes sur le nez qui donnent l'impression d'être assis dans la machine.

Le vol en immersion

L’ajout d’une caméra ne change rien au niveau des réactions de l’appareil, il faut juste un peu de puissance supplémentaire donc l’autonomie diminue. Je vole la plupart du temps avec une caméra GoPro branchée sur un émetteur vidéo Sunsky. La Mobius la remplace sans problème...
En parallèle, un petit OSD informe directement dans les lunettes de l’état de décharge de la batterie. Quand elle descend vers 9,5 V, il est temps de prévoir l’atterrissage. Le supplément de poids de cet équipement est d’environ 200 g mais on peut trouver beaucoup plus léger.
Si les hélices ont été équilibrées, les vibrations sont très faible. Il est quand même préférable de glisser un petit morceau de mousse sous la caméra qui l’incline de quelques degrés vers le bas. Les hélices sont moins visibles et le travail du capteur de la caméra effectue ses réglages d'après la zone sombre du sol et non pas sur le ciel.

Immersion Immersion Immersion
L’émetteur vidéo vient se placer sur le couvercle du châssis. Il est alimenté par la batterie de propulsion. L’image filmée par la GoPro s’affiche directement dans les lunettes. Le petit OSD qu’on devine à côté de la carte renseigne sur l’état de la batterie. En configuration « lourde » avec l’équipement de FPV, le Triomini pèse 910 g. La masse supplémentaire n’est pas un handicap, la puissance disponible permet encore de bien s’amuser.

En immersion, les sensations changent du tout au tout. Alors qu’on cherche en général à s'éloigner des obstacles, à voler loin des copains pour éviter les collisions… là, c’est tout l’inverse et chaque élément du décor se met alors à faire partie du jeu. On s’amuse à passer sous les barrières, à tourner autour des poteaux, et si on croise un autre modèle, on pivote aussitôt pour le poursuivre et ne plus le lâcher. C’est vraiment un plaisir intense, et même après le retour au sol, on a vraiment le sentiment d’avoir réellement quitté le plancher des vaches.
Sur certaines vidéos, on devine une infime partie de l’émotion extraordinaire ressentie lorsqu'on pilote en immersion. Quand on est aux commandes, le slalom entre les arbres rappelle les poursuites infernales en pleine forêt d’un épisode de la « Guerre des étoiles »...

A vous de jouer !

Les composants suggérés dans cette présentation sont donnés à titre indicatif et vous pouvez tout à fait les changer par d’autres équivalents. Pour la carte électronique, nul doute que le modèle choisi aura encore évolué dans peu de temps. Il en existe de toutes sortes et à pratiquement tous les prix, mais les moins chères ne sont pas forcément les plus mauvaises, et inversement. Je remercie au passage les développeurs du système MultiWii qui ont mis leur génie créatif à la disposition de tous.
Pour ceux qui trouveraient un manque d’originalité ou d’esthétique au Triomini, ils sont libres de redisigner le modèle, d’agrandir les bras, de revoir leur disposition. La seule contrainte est de placer la carte au centre du triangle formé par les moteurs, et de s’assurer que le centrage se trouve à peu près au même endroit.

En vol En vol En vol
Le Triomini est très réactif et léger aux commandes. Il pèse 700 g avec une batterie de 2200 mAh qui permet 10 minutes de vol.
En vol En vol En vol
En vol stabilisé sans vent, il est possible de lâcher les manches de l’émetteur pendant quelques secondes.
En vol En vol En vol
L’accélération peut être très importante dès que l’on pousse sur le manche de profondeur et qu’on augmente la puissance.
Chez Heliand Chez Heliand Chez Heliand
Le Triomini est très compact. Les bras sont réduits au plus court sans que les hélices ne viennent frapper le châssis. Pour un modèle moins réactif, il est possible de les allonger.

Sport d'hiver
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Foire aux questions

Où trouver les moteurs conseillés ?
C'est incompréhensible mais j'ai dû faire une faute de frappe en rédigeant l'article, et le plus grave, c'est que je l'ai recopiée dans la fiche technique et sur le plan. Pourtant, les relectures ont été nombreuses. Mes plus plates excuses à ceux qui cherchaient le moteur portant la référence DM2014 1100 kV qui est en fait le DM 2210 1100 kV

Faut-il rajouter un récepteur ou bien c'est la carte Multiwii qui s'en charge ?
Comme on le voit sur plusieurs photos, dont au moins une est légendée, il faut bien un récepteur pour équiper ce modèle. Le tube rouge bien visible sur toutes les photos du modèle, qui permet de passer l'antenne du récepteur en 41 MHz, ne laisse planer aucun doute.
Pour l'utilisation faite ici, un simple 4 voies suffit.

Je ne trouve pas de carte de stabilisation. Connaissez vous un revendeur de carte de stabilisation ?
Celle qui a été utilisée sur le modèle présentée est une MultiWii MWC Crius SE achetée en Chine. On la trouve en France chez FPV4Ever qui propose également de nombreux autres modèles.

J'ai commencé la construction du Triomini mais je ne trouve pas les écrous épaulés M3 en alu ?
Les écrous prisonniers M3 en alu que j'ai utilisés viennent de chez A2Pro, comme une bonne partie des autres composants du Triomini. Vous pouvez demander à votre détaillant de les commander s'il ne les a pas en stock, ou commander directement sur la boutique en ligne A2Pro / Promodel. (Voir la liste des liens ci-dessus.)

Où commander la pièce qui supporte les roulements en impression 3D ?
J'ai dessiné la pièce et l'ai faite imprimer chez Sculpteo. Ma pièce présente un tout petit peut de jeu autour des roulements. Je la redessinerai pour que tout s'ajuste parfaitement. Chacun est libre de la dessiner et de la faire fabriquer grâce au service d'impression à la demande proposé par Sculpteo. Des pièces pour d'autres modèles ont déjà été réalisées et présentées sur cette page.

Je désirerai avoir plus de détails sur les cartes de stabilisation Cirius MultiWii : facilité d'emploi, programmation, qualité de la stabilisation par rapport à des produits beaucoup plus onéreux comme les NAZA.

Je suis loin de connaître toutes les subtilités des produits que j'utilise, et forcément incapable de les comparer à d'autres que je n'utilise pas. Le plus simple est de faire appel à la communauté. L'expérience de chacun permet d'aider les autres. Pour cela, voici quelques forums français.


Quel équipement est utilisé pour le FPV ?
Le matériel que j'utilise est en partie détaillé sur cette page "vol en immersion". La caméra utilisée maintenant est une GoPro2 reliée directement par une prise Jack sur l'émetteur vidéo. La vidéo est enregistrée sur la carte mémoire et l'image est diffusée en même temps dans les lunettes. Attention, il existe une règlementation sur les systèmes d'émission/réception vidéo. Renseignez-vous sur ce qui est autorisé en France (ou dans votre pays).

Jusqu'à quel distance peut voler le Triomini ?
En vol à vue, ce sont les yeux du pilote qui gèrent la distance. En effet, le modèle est petit et la visualisation de la configuration peu ordinaire font qu'on ne s'éloigne jamais très loin. J'estime ne pas avoir volé sur un rayon dépassant 100 m pour rester prudent.
En vol en immersion, on peut aller plus loin (il existe une règlementation française à ce sujet). Mais le Triomini n'est certainement pas la meilleure machine pour effectuer du vol de distance (long range). Il existe d'autres modèles capables d'emporter des batteries de capacité plus importantes. Cependant, en parcourant une ligne droite de 4 minutes et autant pour rentrer, ce que permet la batterie de 2200 mAh, on pourrait déjà aller bien loin, sans doute trop pour la portée radio et celle de la vidéo...
Le vol que je préfère avec cette machine est le vol de proximité en jouant avec les obstacles, comme on peut le voir sur les vidéos en haut de page.

Pouvez-vous me renseigner sur l’artisan qui a découpé au laser les pièces en contre-plaqué.
L'artisan qui m'a fait la découpe ne souhaite pas commercialiser ce genre de pièces au coup par coup, il m'a expliqué que ça n'est pas assez rentable. (Sélection et mise en place du matériau, réglages de la machine puis préparation du paquet, envoi à la Poste... Trop d'étapes chronophages qui ne lui permettent pas de gagner sa vie. Il ne souhaite pas non plus faire de stock pour un produit qu'il ne va pas promouvoir. Bref, il m'a fait comprendre qu'il fallait passer des commandes groupées comme je l'avais fait pour mon proto. J'avais fait découper des pièces pour d'autres modèles très différents en même temps.)

Si je reçois plusieurs demandes, j'essaierai peut-être de passer une commande groupée (j'ai quelques autres pièces à faire découper) et je me chargerai de les expédier.


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Caractéristiques
Plans
Outillage
La liste des matériaux
Châssis épuré
Le support moteur articulé
Train d'atterrissage
Support de servo
Assemblage du châssis
Equipements
Carte électronique
Câblage électrique
Programmation
En vol
Le vol en immersion
A vous de jouer !
FAQ (Foire aux questions)

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