2018 년경기도기능경기대회 직종명드론 [ Dron ] 경기시간 과제별경기시간 : 총약 12 시간 ( 과제내용에따라경기시간변동 ) [ 제 1.2 과제 ] 드론제작및펌웨어업로드 - 6 시간 [ 제 3.4 과제 ] 기기운용 - 7 시간 ᄋ 시행시유의사항 ( ) 1. 소재고등학생을대상으로모집한다. 2. 경기도관내특성화고등학교학생을대상으로실시한다. 3. 경기도관내특성화고에공문을시행하여드론경험이있는학생위주로선발하여실시한다. 4. 참가신청자가많을경우학교별인원수를조정하여적정인원으로조정한다. ( 시행전 ) 1. 참가선수에게각각비번호를부여하고, 작품도비번호에의하여관리한다. 2. 작업대등각선수에게배당되는시설및자리는추첨에의하여배정한다. 3. 선수요구사항, 주의및참고사항, 경기시간계획등을전선수에게명확히알려준다. 4. 필요시사전고지하는지참공구를지참할수있다. 5. 날씨와행사일정이변동될수있음을주지시키고행사에따르도록사전지도한다. ( 시행중 ) 1. 심사장및심사위원이정한시간외에는경기중인학생외외부인이일체접근하지못하도록한다. 2. 선수들상호간에대화를나누거나, 장비를교환하지못하도록한다. 3. 경기중에경기시간을변경할때는경기시간의 2/3 경과이전에하도록한다. 4. 의문사항은심사위원이나집행위원에게질문하여지시에의거처리하도록한다. 5. 진행중에는심사위원이나집행위원의지시에순응토록하고질서를지키고안전사고예방에유의하도록한다. 6. 지급된모든과제물은선수번호 ( 비번호 ) 를기록하도록한다. ( 시행후 ) 1. 채점시유의사항및채점기준표를숙지하고채점에임해야한다. 2. 채점시유의사항및채점기준표상의문제점이나기타문제점발생시에는심사위원전원의합의에따라합리적이고객관성있게채점하고, 그사항을대회집행본부에통보하도록한다. 3. 행사취지에대한올바른이해를바탕으로행사시행취지를잘설명해주고이의제기가없도록한다.
( 실격사유 ) 다음항목에해당되는경우자동으로실격처리한다. 1. 드론의조립이미완성인경우 2. 제공된드론을사용하지않거나다른부품을사용할경우.( 조정기는별도 ) 3. 현격하게조정능력이부족하여안전사고가발생할여지가있을경우. 4. 대회도중에대회장소를벗어난경우 ( 포기로간주 ) 예상시간계획 과제과제명작업시간배점비고 사전준비오리엔테이션및과제명공지 10:00~10:20 20 0 응시자확인및현장투입 10:20~11:00 40분 제 1 과제드론키트조립 11:00~12:00 1 시간 ( 중식 ) 12:00~13:00 1시간 25 드론키트조립 13:00~15:00 2시간 제2과제 코딩및조정 15:00~17:00 2시간 25 제3과제 비행테스트 09:00~12:00 3시간 25 ( 중식 ) 12:00~13:00 1시간 제4과제 프로젝트 13:00~17:00 4시간 25 대회 1일차 (6 ) 대회 2일차 (7시간) 합계 15 시간 100 세부일정이나과제내용은변경될수있음 우천이나행사진행이어려울경우에는심사장과심사위원이판단하여실내에서진행할수있으며행사의진행이축소하여진행될수있다. 1일차드론기초측정에서기본조종이되지않는선수는 2일차드론경기에참여할수없으므로 2주전공지한드론을가지고사전연습을하고대회에임해야한다.
제 2 회경기지방기능경기대회과제 직종명드론 (Dron) 과제명 1 과제 ) 드론키트조립과제번호제 1 과제 경기시간 3 시간비번호 심사위원확인 ( 인 ) 1. 요구사항 ( 여러과제일때에는매과제마다작성 ) 제공 Data - 조립용부품및조립도 - 제공되는경기용드론의사양및그외작업에필요한추가정보 작업요구사항 - 제시된도면또는조립도 ( 부품도 ) 에준하여주어진시간내에부품의조립을하고사전테스트를완료할것. - 과제의기능을정확히파악하여조정방법을숙지하며, 사전에충분히충전할것. 최종결과물 (Resulted expected) - 부품및조립품의외형 ( 안전확인 ). - 밧테리의충전상태. - 프롭 ( 날개 ) 는 2일차에심사위원이지정한장소에서수검시에만장착한다. 2. 경기자유의사항 1. 제공되는부품을가지고조립하여드론을완성한다. 2. 시작과함께점검을진행하고점검후에는부품의교체가불가하다. - 프롭 ( 날개 ) 는심사위원이지정한장소에서수검시에만장착한다. * 행사당일문제발생시심사위원합의에의해원만히진행되도록한다.
3. 도면 하드웨어배선방법 ( 출처 : www.hobbyking.com)
지급재료목록직종명드론 [Dron] 일련번호 재료명규격 ( 치수 ) 단위 1 인당소요량 공동소요량 1 행사용드론세트 40cm 이상중형대 1 25 2 충전기 제공된드론충전용 개 1 25 비 고 선수용 23개심사위원용 2개선수용 23개심사위원용2개 3 수신기개 1 25 선수용, 예비용 4 송신기 ( 경기용 ) 개인경기시작전지급개 4 선수용, 예비용 5 고글세트 2 선수용, 예비용 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
보안재료목록 직종명 일련번호 재료명규격 ( 치수 ) 단위 1 인당소요량 공동소요량 비 고 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
경기자지참재료목록 직종명 일련번호 재료명규격 ( 치수 ) 단위 1 인당소요량 공동소요량 비 고 1 노트북 IBM/ xp이상 대 1 2 USB 100M 이상 개 1 3 필기도구 사무용 개 1 4 메모지 개 1 5 ( 선택사항 ) 송수신기 대 1 6 안전장갑 개 1 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
제 1 회경기지방기능경기대회과제 직종명드론 (Dron) 과제명 경기시간 3 시간비번호 (2 과제 ) 코딩및 테스트 과제번호 심사위원확인 제 2 과제 ( 인 ) 1. 요구사항 ( 여러과제일때에는매과제마다작성 ) 제공 Data - 펌웨어소스 - 제공되는경기용드론의사양및그외작업에필요한추가정보 작업요구사항 - 제시된사양에준하여주어진시간내에펌웨어설정을하고사전테스트를완료할것.( 프롭미장착상태 ) - 과제의기능을정확히파악하여조정방법을숙지하며, 사전에충분히충전할것. 최종결과물 (Resulted expected) - 펌웨어 - 밧테리의충전상태. 2. 경기자유의사항 1. 제공되는펌웨어를가지고업로드하여드론을완성한다. 2. 시작과함께점검을진행하고점검후에는부품의교체가불가하다. * 행사당일문제발생시심사위원합의에의해원만히진행되도록한다.
2018 년경기도기능경기대회채점기준 1. 채점시유의사항직종명드론 (Dron) 가. 채점방법 ᄋ 채점은과제출제위원이정한채점기준에의하며, 개별독립채점을원칙으로하되, 객관적부분에서는필요에따라합의채점도가능하다. 의견합의가어려울경우심사장의결정에따른다. ᄋ 경기시간내에완성하지못한작품이나채점기준에의하여실격처리된작품은채점에서제외한다. ᄋ 기타채점과관련된사항은기능경기대회관리규칙에서정한바에따른다. 나. 주요채점항목별배점기준 ( 별지기준표참고 ) No. 1 2 주요항목드론제작 (1과제 ) 코딩및테스트 (2과제 ) 배 점 경기종료후채점 비 고 견고한드론제작및날개구동 25 평가 펌웨어의업로드및테스트 25 수작업평가 3 드론비행 테스트 (3 과제 ) - 시간과점수는당일행사의여건에따라심사장및심사위원의협의에의하여변경하거나수정하여진행할수있다. 25 수작업평가 4 프로젝트 (4 과제 ) 정확한물건배송및안전한착지 25 수작업평가 배점합계 100 점 세부채점항목은과제에따라출제위원이제시한채점기준으로변경될수있다.
1 과제 : 드론의조립 * 채점방법 : (1) 주어진부품을이용하여조립및납땜을하여기기를완성시킨다. (2) 배선을이용하여부품들간의결선을전확히완료한다. * 경기목적 : 드론기체의분해조립, 수리능력. 2 과제 : 업로드및테스트 * 채점방법 : (1) 주어진펌웨어를업로드한다. (2) 송. 수신기를바인딩하여통신상태를통하여기기를세팅한다. (3) 장착된서보모터의기능을활성화한다. (4) 부품이상시교체를요구할수있다. * 경기목적 : 드론펌웨어를다루며, 기기를세팅하는능력. 3 과제 : 호버링 - 드론의공중정지상태 * 채점방법 : (1) 드론을지정원점에서기동후정해진상공에서정지상태체공시간기록 (2) 정지상태는심사위원의인정시점부터임 (3) 시작신호후 20초이내에호버링을시작하여야함 ( 경과시감점적용 ) (4) 호버링시간을 10초이상유지시에는최대추가 10초까지가점적용 (5) 본경기의호버링시간 ( 정지시간 - 감점 + 가점 ) 을합산하여등위를매김 * 경기목적 : 드론기본제어기술및안정성
* 채점방법 : (1) 개인별 10미터구간왕복비행 (2) 출발점 ( 정위치 ) 에서장애물을돌아서반환점 ( 정위치 ) 까지비행하여물품을투하후다시원출발점으로돌아와서착륙하는경기 (3) 제한된 ( ) 분이내미션을완수한선수중제일빠른선수부터만점을부여하고차순위선수부터 ( 1 ) 점씩차감한점수부여.( 만점10점 ) 최종측정시간은원출발지점 ( 표시위치 ) 착륙시까지임. * 경기목적 : 드론코스조종술및안전한착지
[ 별지 1] 지급부품목록표밎조립방법
드론 ( 특성화직종 ) 조립설명서 ( 제 2 회 ) 1. KK-330 Kit / SET 1.1. 소개자료 본 Kit 는경기도기능경기대회드론분야수검용으로제작되었습니다. 정해진사양의무선조종기를사용하여조종할수있으며통상무선통신은전파환경에영향을받을수있습니다., 무선통신기기는전파인증을받은것을사용하는것이원칙이며. 혼신이발생할경우오작동할수도있기때문에, 비교적사람이적고넓은장소에서충분한조종연습이필요합니다.
알루미늄 3T 가공된프레임, 20Cm 벨크로, 랜딩기어셋트및 2mm 육각렌치로 구성됩니다. 가공된디자인은변경될수있습니다. 2. BLDC Motor : EMAX MT2204 2300KV x 6pcs CW 용과 CCW 용으로실버캡블랙캡각각 3 개씩포함됩니다.
3. ESC : SimonK 20A x 6 pcs SimonK 펌웨어가적용된 20A 출력이가능한 ESC 입니다. 내부 BEC 는포함되지않습니다. EMAX SimonK 12A 나다른형태로대체될수있습니다. 4. Propeller : T5050C x 3 pair 임의의두가지색상으로포함됩니다. 5. Flight Controller : MultiWii-DIY 328P 아두이노나노로설정하며, MPU6050(GY-521 모듈 ) 자이로 + 가속도센서가포함되어있습니 다.
6. PDB : PWR DIVIDER XT60 KK-330 프레임에장착을위한고정홀이포함되어있으며, XT60 커넥터와 5V 출력을위한 DC/DC 모듈이장착되어있습니다. 5V 출력선은커넥터로되어있어 MultiWii-DIY 보드와체결이가능합니다. 6군데의전원패드는헥사타입까지지원가능합니다. 가운데패드는추가의 12V to 5V 모듈사용을위한용도입니다. 7. USB to Serial : US-01B / US-01A 아두이노스케치와 MultiWii-DIY 보드를연결하기위한모듈로전용케이블포함입니다.
8. BLE 모듈 : BT-05 등 기체의동작상태를스마트폰으로확인하기위한모듈입니다. 필요시연결하고조종할경우에는따로보관가능합니다. BT-05는 BLE 모듈로서안드로이드및 ios를지원합니다. 안드로이드용어플은구글스토어에서 EZ-GUI 를 ios는 MultiWii Conf 를사용할수있습니다. MultiWii-DIY 보드를연결하기위한모듈로전용케이블포함입니다. PC 를사용하여 MultiWii Conf. 를실행할경우에는필요가없습니다. 2. 그외추가로필요한물품 1. Li-Po Battery : 2800mAh 30C이상 XT60 plug Li-Po 최대출력 > BLDC 최대소모전류 BLDC 최대전류 : 12A x 6 = 72A Li-Po 최대출력 : 2.8 x 30 = 84A 2. Battery Charger : Li-Po 밧데리의충전가능한모델 3. R/C 송수신기 RC 조종기와수신기
1. Frame 을선택한다. 선택한 Frame의모터축을지나가는원을그리고, 그지름을확인한다. 보통 F-450, F-550 등으로표시된것은해당기체의지름이각각 450mm, 550 mm를표시한다. KK-330 의경우 330mm 입니다. 2. 모터축을중심으로프로펠러의원을추가하여겹치지않는길이를선택합니다. KK-260 Frame의경우 5030 이나 6030의프로펠러를권장하고있습니다. 5030은 Prop의길이가 5inch로약 12.7 cm 입니다. 6030은 Prop의길이가 6inch로약 15.2 cm 입니다. 3. Prop. 에적합한모터를선택합니다. EMAX2204 2300KV 는 5030 과 6030 Prop. 에대하여아래와같이부하특성을표시하고있 습니다. 4. 선택된모터와 Prop을적정하게구동할수있는 ESC를선택합니다. 상기표에서 MAX 12A 정도가필요하므로 12A을정상적으로공급할수있는 ESC를선택합니다. EMAX Simon-12A ESC 사양입니다.
5. KK-330 은 HEX 타입이므로 6 개의 ESC 에전류를충분히공급할수있는 Battery 를선택하 면됩니다. 6. Flight Controller 선택 아두이노기반의 MultiWii 펌웨어를사용할수있는 MultiWii-DIY 를채용하였습니다.
<QUAD-X> <HEX6-X> Firmware 활용 MultiWii 최신버전 2.4 를 www.mulitwii.com 에서다운받고, 기체타입을 HEX6X 를선택하고 IMU 보드를 GY_521 로선택하면 기본적으로사용이가능합니다.. ESC Calibration 이필요할수있으며, ESC Calibration 과정에모터방향을확인할수있도록작업중으로 해당 Firmware 의수정사항은정리하여공개예정입니다.
1. 커넥터준비작업 BLDC 모터와 ESC 연결시선결선순서에따라모터의회전방향이결정됩니다. 반대방향으로돌아결선을바꾸어야할경우커넥터로작업된경우에는간단하게변경이가능함으로커넥터를먼저작업합니다. 모터연결선이얇으므로필요한커넥터는 2 파이를사용합니다. 롱노우즈나클립등을사용하여커넥터를잡아주고, 인두기로납땜을하면됩니다. 각 3 개씩 6 개의모터와 ESC 를작업해야함으로도합 36 개의커넥터납땜이필요합니다. 납땜이끝낸후열수축튜브를이용하여체결후도출되는부분을덮고열풍기나라이터를사용하여열을가하면사진과같이수축이되면서커넥터를감싸절연이되고밀리지않게됩니다.. 좌측은 ESC 측작업으로암놈커넥터를모두덮어야합니다. 우측은모터측작업으로수놈커넥터의뒷부분만덮어야체결이됩니다. 체결부를과하게덮었을경우에는칼을사용하여잘라내어야합니다.
2. 모터고정 EMAX MT2204 모터셋트에포함된렌치와렌치볼트를사용하여모터를고정합니다. 각 4 개씩모두 24 개의렌치볼트를풀리지않게체결해야합니다. 실버캡모터와블랙캡모터를순차적으로사용하면됩니다. 즉근접한두개의모터는서로다른캡이어야합니다. 3. 흰색의플라스틱서포터를사용하여 PDB 용베이스를만들고, ESC 를준비합니다.
4. ESC 의전원선을 PDB 보드에납땜합니다. 각 2 선씩 6 개이므로 12 군데의납땜이필요합니다. 납땜작업시납땜할부위에예납을충분히하면작업하기쉬워집니다. 작업시인두기의몸통부분이다른선에닿아녹지않게주의하시기바랍니다. 전원선의 +,- 극성이바뀌지않고주의가필요합니다. 5. ESC 전원선의납땜이완료되면플라스틱서포트를사용하여 PDB 를고정하고 MultiWii DIY 보드를장착할준비를합니다.
6. MultiWii DIY 보드를장착하고볼트로고정한후선들을정리합니다. HEX X 타입으로사용할경우 MT2204 모터의위치는사진의빨간원과같이블랙캡, 실버캡, 블랙캡순서로교대로조립해야합니다. 기체의방향기준은 MultiWii DIY 보드에장착된센서의설정값이기준이며, GY-521 센서모듈사용선택시정면방향은두개의빨간원중심입니다. ESC 선은프로펠러에걸리지않도록정리해야합니다 7. 준비된기체를노트북이나 PC 와연결하여 ESC Calibration 실행을준비합니다. MultiWii 펌웨어를사용하기위해서는아두이노스케치가설치되어있어야합니다. 아두이노 스케치는 www.arduino.cc 에서다운받아설치가능합니다. USB to Serial 모듈인 US-01B 를사용하여노트북과 MultiWii DIY 를연결한예입니다. USB 를통하여전원이공급되어 MultiWii DIY 보드의녹색 LED 가켜집니다. 8. 아두이노스케치에서 MultiWii DIY 보드선택은 Arduino Nano 입니다.
US-01B 연결로추가된 COM 포트를선택하면됩니다. US-01B 를사용하기위해서는 silab CP210x USB driver 의설치가필요합니다. 파일 -> 예제 -> EEPROM -> eeprom_clear 해당예제를열고업로드를실행시키면 MultiWii DIY 보드의프로그램과 EEPROM 이 클리어되고, MultiWii DIY 보드의빨간색 LED 에불이켜집니다. 9. ESC Calibration 실행
MultiWii 펌웨어에서 config.h 탭을선택한다음 ESC_CALIB 찾기로검색하면 ESC Calibration 을위한코드가있습니다. 사진의 //#define ESC_CALIB_CANNOT_FLY // uncomment to.. 으로된부분의 // 를아래와같이제거하고업로드하면 ESC Calibration 을위한준비가완료됩니다. 10. 펌웨어업로드를위해연결한 US-01B 케이블을제거하고밧데리를연결하면 ESC Calibration 코드가실행됩니다.
ESC Calibration 코드는프로펠러가안전사고예방을위해제거된상태에서실행해야합니다. 밧데리를연결하면모터에서삐삐- 삐- 삐- 삐삐삐- 멜로디가순차적으로나오며멜로디종료후 ESC Calibration 이마무리되며추가적으로 5 초정도지나고나면모터가저속으로회전합니다. 추가적으로 5 초후모터가저속으로회전하는기능은수정된코드로써별도로수정하거나제공받을수있습니다. 모터가저속으로회전함으로손가락을살짝대고모터의회전방향을확인합니다. 기본방향과다를경우모터와 ESC 를연결하는커넥터 2 개를분리하여서로바꾸어다시 체결하면됩니다.
11. 밧데리를제거하고 US-01B 케이블을연결한후 ESC Calibration 을위해수정한코드를 원래대로바꾸고업로드를실행합니다. 전원이인가될경우 ESC Calibration 등기존코드가실행중리세되고, 업로드되는과정에 오류가발생할수도있으므로원으로표시된 5V 입력커넥터는제거하고연결하는것이 좋습니다. // 를원상복구시킨후업로드를하면 MultiWii 코드가올라갑니다.
12. US-01B 케이블을제거한후최종조립을진행합니다. 케이블타이등을사용하여 ESC 고정과모터선들을정리합니다. 랜딩기어를랜치를사용하여고정합니다.
BLE 모듈을업로드시사용한커넥터에연결합니다. 스마트폰어플을사용하여연결하고상태를확인할수있습니다.
수신기를연결하고바이딩커넥터를연결합니다. 프로펠러를방향에주의하여결합하고스패너로잘조여줍니다.
조립이완료된상태입니다. RC 조종기와수신기의바인딩과정을거쳐 ACC Calibration 을한후 ARM 을동작시켜프로 펠러가모두제대로도는지점검합니다. 이과정에프로펠러가제대로돌지않을경우프로펠러를제거하고 ESC Calibration 부터 다시시작합니다. 제대로동작할경우안전한장소에서충분한연습비행을합니다.
조종하기 1. RC 조종기로조종하기 별도의수신기를추가연결하여사용가능합니다. 1.1 송수신기바인딩 송신기와수신기가통신이가능한상태로연결되게준비하여야합니다. 사용하고자하는송 수신기의매뉴얼을참조하시어바인딩을시켜야합니다. 1.2 MultiWii 펌웨어 RC 수신기의모드에맞도록 MultiWii 펌웨어를수정하여사용하여야합니다. 기본설정은 4CH 모드이며, S.BUS 등다른모드를사용하는수신기의경우해당모드를펌웨어에서선택사용하여야합니다. 1.3 모터 ARM / DISARM RC 조종기의타입에따라차이가있습니다. 1.4 Calibration ACC. / MAG RC 조종기타입에따라차이가있습니다.
기타필요하신문의사항이나조언에관해서는, new0790@hanmail ( 김혁 ) 으로연락주시면감사하겠습니다.