Profesionelle Meinung gefragt

[CodeWarrior]

Hi Leute,

ich hab mir jetzt mal zusammen gestellt was ich alles für meinen Roboter benötige. Wollte euch mal fragen was für ein Board Ihr mir empfehlen könnt und / oder eventuelle Zusatzschaltungen / Boards

3 x Graupner Speed 400 ( oder ähnliche )
1 x Graupner Speed 480 ( oder ähnlichen )
3 x Servo / Analog
1 x Neigungssensor ADXL202E
1 x Ultraschall-Entfernungssensormodul SRF05 oder SRF08

Wäre nett wenn Ihr mir einen Tip geben könntet.....


Gruß,

CodeWarrior

[Florian]

Hallo CodeWarrior!

1 x Neigungssensor ADXL202EWofür brauchst Du den denn?
Also damit die Neigung zu errechnen ist aber nicht ganz so einfach, es ist ja eigentlich nur ein Beschleunigungssensor!

Was soll der Roboter denn werden?
Wenn wir wissen, was es werden soll, können wir Dir bessere Tipps geben!

[CodeWarrior]

Hi ,

also es soll später eine Art Hubschrauber werde, eher gesagt sowas wie das X-Ufo !

Anstatt des Neigungssensors, was könntet Ihr mir empfehlen ?

Gruß,

CodeWarrior

[Andree-HB]

Wie schwer wird denn das Ganze und wie lange willst Du fliegen, oder ist es kabelgebunden geplant ?

Du musst dann ja schon ziemlich grosse Schrauben und bei autonomen Betrieb sehr starke Akkus einrechnen, ausserdem noch die Motoransteuerung und "Steuerungsintelligenz".

[CodeWarrior]

Gewicht liegt vorraussichtlich bei ca. 1 - 1,5 Kg Bei den Akkus werde ich warscheinlich Li-Poly Akkus nehmen.

Die Flugzeit ist erstmal sekundär..... Es wäre erst mal wichtig DAS es fliegt. :-b

Das mit der Motorsteuerung ist noch so eine Sache...... Ich werde für jeden Motor eine Steuerung basteln was aber impliziert, dass ich 4 Ports benötige + jeweils einen Port für die Servos !

Mein Problem ist, das ich mich nicht zwischen dem RN-Control 1.4 Board und dem Roboternetz RNFRA-Board mit Mega32 Bausatz entscheiden kann.

[Andree-HB]

Also...um 1500g in die Luft zu bekommen, wirst Du einen ganz schönen technischen Aufwand betreiben müssen. Die Entwickler vom X-Ufo werden sich schon was bei gedacht haben, dass sie das Ding extrem leicht gebaut haben. :-)

Da solltest Du am Besten mal vorher in Modellbauforen gucken, bevor Du Dir evtl. völlig verkehrte (teure) Bauelemente anschaffst. Die kennen sich da gut aus mit Auftriebsberechnung, Motorarten/-ansteuerung, sowie Versorgung, Gewicht & Co.

[CodeWarrior]

Das mit dem Gewichtsproblem hab ich mir gut überlegt. Ich hab da ne Quelle, die mich in dieser Hinsicht unterstützt und Ratschläge gibt. Die Berechnung sind schon gemacht und ich bin auf diese Werte dann gekommen.

Es geht mir eigentlich nur noch um das Board..... Da ich so viele Anschlüsse benötige weis ich nicht genau welches Board ich benötige.

[CodeWarrior]

Kann mir jemand nun einen kleinen Tipp geben, welches Board ich am besten als Grundlage einsetzen sollte ?

Die weiteren Schaltungen denke ich werde kein Problem und das ganze dann zu programmieren ist auch nicht unbedingt schwer aber es bleibt eine Herausforderung :)

- -
CodeWarrior

[CodeWarrior]

Jetzt fällt mir noch was ein :)

Nochmal zum Neigungssensor..... Anstatt diesen Beschleunigungssensoren, wie sie manche als Neigungssensor benutzen, was könnte man denn da sonst nehmen ?

Muss ich da wirklich für jeden Motor einen Gyro nehmen ?

--

CodeWarrior

[Vitis]

also aus gewichtsgründen würd ich kein fertiges
board nehmen. nicht das die genannten nicht gut wären,
aber da ist dann doch einiges bei was man eben für
die jetzige anwendung nicht braucht :)
rs232 wird dein heli nicht brauchen z.b. und den max
kannste dir dann schonmal schenken, macht wieder 2 gramm in der
bilanz ;)
Dia AVR's sind recht easy zu verarbeiten und wenns superklein
werden soll gibts die auch in tqfp ... wobei ich in nem
anderen thread da gerade meine schwierigkeiten mit denen
ausgeknobelt hab .... hat aber letztlich hingehauen, sie laufen
... macht nochmal 3 gramm in der bilanz

[HannoHupmann]

Ich würd ja gerne mal die Rechnung sehen mit denen du 1,5 kg in die Luft bringst, mir erscheint das ganze doch recht schwer. Zumal du ja keinen Hubschrauber baust sondern so ein x-ufo Dingens.

[CodeWarrior]

Sorry das ich mich erst jetzt melde aber wie es so ist kommt immer alles anders als man denkt ;)


OK, hier also mal meine Rechnung........ Ich hoffe ich blamiere mich nicht ;)

Um ein Flugzeug bzw. Heli in der Luft zu halten, benötigt man ca. 100 W/kg
Um mit Ihm dann noch zu fliegen sollte man mit 150 W/kg einrechnen.

Um nochmal auf das Gewicht zu kommen. Ich werde 4 Motoren und viele viele und abermal viele Akkus einsetzen müssen.
3 x Graupner Speed 400
1 x Graupner Speed 480

Alles in allem, und da ich mir im Moment keine Li-Poly leisten kann, komme ich auf ca. 1,5 Kg

daraus folgt, eine Leistung von :

1,5 Kg * 150W/kg = 225 W

weiter gehts im Text.......

Bei einer Volllastlaufzeit der Motoren von 4 min, was ca. 0.066 h entspricht benötigt man eine Akkuenergie von :

225 W * 0,066 h = 14,85 W/h

Bei einem Akkupack von 6 Zellen pro Motor ( 6 * 1,2 V = 7,2 V ) ergibt sich eine Akkukapazität von

14,85 W/h / 7,2 V = 2,0625 Ah => 2063 mAh

Damit würde ich mit einem Akku von 2000 mAh als erstes auskommen.

Die Lastdrehzahl eines Motors kommt auf ca. 2/3 der Leerlaufdrehzahl.

Bei einem Graupner Speed 400 mit einer Leerlaufdrehzahl von 21510 RPM kommt man auf ca. 14440 RPM tatsächlich ist der Graupner mit 15400 RPM
angegeben. Wie man sieht ist das garnicht sooooooo schlecht :)

Der Wirkungsgrad beträgt somit ca. 71,6 % ( bei 15400 RPM )

Daraus lässt sich nun die mechanische Leistung berechnen.

225 W * 0,7 = 157,5 W

RPM pro 100 W :
15400 x 4,64 / Kubikwurzel(157,5 W) = 13231 RPM pro 100 W

Steigung [Zoll] = Luftstrahlgeschwindigkeit [m/s] x 2360 / Drehzahl [/min]

Dann halt einfach umgestellt und darus folgt :

8 * 15400 / 2360 = 52 m /s

Schub [N] = 2 x Pmechanisch [W] / Luftstrahlgeschwindigkeit [m/s]

2 * 157,5W / 52 m/s = 6,06 N => entspricht ca. 600g Schub

Ich bin mir nicht ganz sicher ob das nicht sogar zuviel ist....... Mal schauen :)

Ich hoffe ich konnte es euch ein wenig näher bringen....... Sollte ich was vergessen haben oder ein wenig misst erzählt haben, sagt es einfach frei raus :)

Gruß,


CodeWarrior

[HannoHupmann]

Gute Rechnung könnte stimmen, ich hab jetzt nicht nachgeschaut, ob es alles richtig ist. Aber so auf den ersten Maschinenbauer blick könnte es hinhauen, aber ich nenn da nur das Beispiel mit den Hummeln. Laut Physik (etwas früher) konnten Hummeln nicht fliegen, tatsache war aber, dass sie trotzdem flogen (weil sie von Physik keine Ahnung haben).

Worauf ich hinaus will, es kann genauso gut anders herum sein alles ausgerechnet und dann getestet und schon hauts nimmer hin.

Btw. die Lithium Ionen Akkus sind so teuer gar nicht die kosten bei mir etwa 45 € für 1800Ah und 6V, aber ich bin auch gerade am sparen für so ein Ding.

mfg Hanno

[CodeWarrior]

freut mich, dass jemand die Rechnungen überflogen hat.

Das mit der Hummel ist schon richtig aber ich hoffe, dass meine Hummel nicht erst ein paar Evolutionssprünge von mehreren Millionen Jahre braucht ;)

Ich denke, es klappt auch so.......

ABER, ich bin mir immer noch nicht sicher, welches Board ich nehmen soll und was die Neigungssensoren so betrifft, werde ich mir einen eigenen basteln.

Aber der existiert im Moment nur auf dem Papier, da ich noch nicht weis, wie ich die Analogen Signale verwalten soll. :( Er wird zwar simpel aber für meine Bedürfnisse wird er reichen !

Naja, vieleicht könnt Ihr mir noch ein paar Tipps geben .


CodeWarrior

[HannoHupmann]

Hab da meine OOpic Boards die können auch analoge Signale verwalten, vorteil, man kanns in C Progen, Nachteil die DInger sind teuer und nur Englische Infos drüber verfügbar.
Vorteil, jedemenge Platz drauf. Viele I/O Lines etc.

Aber du wirst schon was passendes finden.

Test mal das aus mit dem fliegen, dann weist du ob du irgendwo nen Rechenfehler drin hast. Nach den Prüfungen kann ich mich auch wieder genauer mit so nem Thema befassen ;-)

[CodeWarrior]

Das mit den Prüfungen kenn ich...... Mir gehts im Moment nicht besser !

Die Boards sind nicht schlecht, aber ich hab nen Narren an den AVR gefressen und das mit C geht auch :) Aber vor allem Assembler und natürlich BASCOM.

Naja, sollte noch jemand nen Tipp haben tut euch keinen zwang an.

CodeWarrior

[argentan]

Moin!

Ich hab die Rechnung auch nur kurz überflogen, aber fehlt da bei der Berechnung des Schubs nicht der Druchmesser der Propeller? Und somit das Volumen? Es müsste doch einen Unterschied machen, ob man einen 6cm Propeller oder einen 60cm Propeller nimmt.

Und ich wette der Wirkungsgrad der Propeller ist nicht 100%.

Mit freundlichen Grüssen, Argentan

[HannoHupmann]

Glaub das rechnest du bei den 100 Watt mit rein klar ist der Propeller nicht 100% deswegen bräuchstest ja weniger Watt wenn du besseren Propeller hättest

[CodeWarrior]

Ohje ohje ohje :(

ich hab nen fehler entdeckt....... :(

Ich bin von einer falschen Steigung ausgegangen.....Hmmmm habs nochmal nachgerechnet und........ siehe da...... Es passt trotzdem noch :)

Ich schreibs mal kurz hin.......

5 * 15400 / 2360 = 32,63 m /s und nicht 8" Steigung wie am Anfang

Hier sollte ich die zulässige Steigung für einen Propeller nicht außer 8 lassen ;)

Die 400 Motoren würden meine Prop sonst im wahrsten Sinne des Wortes , in der Luft zerreisen.

Beim Durchmesser muss ich natürlich anders herum rechnen. Ich darf den Prop nicht auf meine Volllast auslegen, sondern muss einen Prop wählen der noch Spielraum hat bei der Drehzahl !

RPM = Kubikwurzel(157,5) x 14500 / 5" = 15661 RPM

somit hab ich einen Prop mit Sicherheitsfaktor von 1,017 ist nicht viel aber das ist trotzdem beruhigend :)

Soooooooo....... und nun der Schub: Da war ich natürlich ein wenig erstaunt.
Schub [N] = = 2 x 157,5 W / 32,63 m/s = 9,65 N ~ 970g Schub :)

Natürlich laufen die Prop nicht ohne Wirkungsverlust aber einfachhalber habe ich ihn weg gelassen !. Ich denke, der liegt wohl auch bei ca. 70%

Man könnte dies jetzt noch über die Kreisfläche berechnen und dann noch mit der Luftdichte multiplizieren ! ...........

Naja ich denke, dass diese Berechnungen für das Projekt ausreichen sollten.

[Vitis]

Ich hab damals mit dem RN-Board angefangen,
Motortreiber mit drauf, ISP, I2C usw. usw.
ist n ziemlich kompaktes Teil für die ganzen onboard-Funktionen
gibts dann zur Erweiterung die RN-Motor Geschichte,
da hättest Du schon recht viel an Hardware beisammen für
relativ geringes Geld

[H.A.R.R.Y.]

Kleine Bemerkung zu den Akkus:

Die 2000mAh bekommst Du dann wieder heraus, wenn Du ihn 10h lang mit 1/10h*2000mAh=200mA entlädtst. Nimmst Du mehr Strom raus, bekommst Du weniger als 2Ah Energie zurück. Genau solltest Du es in den technsichen Daten zum Akku finden. Der muß wohl auch "Hochstrom-Entladefähig" sein. Sonst könnte er Dir mal um die Ohren fliegen.

Und noch eine Anmerkung zum Thema Schub (ich möchte vorausschicken, daß ich mit Flugmodellbau überhaupt nicht auskenne):
Wenn Du die Luftstrahlgeschwindigkeit (bei gleich bleibender Antriebsleistung) verringerst, dann bekommst Du mehr Schubkraft????? Ich dachte immer der Nachbrenner beim Jet sei gerade deswegen drin um durch ERHÖHEN der Luftstrahlgeschwindigkeit die Schubkraft zu erhöhen??

[techboy]

Das Problem mit dem RN-Board wurde doch schon geklärt...es ist zu schwer...vom board könnte man folgende teile weglassen:

MAX232
L293D
die ganzen Buchsen und Stecker sind auch ein hohes gewicht...also kann man da auch an Gewicht sparen.

Mfg.Attila Földes

[techboy]

Ich würde dir empfehlen dir selber ein Board zu bauen oder du könntest auch das Atmega128 Board von www.mikrocontroller.net nehmen. Das Board ist zwar nur ne Adapterplatine aber damit kannst du sehr viel an Gewicht sparen weil du da nur noch die Sensoren und die Motortreiber freiluft anschließen kannst.... Ausserdem hast du mit einen Atmega128 mehr Leistung welche dir bei so einem Projekt sicher helfen würde, immerhin verbrauchst du ja so wie du es beschrieben hast sehr viele Ports und damit natürlcih auch Pins und mit nem Mega128 würden dir da noch ein paar Pins für Sensoren, etc. übrig bleiben...

Mfg.Attila Földes

[CodeWarrior]

@Vitis

Danke für deinen Tipp...... Ich spiel gerade mit dem gedanken mir das Board zu holen :)


Was halltet Ihr vom RN MEGA 8 V1.4 und dem
Roboternetz RNFRA-Board mit Mega32 ?

@H.A.R.R.Y
Danke für den Tipp, werde ich beherzigen :)


Gruß,

CodeWarrior

Edit: Wow, gleich so viele Tipps !

[the_Ghost666]

hey warte mal. ich lese hier die ganze zeit von deinen berechnungen, aber woher nimmst du die propeller?? du brauchst 2 normale und 2 mit umgekehrter steigung, wenn du mir sagen kannst, wo du die herbekommst, wär ich auch schon ein stück weiter. und ohne getriebe an den motoren wirds wohl auch schwer, denn mit nem propeller sackt die drehzahl natürlich ab.

[CodeWarrior]

In jedem gut Bestückten Modellbaushop bekommst du auch link-drehende Propeller......

Ich hab in einem anderen Thread auch geschrieben, das ich am überlegen bin Impeller zu nehmen.

Das mit der Drehzahl ist mit einkalkuliert...... Bei 15 000 RPM wirst du noch schwierigkeiten haben den Motor mit Prpeller in der Hand zu halten ! :)

ein weiteres Problem ist die Stromaufnahme
siehe hier :

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=20049&highlight=

Welche Motoren wirst du denn benutzen und wie sieht deine Motorsteuerung denn aus ?

Gruß,

CodeWarrior

[the_Ghost666]

ich wollte Speed400 Motoren nehmen, meine haben ne nennspannung von 7,2V, dazu diese Motorregler : http://www.webx.dk/rc/ecs2b.htm
aber eine planungen liegen zur zeit auf eis.
mir fehlen noch die passenden propeller und zeit.
ausserdem hab ich erstmal vor, das ding an der langen leine zu betreiben. Vom gerüst her benutz ich kohlefaserrohre mit , äh ich meine D 5mm
das ding hat ne spannweite von mehr als 80cm.