RC Heli per PC fernsteuern [Archiv]

Andre_S

31.05.2006, 21:48

Also das steht nur Modell 22E#

Kann mir denn hier keiner bei diesem Problem helfen????

Gruß

Marco

Na ja,

also ich glaube nicht wirklich daran, dass Du dieses Projekt auch nur annähernd schaffen wirst, aber was soll's zumindest hast Du ein Ziel.
Also das erste wäre den Heli stabil zu bekommen, am einfachsten wäre das mit dem HeliCommand von Robbe, viel billiger wirst Du es kaum hin bekommen, um die Nick/Roll Achse zu stabilisieren und auch noch den Pitch zu steuern. Der neue HeliCommand dient dann auch gleichzeitig noch als Kreisel für das Heck.
Tja oder Du baust Dir dies selber. Video davon gibts bei robbe, da kannst Du Dir ein ungefähres Bild vom Ergebniss der Entwicklung machen.
Es gibt auch noch ganz einfache Autopiloten, die orientieren sich optisch an der Hell/Dunkel-Grenze, geht also nur auf dem Feld, da brauchst Du aber auch noch HH-Gyro für das Heck. Pitch ? Na, da müsstest Du Dir irgendwas fürs Höhe halten einfallen lassen. Ach ja nun trifftet er aber immer noch reichlich seitlich weg.
Selbst beim HeliComman bleibt er trotz alledem noch nicht genau an der selben Stelle, obwohl er schon Kamera etc. hat als müsstest Du jetzt weiterhin eine Positionserkennung integrieren, z.B. mit GPS. Ich hoffe Dein Heli ist groß genug um auch ein paar Teilchen bzw. Gewicht mehr mit durch die Luft zu nehmen.
Ach so da fällt mir ein, na eventuell lieber doch ganz klein, denn jetzt sollte lieber mal nichts passieren, Deine Versicherung (Modellflug) wird Dich sonst freundlichst Auffordern, dass Du Dich am Schaden beteiligst.

So wenn Du mir jetzt beweist, dass Du ausreichende Erfahrungen hast um dies in etwa bauen und programmieren zu können, helfe ich Dir auch gern mit weiteren Details. Hubschrauber und Autopiloten etc. besitze ich.

Gruß André

ICH_

31.05.2006, 22:31

Hmm, der 22E ist ja nun nicht der geeigneteste Heli für soein Projekt, da wär ein einfacherer mit FP wohl besser und robuster. Und üm die Höhe zu halten kannman ja für den Nahbereich mit US nach unten gucken und weiter oben das GPS mitbenutzen. Einen stärkeren Motor braucht der auch, mit dem originalen kriegst du den ganzen Kram nicht gehoben. Aber der Heli ist zumindest schön zu fliegen, d.h. er hält seinen Neigungswinkel sehr gut bei. Nur Lageerkennung brauchts wohl Piezos + Beschleunigungssensoren.

Aber dann sollte das was werden und zwar ohne teuren HeliCommand.

Gute Nacht ;-)

Andre_S

31.05.2006, 22:57

...
und zwar ohne teuren HeliCommand.
...

na ob Du wirklich deutlich unter den ca. 300 Euro (beim Händler) bleiben wirst...(Nick, Roll, Heck stabilisieren, Höhe und nach relativ gut die Position halten...)

Mal davon abgesehen, glaube ich nicht an ein Ergebnis.
Nicht, dass es dies nicht gibt oder nicht möglich wäre, aber ich habe in verschiedenen Foren einfach schon zu oft von solchen Projekten gelesen, die am Ende alle im Sande verlaufen sind.

Gruß André

MarcoRobot

01.06.2006, 00:09

Also erstmal danke für den Tip mit dem helicommand. das ding scheint ja ganz gut zu sein, mal abgesehen vom dem preis. ich glaube aber nicht, dass es uns hier weiterbringt. um eine position zu halten mag es ja gut sein, aber ich habe ja mehr vor. der heli soll ja am ende von "a" nach "b" fliegen und ich glaube nicht das man den helicommand so "manipulieren" kann. sinnvoller ist es also alles von grund auf selber zu machen. der heli soll ja nicht nur an einer position stabil sein sonder auch während des fluges. er soll völlig autonom sein. um einen us-sensor und, wie schon richtig bemerkt, bei größeren höhen ein gps wird man natürlich nicht drumherum kommen. das helimodell ist übrigens nicht bindend. hab den dragonfly halt hier so rumliegen und dachte vielleicht geht es damit. hab mir aber auch schon gedacht, dass der nicht viel trägt.
Mir stellt sich außerdem die frage ob das "herz" des helis in microcontroller sein soll? ich hab auch schon von diesen kleinen "minilinusplatinen" gehört. kennt ihr die? das sind so kleine platinen auf denen ein komplettes linux läuft. was haltet ihr von sowas?

Gruß

Marco

Schokohoernl

01.06.2006, 02:18

also ich bin selber modellflieger, und einen heli eigenstabil zu bekommen is nahezu unschaffbar. ein heli wird nämlich mit gewalt in der luft gehalten, sobald er keine aktive steuerung hat, fliegt er irgendwohin. wenn ein heli (ohne regelung, etc) eine leichte neigung nach vorne bekommt, fliegt er nach vorne, wird schneller. er kippt aber weiter nach vorne, wird noch schneller, kippt durch die höhere strömungsgeschwindigkeit noch weiter nach vorne, etc. bis es eben bum macht.
ein flächenmodell is da wesentlich einfacher. wenn das die nase runtertut, wirds schneller, das profil der targflächen erzeugen mehr auftrieb, die nase geht wieder hoch und es wird langsamer und das ganze beginnt von vorne

du müsstest also erst mal den heli mit so vielen sensoren für beschleunigung, etc. ausstatten, dass er stabil in der luft bleibt. da hast du aber das problem, dass du nich jede beweung gegensteuern darfst, da sich das ganze sonst aufschaukelt. zumal hast du das problem, dass wenn deine steuerung nicht gleich funktioniert, dass der heli schon beim ersten test schrott ist.
selbst wenn du dieses problem gelöst hast (dann erstmal hut ab!!) bekommst du ein weiteres problem: woher soll der heli wissen wo er hinfliegen soll? linien auf dem boden? in der luft etwas schwierig... kleiner infraro "leuchtturm"? auch schlecht, da der heli ja dann da dagegen fliegen würde. GPS? zu unpräzise und indoor kann mans sowieso vergessen.

du siehst also, dass sich da die probleme nur so aneinanderreihen.

mein tipp: nimm den dragonfly und flieg noch ne weile damit und hab spaß, oder verkauf ihn evtl. (oder schenk ihn mir ;-))

ich glaube nicht, dass du mit deinem projekt erfolg haben wirst, leider.
denn selbst das system von robbe ist nicht das gelbe vom ei. da eiert der heli nämlich mächtig durch die gegend... wenn man sich mal die profis bei hoovern anschaut... da steht der heli wie am ständer in der luft.... und das kopfüber 10cm überm boden....

in diesem sinne: Holm und Rippenbruch (was sagt man eigentlich bei den Heli-fliegern? Rotor und Kuvenbruch??)

Schoko

Andre_S

01.06.2006, 07:33

...
selbst das system von robbe ist nicht das gelbe vom ei. da eiert der heli ...Schoko

Hallo....

liest Du auch mal bevor Du Postest, habe nie gesagt das der HeliCommand das allein schafft?
Aber jetzt musst Du mir erstmal sagen, wo Du den HeliCommand getestet haben willst, (Dieses System ist neu) ich bin auch kein Fan von diesem Ding, aber das was er leistet musst Du erstmal schaffen nachzubauen.
Ich hatte im übrigen geschrieben, das er nur dazu dienen kann den Heli erstmal eigenstabil zu machen und um die Höhe zu halten. Zusätzlich habe ich auch darauf hingewiesen das man ein GPS Modul benötigt. Natürlich auch einen Prozessor, der das ganze koordiniert und den Helicommand übersteuert . Ich hatte das ganze mal vereinfacht, da noch keine Funkanbindung etc. dabei ist.
Und im übrigen sollten gute GPS Module sehr wohl ausreichende Genauigkeit haben. Und zum letzten das ganze soll es wohl schon gegeben haben, habe es aber selbst nie gesehen, zumindest insofern, dass der Heli, nachdem keine Bewegung mehr am Knüppel ausgeführt wurden in den Schwebeflug ging und anschließend per GPS an eine vordefinierte Position geschwebt ist. Das ganze ohne Starten/Landen etc.
Vieleicht weis Christopher mehr darüber, aber eigentlich hatte er am Anfang schon alles gesagt, was es dazu zu sagen gibt

Und wie ich auch schon sagte, ich glaube nicht an ein erfolgreiches Project!!!

Gruß André

chr-mt

01.06.2006, 08:52

Hi,
es gibt solche Systeme, die per GPS eigenstabil fliegen.
http://www.yamaha-motor.co.jp/global/news/2002/02/06/sky.html
Aber das ist schon eine andere Größenklasse als ein dragonfly ..

Gruß
Christopher

Andre_S

01.06.2006, 10:03

Schokohoernl

01.06.2006, 11:44

...
selbst das system von robbe ist nicht das gelbe vom ei. da eiert der heli ...Schoko

Hallo....

liest Du auch mal bevor Du Postest, habe nie gesagt das der HeliCommand das allein schafft?

Wollte damit ein beispiel bringen, dass das ganze projekt sehr sehr schwierig bis unmachbar sein wird, da selbst kommerziell vertriebene systeme "rumeiern"....

zu dem YAMAHA Heli:
der nutzt GPS auch nur zur positionierung, das eigentliche hoovern übernimmt (wenn ich das richtig interpretiert hab) ne CCD camera. mit reinem GPS hätte man einen radius von mindestens 5m...
un mal nur so btw: das teil wiegt 95KG, hat 3,1m rotordurchmesser und 21PS!!!! bisschen groß, wa?
leider steht kein preis dran....

schoko

P.s.: ein heli fliegt NIE eigenstabil.... mit genügend elektroni, etc. siehts nur so aus, als würde er es ;-)

DerMarkus

01.06.2006, 17:50

MarcoRobot

01.06.2006, 21:24

http://www.livingroom.org.au/uavblog/archives/yamaha_rmax.php

wer gibt mir 1.000.000 $ ? ;-)

Gruß

Marco

chr-mt

01.06.2006, 21:39

Da heißt es wohl "sparen" ;)
Aber für die 1Million bekommst du ja auch noch die "Ground Station" dazu.
Ist also ein Schnäppchen...
Aber "rmax" gibt's ja auch bei ebay..
http://cgi.ebay.de/Rider-Womens-Rmax-navy-blue-sport-sandals_W0QQitemZ7768064080QQcategoryZ63889QQssPag eNameZWD2VQQrdZ1QQcmdZViewItem
Fliegt aber nur, wenn der Haussegen schief hängt.. :D

Gruß
Christopher

Andre_S

01.06.2006, 21:44

http://www.livingroom.org.au/uavblog/archives/yamaha_rmax.php

wer gibt mir 1.000.000 $ ? ;-)

Gruß

Marco

....na das wärs doch...
und noch so Preiswert :shock:

Gruß André

bR00k

01.06.2006, 23:06

dieser heli kam gerade im tv auf XXP!
was ein zufall ;)
sie haben gezeigt das ein mann auf dem boden mit einer roten weste rennt und der heli dann eine gewisse höhe hält und ihn verfolgt
die kamera macht dabei 60 bilder/s um es zu analysieren ;)

coole sache

ICH_

02.06.2006, 17:00

Hallo zusammen,
ich bin gerade dabei ein X-Ufo nachzubauen. Dabei sind alle 3 Achsen kreiselstabilisiert. Das ermöglicht noch keinen autnomen Flug aber das Modell steht für einige Sekunden ohne Steuereingriffe "eigenstabil" in der Luft. Im nächsten Schritt werden dann die Lagewinkel bestimmt, d.h. der Anwender gibt keine Drehraten vor, sondern Nick- oder Rollwinkel. Wenn man zusätzlich ein Gps und einen Kreisel spendiert, dann steht dem autonomen Flug nichts mehr im Wege. Dieses System läßt sich auch auf einen "normalen" einrotorigen Heli übertragen. Solche Projekte laufen seit Jahren in diversen Unis und auch in der Industrie. Auch bei sehr kleinen Modellen wackelt da kaum noch was. Zugegeben das ganze ist nicht ganz easy und auch nicht billig aber es ist kein Hexenwerk !

PS: Gesteuert wird mein Modell übrigends auch über den PC, zwar nicht über die Tastatur aber über das Joypad ;)

Edit: Schau dir mal den Link an, ich denke das ist das was du suchst...
http://autopilot.sourceforge.net/

Endlich die erste Antwort ohne Geschwafel und Halbwissen/Nichtwissen ...

Und außerdem ist es nicht richtig, dass sich helis bei schnellem Vorwärtsflug noch weiter nach vorne neigen, das Gegenteil ist der Fall, er bäumt sich auf, da der Schwerpunkt relativ zur Rotorfläche zu weit hinten ist!

Und es gibt eigenstabile Helis! Und zwar die ganzen kleinen Koax-Helis die es zur Zeit so gibt fliegen eigenstabil (Dragonfly 5/10, Lama, ...). Und wers nicht glaubt soll sich einen kaufen und es ausprobieren ...

Schokohoernl

02.06.2006, 18:09

die koaxial helis würde ich mal als stabiler bezeichnen, aber keinenfalls als eigenstabil. nen vereinskollege von mir hat sich den lama gekauft und fliegt damit auch recht gut, aber das ding is sau hibbelig (selber mal im lehrer/schüler system geflogen) und das hat außerdem auch nen gyro zur heckstabilation drin.
wirklich eigenstabil is (wie gesagt) ein flugzeug (zumindest die meisten, ausgenommen sind da z.b. mein shockflyer (siehe avatar) oder die ganzen neuen kampfjets wie F-22, F-117, etc.).
soviel dazu...

nochmal zum thema flugkontrolle:
ICH_ hat das ganz gut angesprochen, dass man keine neigungssensoren benutzen darf, sondern man muss kreisel benutzen. am besten faserkreisel, da die ohne rotierende masse auskommen. das is allerdings wieder ne preisfrage. präzision kostet eben geld.

Schoko

DerMarkus

02.06.2006, 18:35

@Schokohoernl
Faserkreisel sind sicher der overkill schlechthin. Sowas sitzt vielleicht in Passagier Flugzeugen aber nicht in nem Modell ;) Der übliche Weg bei Lowcost Systemen ist eine Kombination aus Kreisel und Beschleunigungssensoren.

ICH_

02.06.2006, 22:15

Mensch die (der) Lama ist eigenstabil, wenn du da die Steuerung loslässt, egal in welcher Lage er wird sich immer aufrichten

Andre_S

02.06.2006, 22:52

Endlich die erste Antwort ohne Geschwafel und Halbwissen/Nichtwissen ...
.....
Und es gibt eigenstabile Helis! Und zwar die ganzen kleinen Koax-Helis die es zur Zeit so gibt fliegen eigenstabil (Dragonfly 5/10, Lama, ...). Und wers nicht glaubt soll sich einen kaufen und es ausprobieren ...

:mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

ich würde erst mal vor der eigenen Tür kehren...

Was vestehst Du unter eigenstabil...?

ICH_

02.06.2006, 22:55

Wie meinen? Ich hab hier einen stehen und es ist so ...

Andre_S

02.06.2006, 23:12

Wie meinen? Ich hab hier einen stehen und es ist so ...

siehst Du, ich war jetzt mal genauso oberflächlich mit meiner Aussage wie Du mit Deiner Behauptung

Endlich die erste Antwort ohne Geschwafel und Halbwissen/Nichtwissen ...

ich denke hier haben schon einige geschrieben, welche einen Heli nicht erst seit ein paar Monaten fliegen und auch schon eine Gewisse Erfahrung haben...

Und jetzt setze Deinen Koax mal draußen an die frische Luft und geh zwischendurch mal eine rauchen.

Im Idealfall ist der Koax wirklich sehr eigenstabil und benötigt keine korrigierenden Eingriffe innerhalb einer gewissen Zeit, im Normalfall wird man aber immer ein wenig korrigieren müssen.

Gruß André

ICH_

02.06.2006, 23:17

Klar haben einige geschrieben aber nicht viel neues, außer dass es eigentlich nicht machbar ist ... und nochmal alle Punkte wiederholt, die der/die Vorposter eh schon erwähnt hat/haben, um es auch nochmals gesagt zu haben ;-)

Und er ist nich im Idealfall sehr eigenstabil und benötigt manchmal korrigierende Eingriffe, sondern er ist echt eigenstabil, genau wie ein Flugzeug mit V-Form!

Schokohoernl

02.06.2006, 23:28

Mensch die (der) Lama ist eigenstabil, wenn du da die Steuerung loslässt, egal in welcher Lage er wird sich immer aufrichten

und warum ist er das? weil er einen kreisel hat, der (zumindest) das heck stabilisiert ;-)
schade dass man den nicht abschalten/ausbauen kann, dann würdeste mal sehen wie "eigenstabil" das teil ist. rollen und kippen tu er nich (zumindest nicht arg), da er ein koax heli is und die rotorachse lang genug ist und der schwerpunkt tief genug ist und somit als art pendel wirkt. setz mal das lipopack (is doch lipo, oder?) zwischen rotor und chassis und du wirst augen machen wie schnell man einen heli komplett zerlegen kann ;-)
ein helikopter ist und bleibt nunmal ein fluggerät, dass sich nur mit "gewalt" in der luft halten kann.

zu thema faserkreisel:
so selten sind die garnich... zumindest nicht in kleinen "sportmaschienen" (ich hasse diesen ausdruck). neuere autopiloten für Cessna 172, 182, 206 oder piper cherokee, mooney bravo, etc. funktionieren ebenfalls mit faserlasern, da die sehr klein sind. sind dann aber eher die top-modelle von autopilot und dem entsprechend nicht ganz billig.

im modellflug werden sog. piezo-elemente verwendet um kreisel ohne mechanische teile zu realisieren. (http://shop.graupner.de/webuerp/servlet/AI?ARTN=5951)
wie die genau funktionieren kann ich leider nicht sagen, funktionieren aber sehr gut und sind recht billig (ok, graupner is eher der mercedes unter den modellherstellern, aber nich der einzigste der solche kreisel herstellt bzw. herstellen lässt)
MfG

Schoko

ICH_

02.06.2006, 23:37

Och nö, es geht hier nicht ums Heck, klar dass das durch den Kreisel stabilisiert wird. Ausbauen kann man den übrigens schon ...

Und dass der Heli durch tiefen schwerpunkt stabilisiert wird ist ein weit verbreiteter Irrglaube, selbst wenn man den Akku und alles andere über den Rotor bauen würde würde er kaum anders fliegen, des Rätsels lösung ist die am oberen Rotor angebrachte Paddelstange, die Zwar keine Paddel aber Gewichte an den Enden hat. Diese richtet sich automatisch horizontal aus und steuert mit einem Hebel den Anstellwinkel der Blätter und richtet den Heli waagrecht aus. Falls das Ding zur Zeit funktionieren würde hätt ich gerne ein Video gemacht um das zu zeigen. Die Koaxe fliegen kein bisschen wie ein "normaler" Heli, deshalb werden sie auch oft für Einsteiger empfohlen oder aus Heliforen "ausgestoßen" ;-)

Schokohoernl

03.06.2006, 00:00

die paddelstange richtet stabiliert das ganze recht ordentlich.... aber ein eigenstabilen heli bekommt man einfach NICHT hin.

vielleicht glaubst du ja dem lieben Herr Florian Fuchs-Steigerwald, der in der April/Mai ausgabe von "Modellflieger" einen artikel über den Micro 47G geschrieben hat (seite 100-104)
Zitat:

... Gut eingestellt schwebt der Heli ruhig in rund einem Meter Höhe und damit außerhalb des so genannten Bodeneffekts. Dennoch wandert der Heli dann langsam in eine Richtung. Anders als bei anderen Helis hat der Einsteiger deutlich mehr Zeit, um auf das Wegdriften zu reagieren und lernt somit schnell, mit welchem Knüppel gegengesteuert werden muss. ...

sodele... ich hoff das thema hat sich jetzt erledigt.... hab auch kein elust mehr darüber zu diskutieren. is einfach fakt.

MfG

Schoko

DerMarkus

03.06.2006, 01:10

Schokohoernl

03.06.2006, 01:19

Kann es sein das ihr über zwei verschiedene Dinge sprecht ? Ich glaub Schokohoernl meint es gibt keinen Heli der ohne irgendwelchen Zusatzbauteile wie Kreisel, Imu etc. eigenstabil ( soll heissen über mehr als ein paar Sekunden ) stabil in der Luft bleibt. Damit hat er recht denke ich. Was hingegen sehr wohl möglich ist, einen Heli durch Einbau der genannten Komponenten absolut eigenstabil und autonom (!) fliegen zu lassen.

wenn ich eigenstabil meine, dann meine ich, dass das fluggerät von seiner konstruktion (NICHT STEUERELEKTRONIK) her so gebaut ist, das es stabil in der luft bleibt.
Wenn ich mein modell-segler (junior Sport von graupner) in der luft hab, und die finger von den knüppeln nehm (selbst wenn der flieger gerade auf dem kopf ist), dann dreht er sich wieder richtigrumm und fliegt geradeaus bis er am boden ankommt (sinkt natürlich langsam, da kein motor läuft und keine thermik da is). geb ich ein bisschen trimmung link/rechts fliegt er kreise ohne dabei irgendwie aus der bahn zu kommen (drift durch wind ausgenommen). geb ich ein bisschen trimmung anch unten, fliegt er etwas schneller, bei trimmung anch oben etwas langsamer. also 100% stabil allein durch seine konstruktion = Eigenstabil.

DerMarkus

03.06.2006, 09:01

Ja, das ist ja genau das was ich schrieb :)

ICH_

03.06.2006, 09:40

Naja ich mein schon, dass der Heli von der Konstruktion her eigenstabil ist! Na klar driftet er etwas weg, genau wie der segler nie ganz genau gerade aus fliegt, ab der Heli richtet sich von selbst auf in die horizontale! Ist mir ja eigentlich egal ob ihr mir glaubt oder nicht, aber ich bin mit dem Ding einige Stunden rumgeflogen (Dragonfly 5), da sollte ich es eigentlich wissen :-/

Ich weiß selbst, dass das bei normalen Helis nicht so ist, und zum normalen Fliegen find ich es auch sehr nervig, wenn sich der komische Heli immer wieder aufrichten will anstatt vorwärts zu fliegen, aber für einen autonom fliegenden Heli ist das sehr gut und deshalb hab ich ihn vorgeschlagen ...

Schokohoernl

03.06.2006, 13:47

egal.. lassen wir das thema und widmen uns dem eigentlichen problem/aufgabe.

schonmal aufgefallen dass der dragonfly 22e flugfertig nur ca. 370g wiegt? das is nicht gerade viel und du musst deine elektronik dementsprechend anpassen.
ich denke ein zusatzgewicht von ca 10-15% kann man ihm zumuten was dann ca 37-55g entsprechen würde. relativ wenig wenn du ein komplettes steuersystem mit GPS, etc. einbauen willst. da kommst du dan ganz ganz schnell an die grenzen des machbaren bzw. zumutbaren.
wenn dann würde ich einen etwas größeren heli (so um die 1-1,5kg) nehmen, da man da viel mehr unterbringenkann. sowohl gewichts als auch platztechnisch.

mfg

schoko

MarcoRobot

04.06.2006, 13:02

Also schaut euch mal das Video an!

http://uav.ae.gatech.edu/videos/SECfinalHighRes.wmv

sind über 300 mb aber es lohnt sich! das ding ist wirklich geil!
sogar wenn ein servo beschädigt ist fliegt er noch! echt super! Wow!

Gruß

Marco

PS: Jetzt müssen wir das nur noch günstig nachbauen! :D

bR00k

04.06.2006, 14:26

sehr sehr genial denen ihre projekte!
und die kosten wollen wir warscheinlich garnicht wissen ;)
alleine denen ihre axis cam kostet ja schon 1500€ hehe

Christian H

05.06.2006, 10:18

Hallo

Ich habe erst jetzt die Diskussion um Eigenstabilität etc. gelesen. Einigkeit war ja offenbar nicht zu erzielen. Ich denke es ist ein grundsätzliches physikalisches Problem, das sich mit etwas Hirnschmalz lösen lassen müsste.

Grundsatzüberlegung, ohne die Besonderheiten um einzelne Achsen (Nicken, Gieren etc.) zu betrachten:
Wann ist aerodynamische Stabilität möglich ? Ein prinzipieller Unterschied zwischen Flugzeug und Heli kann´s ja wohl nicht sein. Die V-Form von Flügel könnte man ja auch auf die Stellung der Rotorblätter übertragen.
Aerodynamische Stabiltät ist möglich, wenn das Ding ohne Motor fliegt (segelt oder Autorotation), zumindest sich aber mit geringer Motorleistung dem Boden nähert. Dann ist die Erdanziehung die dominierende Kraft, die auf das Flugzeug einwirkt und gibt die Richtung vor. Die V-Form der Flügel stabilisiert. Die Auftriebskraft hat, durch die Bewegung des Fluggeräts nach unten, eine Komponente welche immer nach oben gerichtet ist. Da der Schwerpunkt unterhalb des Angriffspunkts der Auftriebskraft sitzt wird das Fluggerät stabilisiert. Je nach Design wird dies als Eigenstabilität unterschiedlich gut umgesetzt. Am besten wohl im Segelflieger, schlechter im Heli (Fliehkräfte verhindern größere V-Form) und überhaupt nicht im Eurofighter.

Wird ein Fluggerät durch Motor nach oben gezogen ist´s mit der aerodynamischen Stabilisierung weitgehend vorbei. Je nach Design kann´s mehr oder wenig lang noch seine Richtung beibehalten. Auftretende Schräglagen werden aber nicht mehr zurückgeregelt. Ist bei einem Motorflugzeug z.B. der Kurvenflug eingeleitet, werden Quer und Seitenruder zurückgenommen und das Flugzeug dreht weiter. Die V-Form der Flügel ist beim Steigflug irrelevant. Die Auftriebskräfte an beiden Flügeln addieren sich zu einer Kraft die im Idealfall durch den Schwerpunkt des Fluggeräts geht. Geht die Auftriefskraft auch nur minimal am Schwerpunkt vorbei, ergibt sich im Steigflug, da jetzt die Auftriebskraft größer als die Erdanziehung ist, ein permanentes Drehmoment das den Heli oder den Flieger letztlich zum kippen bringt. Dabei ist beim Heli auch egal wie weit der Rotor vom Schwerpunkt entfernt ist und ob´s ein oder zwei Rotoren sind oder ob der Antrieb wie bei einer Rakete hinten sitzt. Es geht nur unterschiedlich schnell, abhängig von den Hebelkräften.

Stabilisierung durch Kreisel:
Egal ob Paddelstangen bei Koaxe, Faser- Peizo oder mechanische Kreisel das Prinzip ist immer das gleiche. Über einen Regelkreislauf - Kreisel etc > Elektronik, Servo oder Mechanik >Blattstellung - wird die Stabilisierung erreicht. Es geht halt nur wieder unterschiedlich gut. Beim Koax mit den großen Paddeln und starken Fliehkräften ist die Stabilisierung am besten. Wird der Koax nur kurzzeitig aus seiner horizontalen Lage gebracht, halten die Paddel aufgrund ihrer Fliehkräfte die Lage im Raum bei und stellen danach den Koax wider horizontal. Das ganze ist halt ein pfiffig ausgedachtes, mechanisches, effizientes Kreiselsystem. Trotzdem ist es so, dass auch beim Koax eine Rückstellung aus einer Schräglage, wenn sich das System auf die neue Lage eingestellt hat, nicht mehr erfolgt. D.h. auch der Koax wird oberhalb des Bodeneffekts irgendwann einmal, bei fehlender Steuerung durch den Piloten abkippen. Abhilfe kann hier nur eine Orientierung am Horizont bringen oder aber folgendes Manöver: Steigflug – kurzer Sinkflug (zur Lagekorektur s.o.) – Steigflug - kurzer Sinkflug (zur Lagekorektur s.o.) –

Wenn meine Überlegungen falsch sind, wo liegt dann der Gedankenfehler? Es wird so oft über Eigenstabilität, Flieger besser als Heli etc. gesprochen. Ich glaube es lohnt sich wirklich, sich darüber einmal ein paar Gedanken zu machen.

Andre_S

05.06.2006, 11:11

...
Es wird so oft über Eigenstabilität, Flieger besser als Heli etc. gesprochen.
Ich glaube es lohnt sich wirklich, sich darüber einmal ein paar Gedanken zu machen.

glaube ich eigentlich nicht, warum denn auch, es gibt doch schon die gesamten Theoretischen Grundlagen darüber. Und eigentlich auch genügend praktische Erfahrungen.
Einen kleinen Einblick über den Hubschrauber kannst Du Dir schon mal hier holen, es gibt aber auch sehr gute Bücher...

http://www.nva-flieger.de/aef.html

Viel Spass dabei

Gruß André

Christian H

05.06.2006, 13:04

Hallo Andre_S

Die angegebene Internetseite ist sehr gut. Danke für den Tip. Dass genügend theoretische Überlegungen existieren ist natürlich klar. Nur man muss sich auch damit beschäftigt haben. Deshalb denke ich, dass es sich lohnt, sich darüber einige Gedanken zu machen oder nachzulesen.

Mir ging´s nur ums prinzipielle und das ist in der Diskussion ja überhaupt nicht angesprochen worden und war meiner Meinung auch nicht jedem klar. Und das wäre: Richtige Eigenstabilität gibt´s nur runter. Rauf ist alles letztlich instabil.

Gruß Christian

Kaiser-F

05.06.2006, 14:32

Hallo,

Ich fliege selbst schon seit ein paar Jahren RC-Helis.
Und ich spiele auch schon mit dem Gedanken, das Teil
allein fliegen zu lassen...

Eigenstabilität hin oder her.... Das Heli gleibt nun mal nicht in der
luft stehen. Und auch mit Kreisel für alle Achsen und Horizontkamera,
kann man sich nicht 100% darauf verlassen, dass der Heli nicht abdriftet.

In Bodennähe ist das Verhalten des Helis etwas anders. Er bildet unter sich ein Luftkissen, wodurch sich die Höhe leichter konstant halten lässt. Er scheint hier auch, je nach Heli, stabiler zu sein. Eben weil er auf einem
"luftkissen" "sitzt" (Groundingeffect).

Aber was hilfts zu jammern. Irgendwie muss das schon zu realisieren sein.

Zu den Sensoren:
Neigungssensoren fallen schon mal aus. Denn die reagieren auf die
Anziegungskraft der Erde. Fliegt man nun eine Kurve, so hat men neben der Komponente der Gewichtskraft, noch die Zentrifugalkraft(Fliehkraft).
Also stimmt das Ergebnis nicht mehr. Allerdings kann man aber daraus auch einen Vorteil entnehmen. Damit kann man den Heli perfekt ausgeglichene Kurven fliegen lassen. DA man die kräfte dann optimal ausgleichen kann um eine saubere kurve zu fliegen. ( Schnelle kurven sind gemeint ).

Kreisel sind wohl am besten geeignet, um die Lage des Helis immer genau zu ermitteln (neigung). Allerdings müsste man sich etwas überlegen, welches die Kraiselsensoren nach der zeit immer weider abgleicht. Denn bei einem mechanischwen kreisel kann sich die drehende achse auch mal verstellen (durch Reibung der aufhängeung, bewegungsträgheit der sensoren am kreisel, etc.) dann könnte man immer die neigung des Helis bestimmen. (so wird es im Quattrocopter gemacht und funktioniert auch recht gut).

Das sind die sachen die und so recht leicht zur verfügung stehen, und jetzt
auch nicht soooo wild im preis sind.

Nun wissen wir wie unser Heli steht. Jedoch kann er immernoch seitlich wegdriften, und sorry, beim Heli ist das nun mal so. [Man merkt es als RC_pilot meist garnicht mehr, weil das ausgleichen schon zur Gewohnheit wird. Aber stell den heli mal in die luft (so 2m über den boden, sodass kein groundingeffect stattfindet) und lass die knüppel los. JEDE WETTE, der driftet weg. Mein großer Heli ist nun so abgestimmt, dass er ca. 10sec lang still steht, doch dann fängt er an wegzudriften].
Man bräuchte also etwas, um die Position genau zu bestimmen.
GPS wäre der erste gedanke. Aber schonmal bemerkt wie "genau" das ist? 5mRadius? 10? in "kriegszeiten" 30m ? darauf ist nicht Verlass.

Meine Idee wäre gewesen, eine art GPS im kleinformat zu bauen.
Ich hab mir gedacht, an einer großen wiese an vier Ecken jeweils sender aufzustellen, mir denen sich dann die genaue position des helis in der wiese ermitteln lässt. Ich weiß aber noch nicht, ob das gelingt, sowas selber zu bauen.
Wenn das wirklich so gut funktioniert, könnte man zB im garten A so ein "miniGPS" aufbaun, und im garten B eines. über GPS kommt man auf sicherheitshöhe ca. von Garten A nach B. ist man angelangt, übernimmt das "miniGPS".

Eine adere Idee wäre mit festen Boden-Kameras. Aber ich denke so eine
krasse Bildbearbeitung ist schon ziemlich hart.
Mann könnte dann zwei Kameras an einer seite der wiese fest positionieren, und damit die Position des Helis ermitteln...
Ist aber auch nicht gerade Einfach.

Fakt ist.
1. Der Heli muss wissen wie er steht. Ist zu machen.
2. Der Heli muss auch seine genaue "geografische" lage wissen, und zwar auf min. 50cm genau. Sonst ist das zu riskant.

Bei den versuchen sollte man sich noch eine Platine bauen,
Mit der man per Fernsteuerung umschalten kann auf
"Automatischer" und "manueller" betrieb. Damit kann man
dann eingreifen, wenn der µC Schei**e baut.

Naja, somit wäre das mein Stand der Dinge.
Sorry für die Tippfehler, meine Finger sind saukalt heute... :-)

MarcoRobot

05.06.2006, 15:32

Und wie machen wir das mit der Höhe?
Ultraschall? Laser?

Gruß

Marco

MarcoRobot

05.06.2006, 15:49

Ach ja, wir sollten uns mal ansehen wie die das beim rmax bzw. gtmax von yamaha machen mit der position. aber vielleicht haben die auch zugriff auf genauere gps daten.
Die University of Essex ebenfalls ein Projekt am laufen beim MiniHelis autonom in einem Schwarm fliegen sollen. Sie sind aber noch nicht ganz am Ziel. Aber sehr interessant.

http://cswww.essex.ac.uk/staff/owen/SIS2005copyright.pdf

http://dsc.discovery.com/news/briefs/20050606/ultraswarm.html

MarcoRobot

05.06.2006, 16:07

Entschuldigt meine vielen Beiträge, aber das sind echt interessante Links:

http://pdv.cs.tu-berlin.de/MARVIN/mark_ii_frameset_system.html

Kaiser-F

05.06.2006, 18:03

Ich hab das Video gesehen. Die hatten da so einen GPS SENDER.
Es gibt ja für das GPS-System auch noch FIXE GPS-Stationen an festen
Punkten auf der Ganzen Erde verteilt. Die haben so eines da platziert.
Das verbessert die Genauigkeit. Ausserdem war das ja für das US-Militär.
Die haben da Zugriff auf die volle GPS-Genauigkeit. Das GPS-Signal ist
ja absichtlich verfälscht für uns...
EDIT: Diese Stationen nennen sich DGPS
http://gio.uni-muenster.de/beitraege/ausg96_1/schmitz_meth_gps/iwu-pap3.htm

Wie funktioniert eigendlich die Orientierung der Rasenmähroboter. Die
finden auch immer ihre ladestation. Vielleicht kann man da was abschaun!

Das mit der Höhe ist auch so ein kleines Problemchen.
Wie richtet man einen Höhensensor aus?
Der Heli macht geneigte Kurven...
Müsste man ein extra Servo anbrgingen, das nach Daten des
Kreisels den Entfernungssensor immer nach unten ausrichtet.
Ultraschall ist glaub ich am ehesten geeignet, da man nicht nur wie beim
laser einen Punkt fixiert, sondern einen größeren bereich abtastet.
Also wenn was im weg ist wird das mit ultraschall eher als "höherer"
Boden wargenommen wie mit dem Laser.

Oder eine Höhenmessung per druck. Aber das ist nicht
ganz wetterunabhängig, und muss immer erst kalibriert werden.
Und gibt auch nicht Auskunft über den Direkten Abstand zum Untergrund.

MarcoRobot

05.06.2006, 18:34

Den höhensensor könnte man doch wie bei einem boot frei pendelt aufhängen. ich glaube aber nicht, dass das geht.
aber wenn er fest ist, macht das auch nix.
man könnte die software so einstellen, dass bei einem bestimmten winkel (schnelle kurve) die höhe nicht beachtet wird. wenn man die höhe wirklich brauch, also beim landen ist der heli ja meistens auch in der horizontalen. das dürfte kein problem sein.
beim Marvin von der TU Berlin funktioniert das doch auch super.
übrigens sehr krass wir ruhig der in der hover. fast noch besser als der rmax!

Gruß

Marco

DerMarkus

05.06.2006, 18:53

Wie schon erwähnt lassen sich die Sensordaten von Kreiseln und Beschleunigungsmessern ( ihr nennt sie Neigungssensoren ) durch einen Kalmanfilter kombinieren. Dadurch werden vereinfacht gesagt die negativen Eigenschaften der Sensoren aufgehoben und man kann recht passabel die Winkel bestimmen. Desweiteren kann man das GPS Signal soweit filtern, das Positionsspünge nicht so stark ins Gewicht fallen. Für die Höhenbestimmung würde ich eine Mischung aus GPS Höhe Ultraschall und Barometrischen Druck vorschlagen.

bR00k

06.06.2006, 07:55

auf der angegeben seite wurde ja von EPS berichtet
über UKW würde ja jeder zugreifen können
und 1-3meter genauigkeit ist doch schon mal was!
bräuchte man nur noch einen eps empfänger

hat da schon einer mehr erfahrung?

MarcoRobot

08.06.2006, 09:21

Und wie sieht es mit DECT aus? Hat jemand schon mal damit gearbeitet?

Gruß

Marco

Kaiser-F

11.06.2006, 10:32

DECT steht für Digital Enhanced Cordless Telecommunications ???

chrizL

12.06.2006, 23:17

Wie funktioniert eigendlich die Orientierung der Rasenmähroboter. Die
finden auch immer ihre ladestation. Vielleicht kann man da was abschaun!

Naja, also dazu muss ich sagen, wer schonmal auf Pro7 die Berichte über solche Dinger gesehen hat, also deren Praxistests, der weiss es +fg+.

Die fahren eine Bestimmte Strecke ab, welche in einem Puffer gespeichert wird.

Diese wird einfach dann auf dem kürzesten möglichsten Weg zurückgefahren.

Naja, jetzt aber zum Thema vollautonomes fliegen eines Helies.

Erstmal würde ich so sagen, wenn du nicht die finanziellen Möglichkeiten von mehreren Tausenden Euros hast, welche heutzutage schon gewaltig viel sind, dann wirst du das niemals hinbekommen.

Aber ansonsten, wenn du alles per "Hand" steuerst, dann ist das alles kein Problem. Du musst es halt immer unter kontrolle haben und selber steuern.

Dann könntest du z. B. die Pot-Werte deiner Fernsteuerung mit DigPots über dem PC ansteuern und wenn du ein bisschen Ahnung von Programmieren hast, dann wirst du ganz schnell und einfach eine eigene Steuerung erstellen können, mit welcher du dann die DigPots mit Werten speist, welche dann die Steuerknüppelpositionen "simulieren".

Das wäre meiner Meinung nach, wenn du was günstiges und nicht unbedingt vollautonomes machen möchtest die beste Möglichkeit, da bezahlst du für die Steuerung vlt. 50€ und schon hast du was.

Naja, aber das System würde ich dann an deiner Stelle niemals sich selbst steuern lassen ohne Sicherheit!!!!

Grüße,

chrizL

:-k

fritz

17.08.2006, 22:09

Hallo Leute,

ich habe mir auch schon so Gedanken gemacht einen Helikopter oder ein x-ufo Stabil in der Luft zu halten.

Mal abgesehen von der Traglast, welche ich erst im nachhinein berechnen würde, habe ich mir gedanken über einen Positionsortung ändlich der optischen Maus gemacht.
Es muss doch möglich sein die Technik einer optischen Maus so auszubauen das sie auch über grössere Höhen funktioniert.

Dieser Heli von Yamaha ist übrigens auch schon älter, die Teile wahren damals teurer als heute und auch viel grösser und schwerer, also denke ich wird so ein Unterfangen nicht alzu teuer. Mit ca. 1000 - 2000 Euro würde ich aber schon rechnen.

Nun meine Zutaten wären:

Autonome kontrolle über ein Steuerbord mit hilfe eines Kreisels um die Fluglage zu kontrollieren, und ein Bord unten am Heli befestigt welches auch mit Hilfe des Kreisels und kleinen Schrittmotoren oder Servos parallel zum Boden oder halt Vertikal zur schwerkraft gehalten wird.
An diesem Bord würde ich einen Laser zur Höhenbestimmung und eine CMOS-Camera befestigen, welche ähnlich einem optischen Maus Scanner ausgelesen wird(keine Ahnung ob machbar, aber ich denke das muss möglich sein). Lest mal den ganzen Artikel über die Optische Maus auf Wikipedia.

Neuere Mausgenerationen ersetzen die Kugelmechanik durch einen optischen Sensor, welcher die Oberfläche, auf der die Maus bewegt wird, abtastet. Man nennt sie daher auch optische Maus. Die Kamera bzw. der Sensor macht permanent Bilder der Oberfläche, während ein Mikroprozessor die Bilder miteinander vergleicht (siehe Faltung, Schnelle Fourier-Transformation) und daran erkennt, in welche Richtung die Maus bewegt wird. aus http://de.wikipedia.org/wiki/Optische_Maus

Zur Steuerung habe ich mir folgendes gedacht:

Gehen wir mal davon aus das du den Helikopter in deinem Wohnzimmer auf einem Meter höhe halten wirst.

Der Laserhöhenmesser soll das direkt regulieren.
Was das abdriften betrifft: Die CMOS Camera soll da Abhilfe schaffen (vorausgesetzt der Trick zur Positionsbestimmung funktioniert).
Man könnte jeder Zeit mit dem Controller dagegen halten.
Durch die Trägheit der Masse sollte sich das sehr gut einregulieren.
Natürlich müsste man mit der Software die dynamische Eigenregulierung noch etwas verbessern. Zum Beispiel je grösser die Entfernung vom Soll umso grösser der Ruderausschlag und so weiter.

Da wäre nur noch die Links - Rechts bewegung.
für die gibt es sehr kleine Kompass-Sensoren.

Ein Controller ist nicht alzu teuer.
eine CMOS Camera ist in fast jedem Handy
Ein Kompass Sensor (keine Ahnung was der kostet)
Der Laserscanner dürfte um die 200 Euro kosten.
Die beiden Servos welche das Bord gerade halten sind wohl bei den anderen Kosten nicht die Rede wert.

ich bin offen für eure Meinungen. Kann das funktionieren ?

Mir ist bewusst das dies sehr viel Theorie ist. Aber gemacht wurde es ja schon.

DerMarkus

18.08.2006, 16:57

@fritz
Die Idee mit der CMOS Kamera finde ich sehr gut ! Ich habe mal eine Webseite gesehen, da war die Kamera auf dem Boden montiert und hat den Heli von unten gefilmt. So konnte auch die Position bestimmt werden und zum Schweben reicht das ja völlig aus. Den Laserhöhenmesser würde ich durch ein Ultraschallmodul ersetzen und für grössere Höhen ( ~>5m ) auf einen statischen Druck Sensor setzen. Die bewegliche Plattform würde ich weglassen. Da du die Lagewinkel des Helis kennst, kannst du die Bildverzerrungen der Kamera ja wieder rausrechnen, das gleiche gilt auch für den Höhensensor.

Edit: Die Traglast solltest du im Voraus berechnen, denn es hilft dir der schönste Heli nichts, wenn er wegen Überladung nicht mehr abheben kann :)

Edit 2: Vielleicht könnte man auf den Höhensensor komplett verzichten und die Höheninformation aus dem Kamerabild gewinnen ?

fritz

20.08.2006, 17:44

Die Bildverzerrung rausrechnen finde ich grundsätzlich eine gute idee, und ich denke bei einem kleinen Lagewinkel ist das auch kein Problem.
Das Problem aber ist, dass ab einem bestimmten Lagewinkel des Helikopters, die Kamera nicht dorthinschaut wo sie vorher hingeschaut hat.
Dazu kommt noch, dass bei einem Helikopter eine geometrisch seitliche Lageverschiebung der Kamera zum Rotormittelpunkt entsteht welche du mit Hilfe der Trigonometrie auch noch rausrechnen müsstest. Das eigentliche Bild wird somit immer kleiner.
Die Kamera müsste rein geometrisch immer genau unter dem Rotormittelpunkt mit Senkel auf die Erdanziehungskraft sein. Ich denke dieses Problem lässt sich am einfachsten mit einem X-Ufo ähnlichen Gerät bewerkstelligen wo sich die Kamera auf der Höhe der Rotorblätter (dem Drehpunkt des Lagewinkels) montieren lässt, was bei einem Helikopter nicht möglich ist, weil da die Achse ist ;-).
Hmm, Eigentlich könnte man die Kamera dort pendeln lassen. Mit einer Kreiselmässigen Aufhängung, hätte man ja dann immer den Boden vor Augen. Und sie sollte auch nicht anfangen zu Pendeln da sie ja im Drehpunkt des Lagewinkels ist, nicht so wie beim Helikopter.

Ich komme immer mehr zum Schluss das ein modifiziertes x-ufo oder ein Dragonfly das beste Fluggerät für einen autonomen Flug wäre.

PS. um die Höhe aus der Kamera zu gewinnen bräuchtest du ein Referenzobjekt mit einer bestimmten Grösse, oder ein Gitter am Boden.
Bei Beweisfotos werden auch immer Münzen mit drauf fotografiert um die Grösse zu bestimmen. Aber ich glaube nicht das du den ganzen Boden voller Münzen haben willst ;-) oder eigentlich wenn ich mir das so überlege ... (Dagobert lässt grüssen)

PS: kann es sein das man Attachements nur sehen kann wenn man eingeloggt ist?