Plane Quadrocopter.. brauche Tipps

[Jango1987]

Hallo Leute,

Wenn ich mal groß bin will ich einen Quadrocopter bauen. O:) Am liebsten soll er so klein wie möglich sein, wird aber auf einen Kompromiss hinauslaufen. so 20cm gesamtdurchmesser wären ok.

dazu habe ich einige Fragen an die erfahrenen Bauer, die vielleicht die ein oder andere Fehlkonstruktion in die Tonne gekloppt haben :

- welche Motoren? BL Outrunner sind ziemlich günstig und haben viel Power bzw. hohe Drehzahlen... sind die was?

- Propeller: da hab ich kein plan.. man sieht oft 3-blade-props. haben die bestimmte Vorteile oder ist das nur style. Gibt es bei Propellern eine optimale Drehzahl? oder gar eine art Sättigung? (sprich: man steigert die Drehzahl aber an schub ändert sich nichtmehr viel?) Die Steigung hat damit wohl was zu tun.

- was verhält sich besser? große Propeller-> geringe Drehzahl oder kleine mit hoher Drehzahl zu betreiben?

-zur Reglung: wo kriegt man günstige und gute Gyros her? und Beschleunigungssensoren?

- schön wär auch ein Quadrocopter, der nicht durch Neigung die Richtung bestimmt, sondern immer waagerecht bleibt und die Propeller per Servo stellt. geht das so einfach die Propeller aus der Hochachse zu drehen? (wegen Kreisel-Kraft) oder braucht man dann zwingend verstellbare Rotorblätter wie bei Helis?

so erstmal genug Diskussionspunkte, jetzt lasst mal eure Tipps sprudeln.. O:)

Gruß Jango

[021aet04]

Ich kann dir zwar nicht auf deine Fragen Antworten, aber hast du schon den Thread von Willa gesehen? Hier der Link https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=44744&highlight=tricopter

MfG Hannes

[Jango1987]

Ja danke, den Tread verfolge ich schon länger.. davon bin ich noch Meilen entfernt..

Gruß Jango

[Andun]

Zu deiner letzten Frage mit dem heraus drehen der Proppeller aus der Hochachse:

Du musst natürlich ein Moment aufbringen, um den Drall des Propellers zu ändern und um ihn so schräg zu stellen.

Das größte Problem an der Geschichte sollte aber meiner Meinung nach der dazu nötige - vermeintlich überflüßige? - zusätzliche Servo pro Propeller sein.

Diesen musst du sowohl mechanisch befestigen, als auch elektrisch steuern und verkabeln und dieser wiegt natürlich etwas und verbraucht wertvolle Energie aus dem Akku.

Also meiner Einschätzung nach geht das durchaus mit Servos, aber das ganze System wird dadurch unnötig schwer und Energiehungrig.

Oder was meint der Rest dazu?

Gruß, Andun

[Jango1987]

Hallo Andun,

:-k
Aus dieser Richtung habe ich das garnicht gesehen, dass es die Konstriktion unnötig verkomplizieren und erschweren würde. und der Energiebedarf auch noch steigt. Danke für deinen Beitrag!! :cheesy:
Ihr könnt also den Teil mit den Servos Weg-tippexen aufm Bildschirm ^^

bleiben noch die restlichen Punkte offen...

Gruß Jango

[Martinius11]

Du soltest dir auch gedanken über das Material machen du soltest dich zwischen bearbeitbarkeit und leichtigkeit abwiegen

[Jango1987]

Ja, wegen dem Material mache ich mir gedanken, aber um mir für mich Gedanken zu machen, habe ich kein Tread eröffnet O:)

habe an Alu gedacht. habe (noch) zugang zu einer CNC-Fräse auf der Arbeit. Somit könnte ich Profile Fräsen mit einer Strebenstruktur, die leicht und robust ist. so in etwa:
...........................
/ \ / \ / \ / \ /
''''''''''''''''''''''''''''''''''''

Hast du erfahrungen gemacht, die du mir nachebringen möchtest? Baustoffe die ungeeignet sind zb.

Gruß Jango

[Martinius11]

ja zwar mit meinen Roboterarm aber gut , alu ist nur bedingeeignet weil es sich zuleicht verbiegt wenn es zu dünn ist und zu dick zuschwer ich habe extrem gut erfahrung mit selbst gehärteten blechen aus alten computern
die sind dann sehr dünn also auch leicht und sehr stabiel.

[Jango1987]

Ja, haste Recht, mit Alu hab ich viel gearbeitet, und ist ganz ok, aber der haken ist nicht das verbiegen, sondern, dass es sehr brüchig ist.. paar mal hin und her biegen und es bricht einfach...

Eine wichtige Frage die mir noch einfällt: zum Akku: hab n 12V-Pack NiMh, klar, ist nicht das beste, aber geht das? die zellen haben 1100mAh, aber können die auch die Motorströme aushalten? das sind so AAA-Zellen..

Gruß Jango

[Martinius11]

im Prinzip schon kommt aber eigentlich mehr auf die motoren an

[Jango1987]

nunja, rechne mit ca. 20-30A Motorstrom für alle 4 Motoren, ist das zu optimistisch? zu pessimistisch?

Motoren, hab ich folgende im Blick:
http://hobbycity.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=5208

Gruß Jango

[Martinius11]

gut da kenn ich mich nicht so aus wie man das ausrechntet aber ich glaube das das nicht wirkilich langereicht und du must aufjeden fall die Spannung zweimal regeln einmal für den microcontroller und dan noch auf 7.5 für die
servos und Motoren

[Jango1987]

Viel zu rechnen ist da nicht.. bei 1100mAh kann ich t=(1,1A/20A)*1h lang auskommen -> t=3min18s min <-(rechnerisch!) nich grad lange die zeit ^^

jupp, der µC kriegt natürlich ne gescheite Reglung, aber die Aktoren doch nicht... das würde mehr Leistung verbraten, als dienlich ist...
wie stellst du dir denn das regeln vor? DC-DC-Wandler ? Festspannungsregler? macht kein Sinn denke ich...

trotzdem danke für deine Anregungen...O:)

Gruß Jango

(edit: btw 7.5V sind zu viel für die Servos, das machen die nicht mit!)

[goara]

wegen quadrocoptern geh mal ins xufo forum (forum.xufo.net) da sind viele (auch willa und ich) die plan haben...
für sensoren schau mal hier: http://www.sparkfun.com
-die 3blättriegen rotoren sind zwar leiser aber echt schlecht, nehm die normalen epp1045
brushless gibt es zum beispiel hier ganz nette: klick (http://www.hype-rc.de/?page=shop/product&category_id=123cfab3ea57498b3543fbd4ba6a1619&ps_session=hgnst2v6os9uqngdnd16ngp1n7&mod_title=motoren&setlang=deu)
die größe 20cm (ohne propeller) ist machbar.
zu dem kippen mit servos und copter waagrecht: nee das wird nix, theoretisch zwar möglich, aber servos sind viel zu langsam um die regelung zu machen. außerdem bräuchtest du pro motor 2 servos nick/roll und müsstest zusätzlich die geschwindigkeit regeln.
bei so nem kleinen würde ich den rahmen aus Kohlefaser-stäben (gibts im Drachenladen) machen, die sind leicht und stabil

[BastelWastel]

zum Akku: hab n 12V-Pack NiMh

Hi Jango,
eigentlich greift man bei sowas eher zu Lithium Polymer Akkus (LiPo).
Die haben gleich ein paar Vorteile.. eine hohe kapazität, bei geringem Gewicht und einem hohem Entladestrom.

Gruß, BW

[Jango1987]

Zu den Gyros:
Der Drift, der ja so unbeliebt und Laufzeit/Temperatur-abhängig ist... kann man nicht einfach 2 Billig-Gyros nehmen und komplementär aufbauen? so gleichen sich die 2 Drifts doch aus... oder irre ich mich.. :-k

Gruß Jango

[goara]

zum akku: bei so nem kleinen brauchst du auf jedenfall lipos, hast du das beste energie/masse verhältnis, bleiakkus sind eher ungeeignet ;)
hmm, das mit den 2 billigen gyros könnte zwar schon gehen, aber dann müsstest du sicherstellen, dass sie beide einen betragsmässig gleichen,entgegengesetzten drift haben, (was nicht der fall seien muss)
außerdem ist ein "teures" für 50€ auch nicht teurer als 2 "billige" für 25...

[Jango1987]

hmm.. mir reichen ja Gyros in der Diskreten Variante, die gibts schon ab 7€ und wenn ich die Thermisch koppele, also Rücken an Rücken und Wärmeleitpaste sind die Randbedingungen identisch..

hat jemand schon mal was ähnliches probiert? naja isch schätze ich werds selbst rausfinden müssen, ich sags euch dann obs geht ;)

Gruß Jango

[Garrett89]

Hi Jango,

den Rahmen, wie vorhin schon gesagt, am besten aus GFK oder CFK. Hat zum einen den Vorteil das man es nicht aus dem vollen fräsen muss, nur laminieren, es leicht plus stabil ist, und bei einem Abstütz elastisch wirkt :)...

Zur Elektronik kann ich nicht viel sagen, außer das es da einfache kompakte Fertiklösungen gibt(made in China). Man kann aber auch bestimmt mit Mischfunktionen mehrere Fahrtregler koppeln.

Tolles Projekt, bekommt man auch gleich Lust auf sowas :)

MfG Axel

[Lazareth]

als material würde ich ganz klar carbon/cfk verwenden. sehr leicht, steif und sehr gut zu bearbeiten. wenn du was spezielles benötigst, sagst einfach mal bescheid.

[goara]

zu den gyros: ich hatte auch erst billigere für 25€ ... tu das nicht, es ist super stressig den drift in der software zu bereinigen und wirklich gut wird es nie.. nehm liber gleich gute gyros, dann kannst du auch integrieren und den copter schweben lassen....
zu dem rahmen... schau mal auf meine page (signatur) bei interesse könnte ich noch einen laminieren...

mfg

[Jango1987]

Danke leute für eure großzugigen Angebote mir beim Gestell zu helfen.. weiß das zu schätzen. Sollte ich das Projekt wirklich in Angriff nehmen (was frühestens September der Fall sein wird) komme ich gerne drauf zurück.

Zum Gyro nochmal: Was verursacht den Drift? Temperaturänderung? Wenn ja, wie machen das die "guten" Gyros? sind die dann einfach Temperaturkompensiert?
Wenn der Drift tatsächlich durch die Temperatur kommt, kann man ja dafür sorgen dass 2 Komplemäntere Gyros den selben Drift haben indem man sie Thermisch koppelt (Gehäuse aneinander + Wärmeleitpaste).

Gruß Jango

[Rabenauge]

Ja, es ist die Temperaturänderung.
Diese Teile sind so empfindlich, dass die Eigenerwärmung der Bauteile im Betrieb austreicht.
Von _einigen_ Piezokreiseln weiss ich, dass sie wirklich mehrere Kreiselelemente enthalten und somit die Drift herausgerechnet werden kann.
Bessere haben keinen Piezo drin, sondern ein SMM-Element (frag mich nicht, was genau das ist), diese Elemente haben keine Temperaturdrift!
Ausserdem sind sie mechanisch völlig unempfindlich, sie überstehen selbst Abstürze schadlos- beim Piezo schaut das anders aus, je nach Einbau vertragen die teilweise gar nix. Grundsätzlich ist ein SMM-Kreisel also schon die bessere Wahl, und kostet auch nicht mehr als zwei _brauchbare_ Piezos.

Die zwei Kreisel gegeneinander kleben wird vielleicht funktionieren, vielleicht auch nicht, da die Teile sich beim hochfahren erst selbst abgleichen, kannst du dort schon eine Abweichung haben, ausserdem müssten beide haargenau gleich eingestellt werden (im allgemeinen kann man zumindest die Empfindlichkeit justieren) usw. Klingt schwieriger.

Beim Piezo kann man etwas tricksen, da die Dinger in einem Gehäuse eingebaut sind, erwärmen sie sich nur eine Weile- praktisch trimmst du nur ca. die erste Flugminute ein wenig nach, danach ist Ruhe, es stellt sich dann offenbar ein stabiler Zustand ein.
Oder du öffnest das Gehäuse bzw. lässt es ganz weg- das wiederum müsste man allerdings probieren (hab ich nie, da die Dinger wirklich sehr empfindlich sind), wenn du nicht gerade eine Wärmequelle in der Nähe hast, _könnte_ das helfen.

[Jango1987]

OK, die Gyros mit der SMM-Einheit sind wohl auch nicht arg Teuer....

Nächste Frage: in welcher Form liegt das Gyrosignal vor? Da die Dinger ja Plug 'n Play für den RC-Modelsport sind, ist das wohl n PWM (Wie bei den Servos / ESCs / etc.)
Und die Drehrate kommt ja nich wirklich heraus, sondern das PWM-Signal für den Servo gleich schon zum Gegensteurn oder versteh ich das falsch?

Wie lässt sich sowas mit nem µC ordentlich auslesen? Eine Pulsweite zu messen ist dabei kein problem..

Gruß Jango

[goara]

nee eine zu messen ist kein problem, aber bei 3 dürfte es eng werden mit den timern/ICP/interupts.. was für nen uC willst denn nehmen?

[Jango1987]

Hallo,

Ich nutze PIC. Ich habe an einen PIC18 gedacht. ich muss aber mal überschlagen, was ich an Rechenleistung brauche, vielleicht brauch ich doch n 16Bit Rechner.. PIC24 also..
Das wichtigste ist schonmal n Hardware Multiplizierer.. ohne ist Rechnen echt Zeitafwendig, deshalb kein PIC16..

Gruß Jango

[Jango1987]

Nochmal zurück zum Gyro..

Diese Gyros sind doch quasi Regler eines geschlossenen Regelkreises...

Soll/Ist: Winkelgeschwindigkeit
Störung: Drift / Wind / etc.
Regler: Gyro
Aktor: Heckservo

Ich will das Teil doch aber nur als Sensor benutzen. nur die Winkelgeschwindigkeit messen. Wie ich drauf reagiere soll ihm wurscht sein... oder hab ich was falsch verstanden und die Teile haben zusätzlich n Messausgang?

Wie reagieren die Dinger bei einem offenen Regelkreis?

Gruß Jango