Bac. Arbeit Quadrokopter

[Biohazardry]

Hallo liebe Community,

Zwei Freunde und ich haben uns gedacht, dass wir einen Quadrokopter als Bachelorarbeit bauen und programmieren.

Für die Bauteile haben wir einen netten Shop in unserer Nähe gefunden, welcher so freundlich ist uns bei der Auswahl der Motoren/ Regler/ Propeller mit seiner langjährigen Erfahrung zu helfen.

Unsere Idee für den Quadrokopter war, dass wir ihn über einen PC steuern wollen ( zB. Anfliegen von kartesischen Raumkoordinaten, Wegpunkte, ....)
Um dies zu erreichen habe ich mir folgendes Vorgestellt:

Der PC sendet über eine (Daten-) Funkverbindung Daten an ein Arduino-Board (am Quadrokopter) dieses Board übernimmt die Steuerung. Angesteuert werden 4 Brushless-Regler (mit PWM oder I2C weiß ich noch nicht..). Außerdem sollten auch Daten mit diesen Board an den PC zurückgesendet werden (Fehlermeldungen, Höhe, Fluglage,...).

Als Eingänge hätte dieses Board, neben den Funk, noch am besten 3 Gyros und Accerelometer, einen Kompass und GPS (Komponenten für Flugparameter- Erkennung). Zusätzlich sollten ein paar Hall-Sensoren noch verhindern, dass er irgendwo dagegen fliegt.

Jetzt stellt sich die Frage ob ich mir eine fertige Platine kaufen soll wo bereits die Gyros und Acc mit GPS oben ist (zB http://www.mikrokopter.de/ucwiki/FlightCtrl_ME_2_1 ) welche aber den Nachteil hat, dass diese als Stand-alone Steuerung für konventionelle Fernsteuerungen konzipiert ist (es ist kein Datenausgang vorhanden, die Brushless-Regler müssten von dieser Platine geregelt werden).
Oder ich schließe die Sensoren direkt an den Arduino an.

Hat jemand von euch Erfahrung mit dieser Art von Steuerung/ Regelung bzw. kennt jemand vll. ein (Fertiges-) Board welches über diese Lagesensoren verfügt?

Kritik und Verbesserungsvorschläge sind wilkommen ;)

[dremler]

Hm wenn die Steuerung fertig gekauft wird, und auch schon über automatisierte Mechanismen verfügt um Positionen anzufliegen, wo ist dann die Arbeit, die 2 Personen für einen wissenschaftlichen Abschluss beschäftigt?

[Biohazardry]

Hm wenn die Steuerung fertig gekauft wird, und auch schon über automatisierte Mechanismen verfügt um Positionen anzufliegen, wo ist dann die Arbeit, die 2 Personen für einen wissenschaftlichen Abschluss beschäftigt?
Die Programmierung ist ein Teil der Bac Arbeit :(

Der andere Teil ist das konstruieren und berechnen des Rahmens (mit Finite Elemente Methoden) und Auslegung eines einstufigen Stirnradgetriebe, Zahnräder und Welle für die Motor-Propeller Übersetzung.
Zusätzlich gibt es noch eine wirtschaftliche Planung dazu und eine grobe Vorauslegung...

[Picojetflyer]

Die Programmierung ist ein Teil der Bac Arbeit :(

Der andere Teil ist das konstruieren und berechnen des Rahmens (mit Finite Elemente Methoden) und Auslegung eines einstufigen Stirnradgetriebe, Zahnräder und Welle für die Motor-Propeller Übersetzung.
Zusätzlich gibt es noch eine wirtschaftliche Planung dazu und eine grobe Vorauslegung...

Hmmm eine Stressanalyse für ein Alu 4 Kantrohr Kreuz... interessant

Nein zurück zum Thema,
Warum entwickelt Ihr nicht einfach was eigenes? eine ATMega als CPU, vielleicht einenen XMega. Programmierumgebungen gibt es dafür kostenlos. Ein MPU6050 Als Sensor, GPS auf die serielle Schnittstelle. Motoren über PWM Ports angesteuert. Noch ein Spannungsregler, ein paar Kondensatoren um die Störungen rauszuglätten. Wenn es nicht grade ein Xmega ist könntet Ihr sogar mit einfachen Mitteln ein Programmierdongel basteln. Ansonnsten holt Ihr euch ein gängigen USB Dongel. Platine mittels Eagle designen und das PCB Layout zu den hiesiegen Platinenherstellern schicken. Die machen euch dann sogar die Paltine dafür. Löten müsst Ihr so oder So.

Gruß

Matthias

PS: eine wirtschaftliche Planung (Kostenaufstellung) hab ich schon, kann ich dir schicken :rolleyes:

[Geistesblitz]

Spannungsanalyse mit FEM? Antriebe mit Stirnradgetrieben? Wie groß soll das Teil denn werden? Ich weiß nicht, warum Getriebe etwas bringen sollten (außer mehr Masse), bisher hab ich auch noch keine Konstruktion mit Getrieben gesehen. Und Spannungsanalyse wird wohl eher wichtig, wenn ihr auf Leichtbau aus seid, aber das mit den Getrieben entspräche dann ja auch nicht ganz dem Konzept von Leichtbau. Ich bin mir noch nicht ganz sicher, was ihr damit vor habt. Oder wird das ein ganz besonderer Quadrocopter?

[Picojetflyer]

Hat der eSky mqx nicht ein Getriebe? Ich denke mal das es auch mit ein einstufigen Getriebe fliegt. Aber das Gewicht ist nicht nur ein Nachteil.

[PICture]

Hallo!

@ Biohazardry

Ich denke, dass wegen nötigem Wissen in vielen Bereichen (Mechanik, Elektronik, Messtechnik, Regelungstechnik, Flugzeugbau, Informatik, usw.), ein Quadrokopter sich nur theoretisch ohne Aufbauen als Bachelorarbeit eignet, wenn das Endergebnis positiv ohne Absturz seien muss. ;)

Übrigens, vor der entgültiger Entscheidung würde ich diesen 5 Jahre alten Thread: https://www.roboternetz.de/community/threads/39679-Willas-Shrediquette-Tricopter-Quadrocopter-Hexacopter als Lektüre empfehlen, da er ziemlich objektiv das Problem darstellt.