Hi,
Ich hab hier ja schon in die Quadrocopter Threads reingeschaut. Also
erst mal zu meiner Idee:
Ich möchte mit einen Quadrocopter bauen. Bei dem physikalischen bruche
ich eigentlich keine Hilfe, ich bin zwar nicht das geborene
Basteltalent, aber ich komme klar. Mein Problem ist folgendes:
Mann kann die Motoren für den Quadrocopter ja direkt steuern, oder
indirekt. Der Vorteil der direkten steuerung ist, dass das Fluggerät
genau das macht, was du willst, aber meiner Meinung ist die indirekte
Steuerung besser, weil man da nicht so viel umdenken muss. Ich hab mit
da auch schon Gedanken gemacht, und zwar folgende:
Wir haben hier die Vier Motoren in Plusform
A
B C
D
A und D müssen sich im Uhrzeigersinn drehen B und C dagegen, um das
Drehmoment auszugleichen. Und jetzt kommts.
Der Copter soll können: Vorwärts und Rückwärts (Nicken) Links, Rechts
(Rollen) und drehen (gieren) sowie steigen und sinken.
Ich hab da folgende Idee:
Wenn der Heli Nicken soll, muss der Propeller A (bzw. D) sich langsamer
drehen oder der andere sich schneller drehen.
Wenn der Heli Rollen soll, muss das Gleiche mit den Propellern B und C
geschehen.
Wenn er Gieren soll muss ein Ungleichgewicht ins Drehmoment. Also z.B.
müssen sich die Uhrzeigersinnpropeller (A und D) sich schneller drehen
und die Anderen (B und C) sich in gleichem Maße langsamer drehen. Damit
sich der Auftrieb nicht verändert.
Soll der Heli hoch oder Runter, müssen sich alle Propeller schneller
oder langsamer drehen.
Soweit so gut. Die Angelegenheit sieht ja schwer nach Mikrocontroller
aus. Es geht ja darum, Werte zu addieren (z.B. Den Wert des
Steigen-Sinken-Hebels mit dem Nicken-Hebel) Deswegen meine Frage:
Wie muss ich die Motorsteuerung aufbauen? In welchem Format kommen die
Daten vom Empfänger der Fernbedienung an? Wer hat da schon Erfahrung?
Wie muss so eine Platine aussehen, weil ich sie ja um Gewicht zu sparen
selber löten sollte?
Um zu wissen, wo ihr ansetzen müsst: Ich bin ausgebiletet ITA. Soll
heißen, ich habe schon Mikrocontroller über C und Assembler
programmiert. Ich weiß auch wie die Logik ist, die dahinter steckt.
Ebenfalls beherrsche ich elektrotechnische Grundlagen. Das wars dann
aber auch schon. Ich weiß nicht, welchen Controller ich nehmen sollte,
Ich habe keine Ahnung, welche Entwicklungsumgebung ich mit einrichten
sollte, auch nicht, wie ich mit den Controller jetzt zusammenlöten soll.
(Ich kann löten, ich habe auch ein Lötgerät sowie die Möglichkeit,
Platinen zu ätzen. Aber ich habe keine Ahnung noch Programme wie Eagle,
wie man eine solche Platine zusammensetzt). Außerdem müsste ich wissen,
wie und in welchem Format die Daten aus dem Empfänger kommen, damit sie
berechnet werden können.
Vielleicht, gibt es hier auch einen, der aus dem Raum Drensteinfurt
(Rinkerode, Walstedde, Münster (westf.), Ascheberg, Sendenhorst, etc.)
kommt, und der sowas auch gerne als Gemeinschaftsprojekt betreiben
würde. In dem Fall einfach mal anmailen
baqat@online.de (online.de NICHT t-online.de)
Ansonsten freue ich mich schon auf Vorschläge, Ideen, etc.
Ich kann google bedienen, danke ;-)
Ich hätte nur wissen müssen, was das Zeugs unter Mikrokopter zu finden
ist. Unter Quadrokopter war nur tote Hose, bis auf das Forum hier.
(Zumindest in den Bereichen, die ich brauche)
Bliebe dann danke der schnellen Antworten nur noch die Frage: Will
jemand mitmachen?
Hallo,
auch von mir der Verweis auf mikrokopter.de. Und eine Frage: willst du
eine neue Hardware aufbauen oder interessiert dich eher die Software und
speziell die Regelung dahinter? Für letzteres würde ich eine bestehende
erprobte Hardware aus den genannten Projekten verwenden und darauf
aufbauen. Ist aber nicht ganz so trivial wie das in den Flugvideos
rüberkommt. Speziell zum Thema Regelung haben und zerbrechen sich immer
noch viele Entwickler den Kopf. Daher denke ich, dass du mit einem
bestehenden Projekt mehr Erfolgserlebnisse haben wirst, als ein komplett
neues Projekt aufzuziehen. Oder schließ dich einem Projekt an, hilf dort
bei der Weiterentwicklung, es gibt immer Entwicklungsmöglichkeiten.
mfg
>In welchem Format kommen die Daten vom Empfänger der Fernbedienung an?
Im analogen PPM-Format.
Dass bedeutet dass pro Kanal ein 1 bis 2 ms langer Impuls und dann eine
18 bis 19 ms lange Pause kommt.
Bei den guten, alten Analog-Funken wird ein Signal nach dem Anderen bei
den Kanälen ausgegeben was das Auswerten einfach macht. Die digitalen
2G4 Sender geben mehrere bis alle Signale gleichzeitig aus was das Ganze
etwas knifflig macht.
Ich würde dir folgende PPM-Summensignalwandler empfehlen:
http://www.qc-copter.de/wiki/index.php?title=Bedienung_quadroppmhttp://tt-rc.ath.cx/SHOP/ITEM-10
Diese Wandler serealisieren dir die parallelen PPM-Signale des Empfänger
in eine serielles PPM-Summensignal um.
(Dass Format welches an der Lehrer/Schülerschnittstelle des Senders
ausgegeben wird.)
Das nimmt der Regelung einiges an Rechenarbeit ab und du sparst auch ein
paar Pins.
>Wie muss so eine Platine aussehen, weil ich sie ja um Gewicht zu sparen>selber löten sollte?
Bei einem Kopter ist die Elektronik was das Gewicht anbelangt zu
vernachlässigen.
Da kommt es mehr auf die Wahl des richtigen Akkus und den Bau eines
leichten/stabilen Rahmen an.
>Ansonsten freue ich mich schon auf Vorschläge, Ideen, etc.
Bei den Akkus habe ich mit den 3Zellen 30C Lipos der Marke Rhino von
http://www.HobbyKing.com sehr gute Erfahrungen gemacht.
Als Motoren verwende ich die Chinaklingeln CF2822 und als BLC-Regler die
Hobby-King Eigenmarke Super Simple.
Beim Rahmen bietet sich ein Alurohrramen aus 10x10x1 Aluvierkant vom
Baumarkt an.
Der ist leicht und billig.
Und solange man nicht zu viele Löcher hineinbohrt, hält der auch etwas
aus.
Solange dass Abfluggewicht 800g bis 1000g nicht überschreitet gibt es
eigentlich keine Probleme.
Für den Anfang würde ich einen Achsabstand von ca. 500mm empfehlen.
(Kleiner würde zu agil.)
Als Propeller haben sich die EPP1045 bewährt, da sie sehr leicht sind
und damit ein schnelles ändern der Drehzahl ermöglichen.
Stabilere Propeller würden die Regelung zu träge machen.
Und vergiss nicht einen 5. Kanal vorzusehen, um schnell die Motore über
die Funkfernbedienung abschalten zu können.
Dass wird vor Allem am Anfang sehr wichtig sein um den Schaden möglichst
niedrig zu halten, wenn man etwas zu schnell oder im falschen Winkel
landet.
>Außerdem müsste ich wissen, wie und in welchem Format die Daten aus dem >Empfänger kommen, damit sie berechnet werden können.
Wie ich schon geschrieben habe: im PPM-Format
Für Schraubverbindungen verwende ich Kunststoffschrauben um
Sollbruchstellen zu haben, die den Schaden minimieren.
Verwende für Steckverbindungen nur Gold-Kontaktstecker um möglichst
niedrige Übergangswiderstände zu haben.
Als Gyros würde ich dir MEM's empfehlen, die sind zwar teurer, haben
aber nicht das Problem des Temperaturdriftes und müssen nicht nach jedem
mal etwas härter aufsetzen neu kalibriert werden.
Schau dir aber vorher an welche bei anderen Projekten verwendet werden,
da es da große Unterschiede gibt.
Wie immer vermute ich, dass du dir die Sache zu einfach vorstellst.
Was meinst du mit "direkter" Steuerung? Die Motoren direkt mit
gemischten Fernsteuerungs-Informationen zu füllen? Vergiss es. Das geht
nicht.
Du brauchst eine Regelung, da die Regelstrecke instabil ist. Ähnlich
einem Bleistift, den du hochkant auf den Tisch stellst. Der kippt auch
immer um.
Das mit "dem Daumen" zu regeln ist nahezu unmöglich.
Du brauchst also eine Regelung. Und da fängts an. Du brauchst
Messwertaufnehmer für die Lage, wobei es da keine direkten Sensoren
gibt, sondern man aus verschiedensten Sensoren einen Messwert
fusionieren muss.
PS: Ich sitze seit Anfang des Jahres an meinem Quadrokopter Modell. Habe
zur Zeit etwas über 1000€ für die Teile und Platinen ausgegeben. Dafür
fliegt das Ding aber mittlerweile auch schon annehmbar. Von einem
(halbwegs) "fertigen" Produkt bin ich aber noch etwas entfernt.
Theoretisch könnte man dass mit der direkten Ansteuerung doch machen,
nur solange keine Signale von der Fernbedienungs kommen soll er sich
einfach über Beschleunigungsensoren selbst ausnivilieren?!?! Müsste doch
gehen oder?
MOW schrieb:
> Theoretisch könnte man dass mit der direkten Ansteuerung doch machen,> nur solange keine Signale von der Fernbedienungs kommen soll er sich> einfach über Beschleunigungsensoren selbst ausnivilieren?!?! Müsste doch> gehen oder?
Nein.
Ein Beschleunigungssensor misst Kräfte. Und als solcher kann er nicht
zwischen Gravitation und zb Fliehkraft die in einer Kurve entstehen
unterscheiden.
Ja ich meine ja auch wenn keine Signale von der Fernbedienung kommen,
soll er in der Luft stehen und einfach nix machen! Und dann müssen die
Motoren nur dafür sorgen dass die Sensoren nix messen!
MOW schrieb:
> Ja ich meine ja auch wenn keine Signale von der Fernbedienung kommen,> soll er in der Luft stehen und einfach nix machen! Und dann müssen die> Motoren nur dafür sorgen dass die Sensoren nix messen!
Die Sensoren messen aber immer irgendetwas :-)
Genau das ist ja das Problem. Messen die jetzt die Gravitation oder
Kräfte, die durch irgendwelche Bewegungen entstehen? Und wo ist jetzt
"unten"? (Wenn man wüsste wo unten ist, könnte man die Gravitation
rausrechnen)
Bist du schon einmal in einem Verkehrsflugzeug geflogen (ich nehme an:
ja). Kurz vor der Landung kurven die Piloten mitunter ganz schön rum,
bis sie an den ILS-Gleitstrahl kommen. Ist dir aufgefallen, dass du in
deinem Sitz sitzt und absolut nichts davon merkst? Keine Kräfte, gar
nichts (ok, du wirst ein bischen schwerer, aber das ist auch schon
alles). Das kommt daher, dass der Pilot eine koordinierte Kurve fliegt.
Die Kurvenneigung ist so gewählt, dass die entstehende Fliehkraft wieder
senkrecht auf dem Flugzeugboden steht. Daher merkst du nichts und auch
der Orangensaft in deinem randvoll gefüllten Glas bleibt im Glas und
schwappt nicht über, obwohl das Flugzeug 30° Schräglage hat und eine
Kurve fliegt. Kein Beschleunigungssensor dieser Welt könnte detektieren,
wie stark die Kurvenneigung ist. Er könnte höchstens feststellen, dass
du etwas stärker in den Sitz gepresst wirst. Das wirst du aber auch,
wenn der Pilot eine Sinkfahrt auffängt.
Oder noch anders ausgedrückt.
Für das Wasser in einem Eimer, den du mit genügend hoher Geschwindigkeit
wie ein Riesenrad drehst, ist zu jedem Zeitpunk unten in der Richtung in
der auch der Eimerboden ist. Und wenn der Eimer gerade über deinen Kopf
geschwungen wird, dann ist in diesem Moment für das Wasser eben oben
unten :-)
Stimmt! Das hab ich allerdings nicht bedacht! Ich gebe mich geschlagen
;-)
Aber mit Gyroskopen würde es gehen, da gibt es glaube ich auch kleine
Piezo-Gyroskope.
MOW schrieb:
> Aber mit Gyroskopen würde es gehen, da gibt es glaube ich auch kleine> Piezo-Gyroskope.
Yep.
Mit der Kombination aus Beschleunigungssensor und Gyros kann man eine
Inertialplatform bauen und hat damit ein raumstabiles Bezugssystem auf
welches sich ein Regelalgorithmus einregeln kann.
Lass das mit den Piezos.
MEM Gyros haben sich besser bewehrt.
Piezo Gyroskope haben einen zu starken Themperaturdrift.
Und auch ohne Themperaturschwankungen driften die Piezos munter umher.
Die Mem's sind um einiges stabiler und driften nicht so stark.
Ein MEM Gyro nimmt es einem auch nicht krumm wenn man mal aus 30m Höhe
kopfüber landet.
Ein Piezo-Gyro kann sich da schon unter Umständen verabschieden.
Den Beschleunigungssensor würde ich für's Erste weglassen, da die
Datenfusion von verschiedenen Sensortypen alles andere als Einfach ist
an dem einige Projekte schon seit langem Feilen.
Mein Tipp ist dass du dir als erstes Projekte wie
http://www.qc-copter.de anschaust und gegebenenfalls an deine eignen
Wünsche anpasst.
Wenn du eine Schwebe-Plattform willst, schau dir mal den ARM-o-Kopter ->
www.armokopter.at oder den UAVP-NG -> http://ng.uavp.ch/moin
Ein Multikopter ist alles andere als ein Einsteigerprojekt. Da sollte
man klein anfangen.
> Yep.> Mit der Kombination aus Beschleunigungssensor und Gyros kann man eine> Inertialplatform bauen und hat damit ein raumstabiles Bezugssystem auf> welches sich ein Regelalgorithmus einregeln kann.
Man kann ein Inertialplatform bauen, aber diese driftet i.d.R. mit der
Zeit ab. Es gibt 4 nicht messbare Werte: die Raumkordinaten x,y,z und
die Drehung um die vertikale z-Achse.
Barny schrieb:
> Lass das mit den Piezos.> MEM Gyros haben sich besser bewehrt.
Interessehalber:
Was sind das für Gyros?
(Bin schon lange auf der Suche nach einem Gyro, der nicht oder nur sehr
wenig driftet. Stichwort: Helikopterfliegen)
aaaa schrieb:
> Man kann ein Inertialplatform bauen, aber diese driftet i.d.R. mit der> Zeit ab.
Ja leider.
Genau da kommen dann die Beschleunigungssensoren ins Spiel, wenn ich das
richtig verstanden habe.
Ich bin eigentlich immer beeindruckt, wie stabil diese Mikrokopter in
der Luft stehen. Auch über durchaus längere Zeit. Wenn ich da an den
Heckrotorgyro in meinem Heli denke. Den darf man im Heading-Hold keine
10 Sekunden alleine lassen :-)
> Es gibt 4 nicht messbare Werte: die Raumkordinaten x,y,z und> die Drehung um die vertikale z-Achse.
x,y,z ist klar
Aber Drehung?
In jede der Hauptachsen einen Gyro rein und schon kannst du alle
Drehungen erfassen.
Die Inertialplattform driftet nicht. Das ist Quatsch. Sie wird durch den
Beschleunigungssensor (welches die Lage absolut messen kann) regelmäßig
wieder korrigiert.
@Karl Heinz: Nahezu alle aktuellen MEMS Gyroskope haben keinen messbaren
Temperaturdrift. Für Gier Kompensation benutze ich MLX90609-R2 aus dem
Arm-O-Kopter Projekt. Den Gyro kriegst du da für 29€
>Die Inertialplattform driftet nicht. Das ist Quatsch. Sie wird durch den>Beschleunigungssensor (welches die Lage absolut messen kann) regelmäßig>wieder korrigiert.
Normalerweise nimmt man aber GPS um den Drift von Gyro und
Beschleunigungsmesser sowie Windeinfluss zu kompensieren.
>Die Inertialplattform driftet nicht. Das ist Quatsch. Sie wird durch den>Beschleunigungssensor (welches die Lage absolut messen kann) regelmäßig>wieder korrigiert.
Selten so gelacht:
Mit einem Beschleunigungssensor kann man die Lage nicht absolut messen,
dafür braucht man GPS oder Höhensensor (falls man knapp über dem Boden
fliegen will) etc. Auch kann man die Horizontale Drehung nicht messen,
dafür kann man z.B. einen Kompass verwenden oder GPS.
Nur mit Beschleunigungssensoren und Gyros ist die Positions und
Orientierungsbestimmung nicht stabil möglich.
Karl heinz Buchegger schrieb:
> Barny schrieb:>>>Interessehalber:>>>Was sind das für Gyros?>>>>>(Bin schon lange auf der Suche nach einem Gyro, der nicht oder nur sehr>>>wenig driftet. Stichwort: Helikopterfliegen)>>>> Z.B.:>>> https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=74&products_id=406&zenid=beaab941cb8d7cfd7c345e96b07e6dd0>> Da ist der Gyro aber "etwas" teuer ;)>> Danke.> Im Vergleich was dir die Modellbauindustrie für einen guten Heli-Kreisel> abnimmt, ist das ja noch moderat :-)
Wie gesagt, der MLX90609-R2 ist vergleichbar und den gibt es für 29€ bei
den Armokopter Leuten.
Simon K. schrieb:
> Wie gesagt, der MLX90609-R2 ist vergleichbar und den gibt es für 29€ bei> den Armokopter Leuten.
Hab mir das Datenblatt schon angesehen.
Gefällt mir gut das Teil. Hat einen SPI Ausgang.
Mit einem kleinen Tiny drann wäre es doch gelacht, wenn ich da nicht
selber einen Kreisel hinkriege :-)
Blöd ist jetzt nur, dass über Weihnachten immer so wenig Zeit zum
Basteln bleibt :-(
Hallo Karl Heinz,
darf ich mal fragen ob das mit einen Helikreisel selber hinkriegen
irgendwie was geworden ist?
Ich frage deswegen weil ich seit einiger Zeit bei einigen meiner
Koax-Heli-Projekte am Problem hänge einen Helikreisel zu programmieren.
Ich habe da schon verschiedene Varianten ausprobiert (und auch eine
Platine für eine Variante mit dem MLX90609 habe ich auf den Tisch
liegen, aber nicht benutzt da dieser Gyro doch etwas teuer ist)(mein
erster Ansatz:
http://www.rclineforum.de/forum/thread.php?threadid=257368, und erst
gerade eben:
http://www.rclineforum.de/forum/thread.php?threadid=280148). Es
funktioniert schon so in etwa mit nen einfachen P-Regler, aber eben doch
nicht so, dass man zufrieden sein kann. Jetzt gibt es leider soviele
Parameter in dem Spiel und so viele Möglichkeiten was man anders evtl
besser machen könnte, dass wenn ich die alle ausprobieren wollte ich
noch ewig leben müsste. Mir fehlt da so der richtige Plan, oder anders
gesagt, Erfahrung, Wissen, Know How. Deswegen wäre ich sehr daran
interesiert mehr über deinen Helikreisel-Versuch zu erfahren.
Thx,
Olli
