Guten Tag,
ich bin dabei einen eigenen Quadrocopter zu bauen und verwende für die
Steuerung zwei Arduino Unos. GPS soll der copter eigentlich nicht haben
und auch das Prinzip eines Fahrradtachos mit dem Magnetschalter wäre
hier nicht angebracht. Denn damit könnte ich ja nur messen, wie schnell
sich die Motoren drehen (wenn dies bei 12000kV überhaupt möglich ist),
davon hängt allerdings nicht unbedingt die Geschwindigkeit ab (z.B.
Schweben).
Habt ihr vielleicht Ideen, wie man die Geschwindigkeit am besten messen
kann?
Übrigens will ich nicht mein Smartphone an der Drohne befestigen und mit
einer App die Geschwindigkeit messen.
extern schrieb:> GPS soll der copter eigentlich nicht haben
Warum eigentlich nicht?
Gerade GPS ist für ein Ding, das sich dreidimensional ohne
Vorzugsrichtung frei bewegen kann, optimal..
Flugzeuge machen das mit einem sog. "Pitot"- bzw. "Staurohr". Dabei
schließt man aus dem Luftdruck-Zuwachs in einem in Flugrichtung
zeigenden Rohr auf die Geschwindigkeit. Arduino-kompatible
Luftdrucksensoren (SPI) kosten einige wenige Euro ...
Guckst du: https://de.wikipedia.org/wiki/Pitotrohr
Das Problem bei Quadrokopter könnte die korrekt Ausrichtung in
Flugrichtung sein. Schlimmstenfalls musst du 3 oder 4 solcher Messgeräte
bauen und die Resultate vektoriell addieren.
Displayer schrieb:> extern schrieb:>> wenn dies bei 12000kV überhaupt möglich ist)>> Wo holst Du die 12000kV denn überhaupt her? Aus einem Akku?
Wahrscheinlich sollte das eher 12000 RPM heißen.
Vielleicht ist der Themenersteller aber auch so einer, der die
Außentemperatur in Ampere pro Quadratzentimeter misst... ;-)
Frank E. schrieb:> Das Problem bei Quadrokopter könnte die korrekt Ausrichtung in> Flugrichtung sein. Schlimmstenfalls musst du 3 oder 4 solcher Messgeräte> bauen und die Resultate vektoriell addieren.
Und spätestens dann nimmt man nun wirklich lieber GPS.
>Wo holst Du die 12000kV denn überhaupt her? Aus einem Akku?
Das ist eine im Modellbau übliche, aber nicht sehr exakte (um nicht zu
sagen idiotische) Angabe für die Drehzahl pro Volt. Passender wäre
rpm/V, 1/(min*V).
kv ist eigentlich eher das Formelzeichen für die spezifische Drehzahl.
Das v da drin kommt also nicht von Volt. Hier wird also Wert mit
Formelzeichen vermischt, anstatt Wert mit Einheit.
Eigentlicjh müsste man also kv=12000/(min*V) (oder allgemein n/U)
schreiben.
Hallo, nur der vollständigkeit halber.
Man kann die Windgeschwindigkeit (also auch die Geschwindigkeit) mit
Ultrschall messen. Ich habe mich vor einigen Jahren mal mit diesem Thema
beschäftigt, da ich einen Windgeschwindigkeitsmesser und
Windrichtungsmesser ohne mechanische Bauteile zu haben wollte.
Damals habe ich auch noch einige Versuche zur
Windgeschwindigkeitsmessung, ohne mechanische Bauteile, gemacht - und
dann nicht weiter verfolgt. Eine kleine Glühbirne erzeugt eine
Temperatur über Umgebungstemperatur, diese Temperatur wurde sehr genau
mit einem naheliegenden Sensor und hochauflösenden ADC gemessen. Bei
Luftzug, erzeugt durch einen Ventilator, veringert sich die gemessene
Temperatur wodurch sich auf die Geschwindigkeit der strömenden Luft
schliessen lies.
Für den beschriebenen Anwendungsfall würde ich heute auch ein GPS
nehmen, es sei denn die besagten beiden UNO's kommunizieren bereits
über den UART miteinander.
Jens G. schrieb:> Eigentlicjh müsste man also kv=12000/(min*V) (oder allgemein n/U)> schreiben.
Und eigentlich müsste das auch blödsinn sein..
Ich finde es unwahrscheinlich einen Motor mit 12000KV an einem
Quadcopter zu betreiben. Ich denke 12000RPM und dann je nach akku/Motor
2400KV.
Der hätte ja null drehmoment bei 12000kV.
Lothar M. schrieb:> ein Ding, das sich dreidimensional ohne Vorzugsrichtung frei bewegen> kann
Ich dachte die Vorzugsrichtung von Quadrocoptern ist senkrecht zum
Erdboden..
Flugtroll schrieb:> Ich dachte die Vorzugsrichtung von Quadrocoptern ist senkrecht zum> Erdboden..
Nein, sie können sich auch seitwärts bewegen ohne dabei gleichzeitig
ihre Höhe ändern zu müssen.
@ Philipp_K59 (Gast)
@ Und eigentlich müsste das auch blödsinn sein..
>Ich finde es unwahrscheinlich einen Motor mit 12000KV an einem>Quadcopter zu betreiben. Ich denke 12000RPM und dann je nach akku/Motor>2400KV.>Der hätte ja null drehmoment bei 12000kV.
Gut, ob die 12000 stimmen, das hat mich hier nicht weiter interessiert.
Kam mir aber auch bißchen hoch vor. Aber egal - hohe kv-Werte werden
halt mit kleineren Propellern eingesetzt, wo das Drehmoment nicht so
hoch sein muß.
Aber solch hohe Drehzahlen wären dann auch wirkungsgradtechnisch nicht
gerade sehr optimal, wegen der deutlich höheren Verluste durch
Luftwirbel ...
extern schrieb:> Guten Tag,>> ich bin dabei einen eigenen Quadrocopter zu bauen und verwende für die> Steuerung zwei Arduino Unos. GPS soll der copter eigentlich nicht haben> und auch das Prinzip eines Fahrradtachos mit dem Magnetschalter wäre> hier nicht angebracht. Denn damit könnte ich ja nur messen, wie schnell> sich die Motoren drehen (wenn dies bei 12000kV überhaupt möglich ist),> davon hängt allerdings nicht unbedingt die Geschwindigkeit ab (z.B.> Schweben).>> Habt ihr vielleicht Ideen, wie man die Geschwindigkeit am besten messen> kann?>> Übrigens will ich nicht mein Smartphone an der Drohne befestigen und mit> einer App die Geschwindigkeit messen.
warum kein gps? Indoor?
Frank E. schrieb:> Flugzeuge machen das mit einem sog. "Pitot"- bzw. "Staurohr". Dabei> schließt man aus dem Luftdruck-Zuwachs in einem in Flugrichtung> zeigenden Rohr auf die Geschwindigkeit. Arduino-kompatible> Luftdrucksensoren (SPI) kosten einige wenige Euro ...>> Guckst du: https://de.wikipedia.org/wiki/Pitotrohr>> Das Problem bei Quadrokopter könnte die korrekt Ausrichtung in> Flugrichtung sein. Schlimmstenfalls musst du 3 oder 4 solcher Messgeräte> bauen und die Resultate vektoriell addieren.
Ich könnte mir vorstellen, dass das wegen dem unvermeidlichen Downwash
der Rotoren gar nicht so einfach ist.
Karl H. schrieb:> Ich könnte mir vorstellen, dass das wegen dem unvermeidlichen Downwash> der Rotoren gar nicht so einfach ist.
Man muss die Rohre ja nicht gerade unter die Rotoren bauen. Wobei ich
aber auch nicht weiß, ob diese Rohre bei seitlicher oder schräger
Windrichtung entsprechend vektoriell anteilige Ergebnisse liefern oder
nur bei Luftbewegung direkt von vorne richtig funktionieren.
Rolf M. schrieb:> Karl H. schrieb:>> Ich könnte mir vorstellen, dass das wegen dem unvermeidlichen Downwash>> der Rotoren gar nicht so einfach ist.>> Man muss die Rohre ja nicht gerade unter die Rotoren bauen.
Käme auf einen Versuch an, ob sich zwischen den Rotoren ebenfalls eine
(wenn auch geringe) Strömung nach unten entwickelt, weil die Luft vom
angrenzenden Luftstrom mitgerissen wird.
> Windrichtung entsprechend vektoriell anteilige Ergebnisse liefern oder> nur bei Luftbewegung direkt von vorne richtig funktionieren.
gute Frage. Keine Ahnung.
Bei stark seitlicher Anströmung wird sich dann auch irgendwann ein
Unterdruck ausbilden. Prinzip: Parfüm-Zersteuber.
Alles in allem würde ich mein Heil in GPS suchen. Damit wird dann auch
ganz automatisch die Geschwindigkeit über Grund gemessen und nicht die
zur umgebenden Luft.
Wenn da sowieso schon 2 Unos mit an Bord sind, sollte einer alleine das
eigentlich hinkriegen, nebenbei noch einen GPS Datenstrom auszuwerten.
Karl H. schrieb:> Rolf M. schrieb:>> Karl H. schrieb:>>> Ich könnte mir vorstellen, dass das wegen dem unvermeidlichen Downwash>>> der Rotoren gar nicht so einfach ist.>>>> Man muss die Rohre ja nicht gerade unter die Rotoren bauen.>> Käme auf einen Versuch an, ob sich zwischen den Rotoren ebenfalls eine> (wenn auch geringe) Strömung nach unten entwickelt, weil die Luft vom> angrenzenden Luftstrom mitgerissen wird.
Eigentlich wäre meine Idee eher gewesen, sie nach oben zu bauen.
> Alles in allem würde ich mein Heil in GPS suchen. Damit wird dann auch> ganz automatisch die Geschwindigkeit über Grund gemessen und nicht die> zur umgebenden Luft.
Dafür allerdings nicht die aktuelle, sondern eher ein Durchschnitt über
die letzten paar Sekunden.
Ich halte die Rohre für nicht tauglich..
Ein Flugzeug fliegt immer mit der Nase voran, beim Quadcopter könnte man
einen Driftmode einbauen damit sich der wie ein Flugzeug steuern lässt
oder man dreht das Röhrchen mit einem Servo/Gimbal über das
Accelerometer immer in Beschleunigungsrichtung.
Die ganzen Fehler ohne solche Anpassungen bekommt man nicht
rausgerechnet.
Philipp_K59 schrieb:> immer in Beschleunigungsrichtung
Wobei die Beschleunigungsrichtung absolut NICHTS über den aktuelle
Geschwindigkeitsvektor aussagt, weder in Richtung noch in Betrag.
Die Geschwindigkeit hat er in erster Näherung schon automatisch wenn er
wegen Positionsregelung seine Gyro und Beschleunigungssensoren
ordentlich auswertet (Kalman Filter).
Die Geschwingigkeiten ergeben sich aus den Beschleunigungswerten und
müssen nochmals aufintegriert (summiert) werden um zur Position zu
kommen.
Für die Höhe nimmt man einen barometrischen Höhensensor. Für eine
absolute Richtung einen Magnetfeldsensor. Und um dann daraus die
absolute Position zu ermitteln / bzw zu korrigieren ein GPS.
Der Andere schrieb:> Philipp_K59 schrieb:>> immer in Beschleunigungsrichtung>> Wobei die Beschleunigungsrichtung absolut NICHTS über den aktuelle> Geschwindigkeitsvektor aussagt, weder in Richtung noch in Betrag.
Kann man denn nicht aus einem Accelerometer die stetige
Bewegungsrichtung rausrechnen, sollte eigentlich klappen.
Das es mit GPS kein Problem darstellen würde weiß hier jeder.
Philipp_K59 schrieb:> Der Andere schrieb:>> Philipp_K59 schrieb:>>> immer in Beschleunigungsrichtung>>>> Wobei die Beschleunigungsrichtung absolut NICHTS über den aktuelle>> Geschwindigkeitsvektor aussagt, weder in Richtung noch in Betrag.>> Kann man denn nicht aus einem Accelerometer die stetige> Bewegungsrichtung rausrechnen, sollte eigentlich klappen.
Theoretisch ja.
Praktisch kannst du dir derartig rauschfreie Accelerometer nicht
leisten. Integrierst du deren Ausgangssignal 2 mal, dann landest du
theoretisch beim Ort. Praktisch ist es aber so, dass deine Auswertung
behauptet, der Sensor wäre in St. Petersburg, während der ganze Klimbimm
seit 10 Minuten vor dir auf dem Tisch in Castrop Rauxel liegt.
Rauschen am Sensor bzw. Gyrodrift ist das größte Problem in einer IMU.
Deshalb ja auch der Kalman Filter, damit die eine Komponente ständig die
andere korrigiert.
Karl H. schrieb:> Praktisch ist es aber so, dass deine Auswertung behauptet, der Sensor wäre> in St. Petersburg, während der ganze Klimbimm seit 10 Minuten vor dir auf> dem Tisch in Castrop Rauxel liegt.
:-)
Karl H. schrieb:> Praktisch ist es aber so, dass deine Auswertung> behauptet, der Sensor wäre in St. Petersburg, während der ganze Klimbimm> seit 10 Minuten vor dir auf dem Tisch in Castrop Rauxel liegt.
Lol, kenn ich wenn man den IMU mit in die PID Regelung einfliessen
lässt.
Also ich meinte eigentlich nur das man ab einer gewissedn
Geschwindigkeit mit Kompassabgleich rausrechnen könnte das er die
Richtung nach St Petersburg eingeschlagen hat um das Röhrchen mit einem
Gimbal in Flugrichtung zu stellen. <-- Würd ich selbst nie draufkommen.
