Projekt: Eigener Quadrocopter

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Projekt: Eigener Quadrocopter

Postby KeRo » 13 Dec 2013 10:54

Hallo an Alle,

ich bin noch absoluter Neuling auf dem Gebiet Quadrocopter- Eigenbau und brauche für mein Vorhaben definitiv eure Hilfe.

Ziel soll es sein, ein Quadrocopter zu bauen, welcher in der Lage ist mit mind. 2 GoPros zu fliegen.
Zusätzlich würde ich gerne folgende Dinge machen/ haben:

- Steuerung per GPS- Daten (Flugplan, bzw. Eingabe von Koordinaten während des Fluges?!)
- Höhenmesser

Sämtliche Daten würde ich gerne während des Fluges auf der Fernsteuerung bzw. Laptop angezeigt bekommen,
und evtl. per Eingabe steuern können.
Auch möchte ich gerne solche Sachen wie BacktoHome und ähnliches Programmieren können.

Ich bin glücklicher Besitzer eines 3D- Druckers, benötige deshalb keinen Rahmen, sonst aber alles :D.

Habt ihr eine Standardliste von Komponenten mit denen ich das auf alle Fälle gebaut bekomme?
Welche Fernsteuerung bräuchte ich?

Folgendes interessiert mich sehr:
- Wie lässt sich der Quadrocopter programmieren?! So wie ein Arduino (Java/ JavaScript)?
- Kann man Fernsteuerungen programmieren? bzw. Was, wie angezeigt werden soll und welchen Button für was verantwortlich ist?

Bsp:
Bei drücken von Knopf "A" fliege von GPS- Koordinate X/ Höhe 100m zu GPS- Koordinate Y/ 50m in 10Sekunden...



Ich hoffe ihr könnt mir ein wenig helfen.

Vielen Dank.
KeRo
 
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Re: Projekt: Eigener Quadrocopter

Postby KeRo » 13 Dec 2013 18:48

Ich habe mich heute etwas eingelesen, was haltet ihr von einem Ardupilot Mega 2.5?
Der kann doch alles was ich beschrieben habe leisten, oder?

Unklar ist mir jedoch, ich meine gelesen zu haben, dass der Ardupilot Mega 2 bereits GPS verbaut hatte, beim 2.5 müsste ich ein extra Modul dazu kaufen, richtig?
Was genau macht das Telemetry- Modul, brauch ich das, um Daten wie Höhe und Co während des Fluges auf der Fernsteuerung anzeigen zu lassen?


Danke :)
KeRo
 
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Re: Projekt: Eigener Quadrocopter

Postby Cartman » 15 Dec 2013 04:48

Vorweg erstmal der Hinweis, dass du mit deinen Fragen evtl. im falschen Forum bist. Fragen zu dem APM wirst du in einem neutralen Forum eher beantwortet bekommen. Flyduino verkauft den APM ja noch nichtmal.

Die Teile aus einem Hobby 3D Drucker eignen sich für Copter nur bedingt. Du kannst damit vieles machen, aber nicht das Frame. Selbst die Armschellen sind sehr grenzwertig aus einem 3D Drucker. Ich lasse mich da gerne eines besseren belehren, aber meine bisherige Erfahrung waren eher negativ geprägt und das Risiko steht in keinem Verhältnis zu den Kosten. Was auch immer du da vor hast, lass das zuerst von erfahrenen Leuten absegnen oder greif doch zu einem bewährten Frame.

Zwei GoPros an einem Quad stellt kein großes Problem dar. Wenn die fix montiert werden sollen, dann bleiben die beide zusammen unter 200 g. Wenn aber beide auf einem Gimbal sitzen sollen, dann steigt das Gewicht beträchtlich und damit auch die Anforderungen an den Copter. Bevor es also an die möglichen Motorisierungen geht, sollte der Punkt geklärt sein. Und zwar ist es wichtig das Gewicht möglichst genau zu erfassen. Vor allem wenn die GoPros auf ein oder zwei Gimbals sollen. Auch wenn du mehr als zwei GoPros nutzen möchtest, dann ist es wichtig sich da festzulegen wieviele es genau werden sollen. Weniger ist später kein Problem, weil man immer noch kleiner Props verwenden kann. Nimmt man dann aber doch mehr mit, dann geht die Effizienz in den Keller und der Copter fliegt sehr träge.

Wenn du die Telemetrie auf dem Sender haben möchtest, dann bist du eigentlich auf die Telemetriemodule des jeweiligen Herstellers angewiesen. Die Telemetriedaten kommen dann auch nicht von der FC, sondern von den entsprechenden Modulen am Empfänger. Es gibt aber Alternativen. Mikrokopter gibt zum Beispiel die Telemetriedaten für Graupner HOTT Funken aus. Für den APM wurde auch schon sowas gebastelt, allerdings wird das am Telemetrie Port des APMs angeschlossen und den wirst du für die Wegpunkt Navigation benötigen. Da wird nämlich auch das XBEE Modul angeschlossen, das für die Funkverbindung zum Notebook sorgt. Dort werden dann natürlich auch alle Telemetriedaten angezeigt.

Den APM 2.0 gab es mit und ohne GPS. Die verschiedenen GPS Module sind unterschiedlich gut oder schlecht. Wenn man also nicht das interne GPS verwenden wollte, dann konnte man das auch direkt weg lassen und mit einem externen GPS arbeiten...oder auch ganz ohne GPS. Bei dem APM 2.5 gibt es die Option nicht mehr. Dort wird entweder ein externes GPS verwendet oder gar keins. Bei dem APM 2.6 ist auch der Kompass nicht mehr auf der Platine des APM, damit man ihn störungsarm positionieren kann. Der Kompass vom APM ist sehr empfindlich...

Der Quellcode vom APM und MultiWii sind open Source. Die kannste dir also direkt mal anschauen und dann überlegen, ob du da etwas dran machen möchtest. Womöglich helfen dir Programmierkenntnisse auch das PID Tuning besser zu verstehen. Bevor du dich allerdings an die Programmierung wagst, solltest du erstmal Grundkenntnisse im Fliegen bekommen. Ein APM ist leider alles andere als idiotensicher und schon kleine Fehler führen unweigerlich zum Crash und da kann höchstens noch das fliegerische Können helfen.

Zur Fernsteuerung wirst du viel unterschiedliche Meinungen hören. Meist wird das empfohlen was man selber benutzt. Die eigenen Anforderungen lernt man erst kennen, wenn man die grundsätzlichen Möglichkeiten kennt. Wichtig ist erstmal, dass die Funke genügend Kanäle hat und die benötigten Schalter/Potis um diese den Wünschen entsprechend anzusteuern. Bei dem APM solltest du mindestens 6 Kanäle haben. Um alle Funktionen konfigurieren/nutzen zu können brauchst du aber schon eine 8 Kanal Funke oder mehr. Für die Flugmodis sollte ein 3-Wege Schalter mit einem Mischer auf einen 2-Wege Schalter vorhanden sein (Mischer ist eh da, also nur auf die Schalter achten). PID Tuning oder Gimbalsteuerung kann man wunderbar auf ein Poti legen. Also sollte davon auch mindestens eins da sein. Da ich mich auf Graupner eingeschossen habe, würde ich also die MX16 HOTT empfehlen. Da kann man auch direkt Telemetrie am Sender nutzen und die Reichweite ist sehr hoch. Summensignal wird auch von APM unterstützt und so reicht ein Servokabel zwischen Empfänger und APM aus.

Die Wegpunktnavigation beim APM läuft folgendermaßen. Man kann im Flug selber Wegpunkte setzen, indem man die Funktion auf einen Schalter legt. Dann wird die aktuelle Position als Wegpunkt gespeichert. Oder man legt die Wegpunkte am Notebook in der Software fest, überspielt sie auf den APM und kann an der Funke dann in den Navigationsmode gehen. Dann flitzt der Copter auch schon los...mit etwas Glück verfolgt er dann auch die Wegpunkte. Meiner wollte nach China und dann muss man schnell reagieren und selber die Kontrolle übernehmen. Deshalb ist die Wegpunktgeschichte in DE auch nur auf Sicht erlaubt. Mittlerweile gibt es aber auch ein paar hilfreiche Funktionen, die verhindern sollen, dass der Copter aus einem festgelegten Bereich fliegt. Nutzt man ein XBEE Telemetrie Kit, dann kann man auch vom Boden aus im Flug Wegpunkte setzen und diese abfliegen lassen.

Grundsätzlich sei aber gesagt, dass Wegpunkte abfliegen nichts für den Anfang ist. Das setzt ein tadellos eingestellten Copter voraus und viele Tests und Hintergrundwissen. Aktuell habe ich zum Beispiel einen Copter mit einem ZeroUAV YS-X4 Controller im Einsatz, der auch Wegpunkte abfliegen kann. Telemetrie wird in dem Fall auf ein Handy oder Tablet geschickt. Mit dem System hatte ich bisher noch kein einziges Problem, aber im Navi Mode bin ich immer hoch konzentriert und jederzeit bereit einzugreifen. Das ist kein schönes Gefühl und der APM kann dem System nicht annähernd das Wasser reichen. Allein schon das Problem mit dem Spannungsregler beim 2.5er APM würde mir keine Ruhe lassen. Wenn der im Flug abraucht (was er gerne mal macht), dann kannst du nur noch die Trümmer einsammeln gehen.
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