Ein Anfänger fragt zu Material, Verkabelung und Physik

Hallo in die Runde,

da ich neu in diesem Forum bin und das mein erster Post wird, vorab vielleicht kurz vorgestellt: Ich bin Helmut ( kann nix dafür :) , arbeite als Systemadministrator und habe jetzt wieder Lust bekommen, mehr Freizeit in RC und Arduino zu stecken, dazu kommt noch gleich mehr. Freu mich schon auf die Beteiligung im Forum hier.

Es ist eine Menge hier in meinem ersten Post; es würde mich freuen, wenn ihr auch nur einen Teil Beantworten/Kommentieren könntent. Vielen Dank!

Ein paar Einzelteile für den Quadcopter:
Quadcopter sind "Neuland" für mich. Was ich mit vorgenommen habe, ist die Steuerung und Ausbaumodule des Quadkopter selbst zu schreiben un mit einem Arduino Nano zu betreiben. Ich hebe bereits die nötigen Bauteile für den Rohbau des QuadCopter gesucht, aber in fast allen Shops fehlt, für mich als Anfänger, ein bisschen der Zusammenhang; Welcher ESC für welchen Motor, mit welcher Batterie. Hier was ich mir vorgestellt habe (sagt bitte, ob ich total daneben liege oder obs so passt, bevor ich das Geld in den Sand stecke):
  • noch zu den Batterien: Muss ich für jeden Motor (bzw. wird ja am ESC angeschlossen) eine eigene Batterie verbauen, oder kann ich eine mit einem "Verteiler" für alle verwenden? Würde es dann reichen, eine Kabelweiche zu machen, oder braucht es eine geeignete Platine als Stromverteiler? brauche ich zwischen den ESCs und der Batterie noch einen Adapter? auf den Fotos im Onlineshop scheinen die unterschiedliche Anschlüsse zu haben.
  • Das Gerüst des QuadCoper will ich selbst zusammenbauen, um danach beim Umbau/Zubau felxibler zu sein.



Im Groben müsste der Aufbau dann so aussehen:
  • Vom RC Sender zum RC Empfänger (wird 6-kanal)
  • Der RC Empfänger leitet alles an den Arduino weiter, welcher die Daten eines 3 Achsen Accelerometer + Gyroscop mit berüksichtigt, um den Quadkopter automatisch zu stabilisieren.
  • Vom Arduino gehts über den digitalen Ausgang zum ESC
  • ESC bekommt Strom von der Batterie und regelt mit den angepassten Daten vom Arduino die Motorendrehung


Grundlegende Fragen zur Steuerung, zum Flugverhalten und überhaupt :P :
  • gibt es eine Berechnung oder Faustregel für die passenden Rotoren?
  • je 2 der 4 Rotoren sollten ja die selbe Laufrichtung haben. Regeln das die ESCs?
  • bekomme ich die Drehung um die eigene vertikale Achse so hin, dass ich die 2 Motorenpaare (jeweils mit der selben Laufrichtung) unterschiedlich stark laufen lasse? Als dummes Beispiel: angenommen bei 2000 RPM auf allen 4 Motoren steht der Quadcopter still in der Luft. Dann lasse ich die 2 Motoren,die CW drehen auf 1900 RPM und die 2 Motoren, die CCW drehen auf 2100 RPM. theoretisch sollte der Quadcopter die höhe nicht verändern, aber durch die ungleiche Drehzal nun um die eigene Achse drehen. (hab hierzu keine Beschreibung gefunden, ist also nur meine Vermutung)
  • Ich habe weder Erfahrung noch Ahnung, wie viel Auftrieb ich mit den oben erwähnten Einzelteilen erhalte. Es sollte für eine in Zukunft geplante GoPro Cam reichen und ein GPS modul zusätzlich für den Arduino (das wiegt aber kaum was), und vielleicht (falls ich das Geld von meiner Frau genehmigt bekomme) ein FPV System.
  • Wieviele Kanäle belege ich denn durch die grundlegenden Flugfähigkeiten : Hoch/runter, die 4 Himmelsrichtungen, wenden (Drehen um die eigene Vertikalachse)
  • Ist hier vielleicht ein Südtiroler im Forum? Ich weiss leider nicht, wie es mit Fluggenehmigungen aussieht, oder ob es hier sowas wie "Testgelände" für Modelflieger gibt.
  • Wo Kauft ihr Teile ein, welchem online Shop vertraut ihr?
  • Hat sich hier schonmal jemand die Arbeit angetan, eine automatische Stabilisierung selber zu erstellen?


Falls sich einer fragt, warum ich mir das mit dem Arduino antuhe: Aus Spass und Freude an der Sache... sonst könnte sich jeder hier einfach einen fertigen Quadcopter aus der Schachtel kaufen, oder ? ;)

Danke nochmals... ich freu mich auf eine kreative Runde :)

Grüße
Helmut
 
Hallo Helmut,

willkommen im Forum!

ich versuch mal ein paar deiner Fragen herauszugreifen:
Akkus sollten alle funktionieren, je nach gewünschter Flugzeit. Es wird nur ein Antriebsakku benötigt.

Muss ich für jeden Motor (bzw. wird ja am ESC angeschlossen) eine eigene Batterie verbauen, oder kann ich eine mit einem "Verteiler" für alle verwenden? Würde es dann reichen, eine Kabelweiche zu machen, oder braucht es eine geeignete Platine als Stromverteiler? brauche ich zwischen den ESCs und der Batterie noch einen Adapter? auf den Fotos im Onlineshop scheinen die unterschiedliche Anschlüsse zu haben.
Als Verteiler reicht es die Kabel alle parallel zu verbinden. Bei den ESC (bis auf eines) solltest Du dann jeweils die roten Kabel (+) aus dem Stecker herausziehen und isolieren, sonst stören sie sich gegenseitig.



je 2 der 4 Rotoren sollten ja die selbe Laufrichtung haben. Regeln das die ESCs?
Die Motoren laufen alle in dieselbe Richtung, es werden aber zwei rechtsläufige und zwei linksläufige Propeller verwendet.


Wieviele Kanäle belege ich denn durch die grundlegenden Flugfähigkeiten : Hoch/runter, die 4 Himmelsrichtungen, wenden (Drehen um die eigene Vertikalachse)
Nicken (vor/zurück)
Rollen (links/rechts)
Gieren (drehen um die Hochachse)
Höhe (gaskanal)

also insgesamt 4 Steuerkanäle
 
Hallo Helmut,

willkommen im Forum!

ich versuch mal ein paar deiner Fragen herauszugreifen:

Danke Berti.H, das ist mir schonmal eine große Hilfe. Ich bestell schon mal die Einzelteile (Motor, ESC, Batterie) und fang mit dem Grundgerüst an.
Vielleicht ergeben sich ja zu den anderen Punkten noch ein paar Antworten... würde mich sehr über eure Hilfe und Erfahrung freuen.

Grüße
Helmut
 
Die Motoren laufen alle in dieselbe Richtung, es werden aber zwei rechtsläufige und zwei linksläufige Propeller verwendet.

na ob das wohl so stimmt?? glaube eher nicht ! wenn du cw und ccw Propeller verwendest sollten sich auch die Motoren cw und ccw drehen.
also um das richtig zu stellen - 2 Motoren müssen linksrum laufen ( mit linkslaufenden Propellern ) und 2 Motoren müssen rechtsrum laufen ( mit rechtslaufenden Propellern )

QUADX_328.jpg
sonsst wird das teil nie fliegen.

die drehrichtung der Motoren kann einfach durch vertauschen von zwei der drei motoranschlusskabel ( NICHT PLUS UND MINUS !!!!) gedreht werden.
zum berechnen der Motor/prop Kombi gibt es eine gute seite

http://www.ecalc.ch/xcoptercalc.htm?ecalc&lang=de
hier alle Daten eingeben und das Programm rechnet alles durch.

stromverteiler
sowas ist ganz praktisch
z.b. http://www.google.de/imgres?sa=X&bi...28&start=59&ndsp=70&ved=1t:429,r:59,s:0,i:266

akkustecker nimmst du dir das was dir am besten in den kram passt. die einen schwören auf mpx, die anderen auf goldkontaktstecker. ich persöhnlich bevorzuge xt60 .
sowas hier http://www.google.de/imgres?sa=X&bi...28&start=59&ndsp=70&ved=1t:429,r:59,s:0,i:266

hier hat jemand die komplette geschichte selbst programmiert. allerdings hat der auch die komplette funke dazu selbstgebaut. kannst ja mal durchlesen.

die Drehung um die yaw achse wird so wie du gesagt hast nur durch den Drehmomentverlust der runtergeregelten , gegenüberliegenden Motoren realisiert .

grüsse

Alex
 
Die Motoren laufen alle in dieselbe Richtung, es werden aber zwei rechtsläufige und zwei linksläufige Propeller verwendet.
na ob das wohl so stimmt?? glaube eher nicht ! wenn du cw und ccw Propeller verwendest sollten sich auch die Motoren cw und ccw drehen.
also um das richtig zu stellen - 2 Motoren müssen linksrum laufen ( mit linkslaufenden Propellern ) und 2 Motoren müssen rechtsrum laufen ( mit rechtslaufenden Propellern )
uups

völlig richtig, hatte grad nen Knoten im Hirn...:o
 
Nicken (vor/zurück)
Rollen (links/rechts)
Gieren (drehen um die Hochachse)
Höhe (gaskanal)

also insgesamt 4 Steuerkanäle

Ich würde empfehlen, für das Scharfstellen der Motoren ("ARM") einen eigenen Schalter/Kanal zu belegen. Damit ist man einfach schneller beim Ausschalten der Motoren als über die MultiWii-Knüppelkreuzung (sofern du überhaupt MultiWii verwenden möchtest). Denn wenn der Kopter einmal abschmiert und die Propeller blockieren, rauchen die Motoren (und ESC) gerne mal ab, wenn man nicht schnell genug "disarmt".

Welche Flugsteuerungssoftware willst du überhaupt verwenden? Auf dem Arduino läuft ja nicht nur MultiWii. Oder selbst was schreiben?

Wenn du später auch mal etwas schneller fliegen willst und nicht nur herumschweben, hilft es auch noch, ACC auszuschalten über einen weiteren Schalter. Dann brauchst du den Knüppel nicht immer gedrückt halten, damit er die Lage beibehält, fliegt sich dann wie ein Hubi.

6 Kanäle halte ich daher für das absolute Minimum.

Die von Dir gewählten Motoren drehen etwas zu schnell (RPM/V: 1275kv)
besser wäre m.M.n. Motoren mit 850-1000 RPM/V

Das kommt darauf an, wie groß der Quad werden soll. Für 8"-Props sind die durchaus in Ordnung.

[*]Ist hier vielleicht ein Südtiroler im Forum? Ich weiss leider nicht, wie es mit Fluggenehmigungen aussieht, oder ob es hier sowas wie "Testgelände" für Modelflieger gibt.
[/LIST]
Ehm wie war das? "Südtirol ist nicht Italien" :D

Aber ihr müsst doch bestimmt nach italienischem Recht fliegen? Wie ich es aus dem UL-Recht kenne, glaube ich nicht, dass die Regeln in Italien strenger sind als in Deutschland.

Anstatt der fertigen Stromverteiler kannst du dir auch einfach einen Sternverteiler selbst löten. Hatte ich noch nie Probleme mit und halte ich auch für sicherer, da die Kabel dort nicht nur über die Lötstellen miteinander verbunden sind.
 
Ehm wie war das? "Südtirol ist nicht Italien" :D

Aber ihr müsst doch bestimmt nach italienischem Recht fliegen?

Doch, Südtirol ist schon Italien... deshalb auch die Frage, obs hier einen hat, der aus der selben Gegend ist und sich mit der Rechtslage in Italien auskennt :)

Danke auch für die vielen Tips... das mit dem zusätzlichen Kanal zum scharfstellen der Motoren werde ich auch umsetzten, klingt sehr vernünftig. Dann werde ich wohl eine 8 kanal Funksteierung nehmen.

Die Steuerung will ich selbst schreiben und dann Stück für Stück erweitern. Ich werd großen Spass haben an der Programmierung und den Berechnungen zur Physik. Klingt komisch, ist aber so :rolleyes:

Danke an alle, die bisher gepostet haben! Ich hab schon einiges dazugelernt und bestimmt auch ein paar Anfängerfehler vermieden! ( Thumbs Up! )
 
Neue Shoppingliste :)

Neue Shoppingliste :)

Jetzt hab ich nochmal alle eure Tips zusammengefasst und folgende Einzelteie werde ich mir zulegen. Ich hoffe die Teile Passen zueinander:

Vom Stein - Webshop :

Vom HobbyKing Shop:

Noch 2 Fragen:
  1. Laut Beschreibung des RX-Modules kann ich es mit 5V betreiben und würde es daher vom ArduinoBoard aus speisen. Haltet ihr es für ratsam, für das RX einen separaten Akku zu verwenden?
  2. Zum "arm / disarm" der Motoren: erreiche ich das einfach nur dadurch, dass ich die Verbindung zwischen Steuerungsboard und den ESCs deaktiviere?
 
hi,
normalerweisse kein eigener Akku für den rx . im Normalfall werden die fc und der rx über das bec eines Reglers mit Strom versorgt. da die regler die du dir ausgesucht hast ohne bec sind , brauchst du ein externes bec dass deine akkuspannung auf die 5v runterregelt die dein rx und die fc brauchen.
Alex
 
hi,
normalerweisse kein eigener Akku für den rx . im Normalfall werden die fc und der rx über das bec eines Reglers mit Strom versorgt. da die regler die du dir ausgesucht hast ohne bec sind , brauchst du ein externes bec dass deine akkuspannung auf die 5v runterregelt die dein rx und die fc brauchen.
Alex

Ich verstehe, Danke. Wusste gar nicht, dass es so viele unterschiedliche Features in den ESCs gibt. Hab mich jetzt mit deinen Infos als Grundlage etwas besser eingelesen. Ich werde die Stromzufuhr zu den ESCs und dem RX aber doch über das ArduinoBoard steutern, welches bereits einen 5V Versorgungsanschluss hat.
Meine Idee wäre also folgende:
Der Akku wird angeschlossen, und nach Einschalten über einen manuellen Schalter (Main Switch) kommt erst mal Strom zum Arduino Board, welches dann sofort Daten aus den Sensoren lesen kann und auch den Reciever versorgt. Einen Kanal der Funkfernsteuerung werde ich im Arduino abfragen und sobald dieser aktiviert ist (Switch an Fernsteuerung) schaltet das Arduino mittels eines Relays erst den Strom zum Verteilerboard für die ESCs frei. Diesen Switch an der Fernsteuerung zu deaktivieren käme dann einem "Not-Aus" der Motoren und ESCs gleich. ;)
 
hi,
bedenke aber dass du mit diesen einbauten immer dein gewicht vergrösserst. und auch dass du dann ein lastrelais nimmst das mit den strömen klarkommt. mit den Motoren sind da kurzzeitig schon mal 60A drin.
meiner Meinung nach ist das ein wenig überflüssig.

Alex
 
Doch, Südtirol ist schon Italien...
Ist mir schon klar. Ich musste bei dem Thema nur an so paar Paroli der Tiroler denken ;)
Die Steuerung will ich selbst schreiben und dann Stück für Stück erweitern. Ich werd großen Spass haben an der Programmierung und den Berechnungen zur Physik. Klingt komisch, ist aber so :rolleyes:
Das klingt allerdings komisch :) Aber ohne Leute wie dich würden wir unsere Multikopter wohl immer noch mit 3-4 PiezoKreiseln fliegen anstatt mit vernünftiger Flugsteuerung.

Uui, Stein-Elektronik hat ja Preise, nicht schlecht!

Also diese Motoren da sehen stark nach den billigen Suppos aus. Ich vermute 2212 oder so. Müsste man die techn. Daten mal vergleichen. Jedenfalls kosten die keine 20€, bekommst du anderswo 5-10€ günstiger das Stück. Zum runprobieren sind die nicht schlecht aber bei Stein irgendwie zu teuer, sofern meine Vemutung stimmt.

Die 10" E-Props sind sehr stabil (habe ich auch und noch nie einen kaputt bekommen).

Die Regler kannste auch selbst mit SimonK flashen, wenn du Lust dazu hast und eine menge Geld sparen willst. Anleitungen im Netz gibt´s dazu genug. Aber wenn du so ein Softwaremensch bist, dürftest du davon mehr Ahnung haben. Ich habe meine (20A HK Blue Series, kosten weniger als die Hälfte der von Stein-Elektronik) jedenfalls geflasht und er fliegt viel ruhiger damit! Muss allerdings erst mal wieder die gesamten PID-Werte anpassen.

Die 25C des Akkus dürften noch gerade so reichen, wenn es stimmt, dass die Motoren nicht mehr als 13A ziehen. Wenn die Motoren mehr ziehen sollten, wären die 25C bei 2200mAh schon knapp. 20A ESC würden da jedoch auch reichen.

Deinen Not-Aus-Schalter kannste auch genauso gut über die FC programmieren (Motoren EIN/AUS). Da sparste dir die zusätzliche Hardware an Gewicht.

Von deinen Propellern brauchste natürlich jeweils 2 Stück. Ich nehme an, das war ein Schreibfehler...

Zu dem Ladegerät musst du glaube ich noch ein Netzteil dazubestellen.

Viel Erfolg noch beim Schreiben deiner eigenen Flugsteuerung. Gibt nicht viele Leute, die darin bisher Erfolg hatten.
 
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