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RC Plane Setup Wizzard (EWD, Ruderwinkel und Schwerpunkt in einem System)

Hallo,
Ich möchte euch hier mal unsere abgeschlossene Master-Projektarbeit vorstellen. Wir (Gruppe von 3 Personen) haben uns im Zuge der Master-Projektarbeit mit dem Setup von Modellflugzeugen beschäftigt. Es gibt ja mittlerweile etliche Messsysteme für EWD, Schwerpunkt und Ruderwinkel auf dem Markt.
Hier im Forum sind ja auch einige wirklich gute Projekte entstanden. Leider gibt es noch kein Messsystem was alle drei Messungen (EWD, Ruderwinkel und Schwerpunkt) vereint. Das haben wir jetzt in unserem Master-Projekt umgesetzt.
Der RC Plane Setup Wizzard besteht aus einem Microcontroller ESP32, 3 Waagen und 2 Beschleunigungssensoren (MMA8451). Die Daten werden dabei über Bluetooth an eine Android-App übertragen und angezeigt.

Ich zeige euch einfach mal ein paar Bilder von unserem System.
 
Schwerpunktmessung

Schwerpunktmessung

Bei der Schwerpunktmessung wird das Modell auf die drei Waagen gestellt. Diese können je nach Modellgewicht variieren (1Kg, 5Kg, 10Kg). Die Waagen sind an die Kommunikationsbox angeschlossen.

Kommunikationsbox.jpg


Messungen.jpg


Dann müssen die Abstände der Waagen ermittelt werden. Dazu haben wir einen Laser in die Waagen für das Hauptfahrwerk eingebaut. Dieser wird auf ein "Ziel" in der gegenüberliegenden Waage ausgerichtet. Dadurch ist eine gerade Linie zwischen den Waagen gegeben.
In der vorderen Waage ist ein Anschlag mit Magnet verbaut. Dadurch kann dort ein Zollstock genau rein geschoben werden und wird durch den Magnet fixiert. Der Laser markiert dann genau die Entfernung der Waagen auf dem Zollstock.

Entfernung Laser.jpg

Anschlag hinten.jpg

Abstand vorne.jpg


Die Messdaten werden dann in der App eingetragen.

Schwerpunkteinstellungen.jpg



Danach erhält man sein Ergebnis.

Anzeige_CG.jpg



Man kann das System sowohl für die Messung von Fahrwerken mit Spornfahrwerk wie auch mit Bugfahrwerk nutzen.
Bei einem Spornfahrwerk steht das Modell hinten tiefer als (Flächen nicht in Fluglage). Dadurch wird die Angabe vom Schwerpunkt verfälscht. Unser System bietet die Möglichkeit, die Höhe der Anhebung einzugeben, wodurch der richtige Schwerpunkt errechnet wird.
 
Ruderwinkelmessung

Ruderwinkelmessung

Für die Ruderwinkelmessung werden die Sensoren erst genullt und dann auf dem jeweiligen Ruder befestigt. In der App sieht man die Winkel sowie die Differenz. Über die Einstellungen kann die Rudertiefe und die maximale Toleranz eingestellt werden.

Ruderwinkel.jpg


Zusätzlich kann man seinen Ruderverlauf aufzeichnen und danach seine Abweichung in Ruhe betrachten. Wird die Toleranz überschritten, färbt sich die Anzeige im Diagramm rot. Nach Ende der Aufnahme kann im Diagramm noch gezoomt werden.

Ruderwinkel_Anzeige.jpg
 
Entwicklungskosten (Info)

Entwicklungskosten (Info)

Für die, die es Interessiert, hier ein kurzer Überblick über die Entwicklungskosten für das Projekt.
Bei einem durchschnittlichen Stundenlohn von 71 Euro/Stunde (Errechnet aus Durchschnittsgehalt Entwickler, Lohnnebenkosten, Urlaub/Krankheit) hätte die Entwicklung von diesem System von Start der Planung bis zur Fertigstellung des 1. Prototypen knapp 31.000Euro gekostet. Das Projekt hat insgesamt 434 Stunden verschlungen.


Zieht man jetzt noch die Materialkosten, und die Arbeitszeit für den Aufbau des Systems von einem möglichen Verkaufspreis (400Euro Netto = 476Euro Endverbraucherpreis) ab, müssten allein über 300 Stück verkauft werden um die Entwicklungskosten einzuspielen ;)

Genug Theorie, das war nur einfach mal um darzustellen wie sich bestimmte Preise zusammen setzen können.
 
Wie geht's weiter

Wie geht's weiter

Ich denke hier im Forum sind sehr gute Softwareentwickler unterwegs, die vielleicht Interesse haben, das System weiter zu entwickeln. Vielleicht haben wir ja auch die Möglichkeit die 3 Einzel-Entwicklungen hier im Forum unter dem gemeinsamen Schirm zusammen zu fassen.
Vielleicht besteht aber auch gar kein Interesse an meinem Projekt :confused:

Ihr könnt ja einfach sagen was ihr euch so vorstellt.

Ich persönlich würde gerne noch einen Servotester integrieren und eine Strommessung um Antriebe direkt vermessen zu können. Anzeige natürlich alles über die App.
 
Hallo Master1866,
cooles Projekt :). Kann man sich irgendwo nähers informieren bzw. das Teil mal nachbauen oder ist es nicht für den Nachbau gedacht?
Geht aus Deinen Informationen bisher nicht eindeutig hervor.

Viele Grüße
Jochen
 
Materialliste

Materialliste

Die Materialliste für den Nachbau ist jetzt auch online.
Ich hänge sie aber hier auch nochmal an. Gesamtkosten für das System betragen ca. 100Euro.
Man kann aber auch Schrittweise ausbauen. Wer erstmal nur eine Schwerpunktwaage oder nur Ruderwinkel und EWD Messen will kann auch erstmal die anderen Sensoren weg lassen.


Anhang anzeigen Materialliste_RC_Plane_Setup_Wizzard.xlsx
 
Bei Seglern ohne Fahrwerk kannst du dir wie bei der Glider-CG ein Gestell bauen wo 2 Wiegezellen drin sind und dann einfach den Abstand der Zellen zueinander eingeben. Dann geht es auch für Segler. Eine eigene Halterung für Segler habe ich bis jetzt noch nicht konstruiert,aber guck mal im Nachbarthread, da gibts fertige STL für so eine Halterung. Funktioniert nach dem gleichen Prinzip, nur dass du du kein Display brauchst sondern einfach die 2 Waagen an die Kommunikationsbox anschließt.

Hier ein Link zu einer Version.
http://www.rc-network.de/forum/show...-mit-Arduino?p=4500800&viewfull=1#post4500800
 
Hallo Marcel

ich war schon länger auf der Suche nach so was und habe heute versuchsweise die App versucht zu installieren, leider ohne Erfolg. Gibt es möglicherweise ein Update oder ist das App bald über den App-Store verfügbar?
 
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