Dezember 2014 - Marco Di Feo

Quadcopter Projekte – Der Quadroder

04.12.2014 by Marco Di Feo·Keine Kommentare

Nach dem ich den Rahmen und die Motoraufhänger gefräst hatte ging es nicht lange, bis ich den kompletten Quadcopter (Ich habe ihn mal Quadroder getauft) zusammengebaut hatte. Wie designed passten alle Teile 1A auf den Rahmen, so dass der Zusammenbau schnell und einfach von statten ging. Ich muss zugeben, dass das Projekt fast schon zu einfach zu bewerkstelligen war :).

Nach dem der Quadroder zusammengebaut war ging es an die Software und die Anbindung an die Fernbedienung. Was ich vorher nicht bemerkt hatte war, dass die Regler kein BEC haben, also keinen Strom über den Stecker, der zur Flight Control Naze32 geht führen. Das heisst, dass alles Strom hat, bis auf den Regler und der Empfänger. Also habe ich kurzerhand einen uBEC auf Ebay für 7€ geschossen und diesen eingebaut, damit alles soweit versorgt ist.

Die korrekten Anschlüsse für den Empfänger an der Naze32 zu finden war mit etwas Schwierigkeiten verbunden. Damit ich nicht noch mehr Kabel im Quadroder rumfliegen habe, habe ich mich dazu entschlossen die Signale mit einem einzigen Kabel zu übertragen (Summen Signal). Die Naze32 versteht das, wenn man diese vorher über USB verbindet und über Baseflight entsprechend konfiguriert.

Was allerdings noch fehlte und etwas Lötarbeit war, ist die Stromführung, denn schließlich muss jeder ESC mit 11,1V versorgt werden und zusätzlich noch der uBEC. Also habe ich einen Adapter gelötet, der einen Eingang und 10Ausgänge hat. Das war aber auch schon das einzige, was an Lötarbeiten getan werden musste.

Hier mal ein paar Bilder vom Quadroder

Quadcopter Projekt – Der Rahmen – Part 3 (Quadroder)

04.12.2014 by Marco Di Feo·Keine Kommentare

Wie bereits erwähnt wurde ich von der schnellen Lieferung etwas überrascht. Das Design für den Rahmen stand schon zu 98%, hatte aber hier und da noch ein paar Probleme. Der ursprüngliche Plan war, dass ich mir einen Porket Racer 240er Frame kaufe. Da der Preis dafür aber bei knapp 150€ liegt habe ich mich dazu entschlossen den Frame selbst zu entwickeln. Ich habe den Rahmen auf 250mm erweitert und hier und da ein paar Erweiterungen des Rahmens vorgenommen. Das grobe Layout habe ich mir auf diversen Bildern abgeguckt und mich einfach mal abends hingesetzt und alles am IPad mit der Software iDraw designed.

Neben den Standardschlitzen für z.B. Kabelbinder habe ich auch noch Löcher für die Flight Control Naze32 vorgesehen, damit ich diese Vibrationsgepuffert direkt am Rahmen anbringen kann. Da dies bestimmt nicht der letzte Rahmen war, den ich designen werde, wird es hier in Zukunft mehrere Versionen geben, die auf Grund von Erfahrungswerten besser zu den Komponenten passen, die ich verwende.

Um etwas Gewicht zu sparen habe ich mich für 1mm Carbon bei den Basisplatten und 2mm für die Motoraufnehmer entschlossen. Die Motoraufnehmer habe ich so konstruiert, dass sie 5″ als auch 6″ Rotorblätter halten können, ohne dass die Rotoren den Rahmen berühren. Für den Rahmen selbst habe ich Gummipuffer mit 6mm M3 Gewinde auf beiden Seiten verwendet und überall Stoppmuttern angebracht, wo Platz dafür war. Für den Rahmenaufbau selbst habe ich 40mm Distanzhülsen aus Polyamid verwendet, damit ich etwas Platz für die Elektronik habe. Die Carbon Platten habe ich bei Hadeg Recycling bestellt, die dafür bekannt sind Carbonplatten zu recyceln und neu zu verkleben. Positiver Nebeneffekt: Die Platten sind, verglichen mit den Preisen z.B. auf Ebay um einiges günstiger. Hier und da liest man, dass die Genauigkeit etwas zu wünschen übrig lässt. Damit hatte ich aber keine Probleme.

Um die Einzelteile zu Fräsen habe ich je eine 1mm und 2mm Platte in den Maßen 150mm x 300mm bestellt. Die bearbeitbare Fläche ist auf Grund des Rohlings etwas größer, als angegeben. Bei mir hatten die Platten eine Ebene Fläche von 180mm x 330mm. zum Fräsen habe ich einen 1mm Spiralverzahnten VHM Fräser verwendet. Mit einem Vorschub von 500mm ging die Fräse eigentlich relativ gelassen durch das Material. Hier würde ich aber noch etwas weniger Vorschub wählen und darauf achten, dass es ein frischer Fräser ist.

Hier mal ein paar Bilder von den Fräsarbeiten

Quadcopter Projekt – Elektronik Komponenten – Part 2

04.12.2014 by Marco Di Feo·Keine Kommentare

Tja, wer hätte es gedacht, aber meine Lieferung von Hobbyking (China Warehouse) kam tatsächlich schneller als erwartet. Ich hatte bei Hobbyking folgende Sachen bestellt:

– DYS BE1806-13 Brushless Motor for Multirotor (2300KV) 24g
– Afro Slim 20Amp Multi-rotor Motor Speed Controller (SimonK Firmware)
– AfroFlight Naze32 Acro AbuseMark FunFly Controller
– 5030 Propellers (Black) – 3xCW and 3xCCW – 6pcs per bag
– Gemfan 6030 Multirotor Propellers One Pair CW CCW (Black)

Die 5030 Rotor blätter passen leider nicht auf meine Motoren, weswegen die eigentlich wieder verkauft werden können. Alles andere sieht soweit gut aus. Da ich über den Verlauf der Bestellung informiert sein wollte habe ich als Versandart eine mit Tracking genommen. Leider ist es hier etwas problematisch, denn Waren, die aus dem Ausland kommen, bekommen in Deutschland von DHL eine neue Trackingnummer. D.h. es kann mit der ursprünglichen Nummer nicht mehr getrackt werden, was echt schade ist. Die neue Nummer gab es in meinem Fall nur an der Hotline unter der Nummer 0228 4333118 (Für Einschreiben aus dem Ausland).

Nach dem das Paket nun endlich in Deutschland war ging es, wie sollte es auch anders sein zum Zoll. Hier klärte mich der freundliche Zöllner auf, dass es für Pakete, die RC Teile enthalten keine Obergrenze gibt. Man muss lediglich die 19% Mehrwertsteuer entrichten.
An vielen Stellen liest man, dass es noch eine Grenze bei 150€ Paketwert gibt. Scheinbar ist das nicht so und wenn, dann sind die 3% die dann on Top kommen würden auch noch verschmerzbar.

Nun aber zum Thema zurück. Wie kam ich auf oben genannte Bauteile?

Wie beim Thema Fräse ist es auch beim Thema Quadcopter. Es wird viel gefachsimpelt und auch viel gepöbelt, also habe ich mich einfach mal durch die Motoren bei Hobbyking geklickt und geguckt, was die so für Leistungsdaten haben. Oft stand dabei, dass es sich für Quadkopter von der Größe bis 250mm eignen. Wichtige Parameter für die Motoren sind unter anderem, wie viel er mit welchem Rotorblatt ziehen kann. Mit etwas Recherche und etwas Glück findet man jemanden, der das bereits ausprobiert hat und die Informationen sauber dokumentiert. In meinem Fall war das Hier: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2180080. Die Motoren ziehen also je nach Rotor schon ziemlich gut wie ich finde. Aufschlussreich ist auch, dass man hierüber gleich erfährt, welche Rotorblätter man mitbestellen kann. Als Anfänger im Quadcopter Business fand ich mich da vorher ziemlich aufgeschmissen.

Die Regler habe ich anhand der Motoren ausgesucht. 20A sollte eigentlich reichen und mit der SimonK Firmware sollten sie natürlich auch geflashed sein. Ich habe mich hier für die Slim Version entschieden, weil ich die Hoffnung hatten, dass ich diese relativ einfach an die Motorsbefestigung anbauen kann, was vermutlich aber etwas an Lötarbeit nach sich ziehen wird, da die Kontakte und Kabel etwas zu lange für meinen Geschmack sind.

Wie ich zur Flightcontrol Naze32 gekommen bin weiss ich gar nicht mehr. Ich glaube es hat hauptsächlich damit zu tun, dass ich dieses Video angeschaut habe und sie dort unter anderem erwähnt wird. Schlussendlich ein absoluter Glücksgriff. Die Spezifikationen haben mich auch angetan. Es rödelt ein 72MHz STM32 (32 Bit) auf der Platine, der für aktuelle Berechnungen etwas Luft nach oben hat. Erweitern lässt sich das ganze noch mit einem Barometer Sensor für die Höhe, oder einem GPS Sensor (wenn man die Variante kauft, die ich habe und nicht sowieso gleich alles an Bord ist). Geflasht und getuned kann das ganze via USB und dem Chrome Plugin namens Baseflight werden. Alles höchst komfortabel und absolut Stressfrei.

Das Gesamtpaket lag bei insgesamt 108€ inklusive Versand. Eigentlich wollte ich gleich noch einen LiPo Akku mitbestellen. Dann wäre aber das Paket über die 500gr Grenze gekommen und ich hätte noch einmal 20€ mehr für den Versand gezahlt. Also habe ich einfach davon abgesehen. für das Paket habe ich dann noch knappe 20€ für den Zoll gezahlt. Somit kostet die Elektronik insgesamt um die 130€. Verglichen mit den Preisen, die man innerhalb der EU zahlt war das eigentlich relativ erfreulich.

Monat: Dezember 2014