Schlagwort-Archiv: Quadrocopter

Liebes Tagebuch

Erstmal muss ich von meinem “feuchten Höschen” berichten … ein neuer Quentin Tarantino Trailer:

Von der Modellbau Front kann ich nur berichten, dass ich zwischenzeitlich mal wieder den Quadrocopter auf Vordermann gebracht habe und ein bisschen an Optimierungen von MultiWii (der Software auf dem Copter/Flugzeug) gebastelt habe. Wegen eines kleinen Hardwarefehlers ist er mir allerdings heftig abgeschmiert und eine Motorachse so wie der daran befestigte Propeller sind Geschichte. Aber man hat ja Ersatz … fliegt alles wieder ;-)

Ein Paket aus China kam auch frisch an. Darin enthalten? Ein Packen Servos, eine Kamerahalterung, ein FrSky Telemetrie Empfänger Bildschirmchen (wirklich niedlich, aber ich dachte man könnte es ja zum Telemetrie debuggen gebrauchen) und zirkular polarisierte 5,8 GHz Antennen für die Videoübertragung. Werde ich am Wochenende mal testen. Vielleicht am Samstag, wenn es mit Steffi (“hey, blog doch mal wieder was”) zum Baggern geht. Sie darf Monsterbagger fahren, wir schauen zu :-)

P.S.: Schade, dass der Sprung von Felix Baumgartner diese Woche nicht geklappt hat. Aus 40 Kilometern Höhe … dass ein Heliumballon überhaupt das Gewicht seiner Eier tragen kann … irre!

FPV Vorbereitungen

Ihr erinnert euch vielleicht noch, aber ich frische einfach mal euer und mein Gedächtnis auf. Im August letzten Jahres hatte ich die bescheuerte Idee mit einem Android-Smartphone einen Quadrocopter bauen zu wollen. Ich habe es mir dann doch anders überlegt und im Oktober angefangen ein Modell Marke Eigenbau zu bauen.

Das hat nicht so richtig geklappt, denn eigentlich wollte ich ja meine eigene Software dafür schreiben. Ohne Erfahrung auf dem Gebiet war das ein wenig hart und es kam der Winter. Im April diesen Jahres habe ich mich dann dazu entschieden die MultiWii Software so anzupassen, dass sie auf meiner Hardware läuft. So richtig hat auch das nicht geklappt und so habe ich mir die wesentlichen Komponenten neu und von der Stange gekauft und damit flog er tatsächlich mal. Den richtigen Erstflug gab es aber erst Ende Juni und … nunja … der Quadrocopter hat es nicht überlebt ;-)

Der Schaden war schnell repariert und ich bin seit dem immer mal wieder unterwegs gewesen, aber habe hauptsächlich kurz im Garten geübt (ein Akku hält ja nur 10-12 Minuten). Im August bin ich dann vom Arduino ProMini auf den Mega 2560 umgestiegen. Der ist zwar nicht schneller, aber hat wesentlich mehr Platz und I/O Ports. Wunderbar für Experimente, die ich eigentlich bloggen wollte, aber nie dazu kam.

Und dann kam der September und ich sollte mir was zum Geburtstag wünschen. Es gab einen Easy Star II als Bastelset. Waaaaas? Ein ferngesteuertes Flugzeug? Ein FLUGZEUG? Ja :-)

Auch das hat anfangs nicht so gut geklappt wie erwartet, aber das Material aus dem es besteht lässt sich scheinbar sehr gut kleben. Am Wochenende gab es dann also den ersten dokumentierten Flug (Video) bei dem das Modell auch wie ein normales Flugzeug gelandet ist und sich nicht senkrecht in den Boden rammte. Äußerst aufregend! Einerseits ist ein Flugzeug einfacher zu steuern, andererseits ist so ein Ding ganz schön schnell unterwegs.

Tja und jetzt? Der Titel des Artikels heißt ja FPV Vorbereitungen. Nun … im August gab es da noch dieses kleine Kickstarter Projekt namens Oculus Rift. Ich finde die Idee super und hoffe ich kann die Brille später irgendwie auch als Display für FPV-Flüge gebrauchen. Man wird sehen. Für den Moment habe ich mir nur einen Videosender geleistet (in Deutschland legal verwendbare kosten ganz schön viel Geld, während man auf Ebay für 60 Euro Komplettsysteme bekommt, die leider nicht zugelassen sind). Eine Modellflugversicherung (beim DMFV) habe ich mittlerweile auch und man will ja nicht, dass die wegen irgendwas meckern können.

Dazu ein 7″ Monitor von Ebay (das Billigste vom Billigsten) und das ganze heute zusammengebaut. Von Hobbyking sind noch ein paar zirkulär polarisierte Antennen unterwegs damit der Videoempfang nicht abreißt, wenn die Antennen mal nicht exakt in der gleichen Ebene liegen. Um während des Fluges über den Zustand des Modells informiert zu sein, habe ich meine Fernsteuerung auf das FrSky System umgestellt. Die Empfänger haben einen Rückkanal und am Sender habe ich einen Bluetooth Dongle befestigt. Mittlerweile gibt es 3 verschiedene Android Apps um die Daten auf dem Smartphone/Tablet angezeigt zu bekommen. Perfekt ;-)

Allerdings ein wenig umständlich dann auf zwei Bildschirme schauen zu müssen. Zwar kann man sich die Werte auch vorlesen lassen (hauptsächlich Empfangsstärke und Akkuspannung), aber mein Plan ist es diese Telemetriedaten irgendwie als OSD in das Videobild einzublenden und zwar am Boden und nicht im Modell wie sonst üblich. Ich verspreche mir davon den Vorteil, dass das Flugzeug theoretisch auch mit künstlichem Horizont noch halbwegs zu fliegen wäre bis das Videobild wieder kommt. Sollte der unwahrscheinliche Fall eintreten, dass das Video noch empfangen wird, aber die Fernsteuerung nicht so weit funkt, dann sollte der Autopilot übernehmen und das Flugzeug Richtung Startplatz steuern. Außerdem ist das für die Darstellung mit der oben genannten Brille unbedingt nötig. Zur Auswahl für die Implementierung stehen Laptop, ein Androidtablet oder vielleicht auch ein Raspberry Pi. Letzteres ist mein heimlicher Favorit.

So das war’s erstmal. Viel Text. Damit mir keiner nachsagt ich würde nur Videos posten!

Ich halte euch auf dem Laufenden, ob und wie das alles so klappt. Der Quadrocopter fühlt sich hoffentlich nicht zu sehr vernachlässigt. Wenn FPV mit dem Flugzeug gut klappt, darf er allerdings auch mal ran :D

P.S.: FPV ist in Deutschland wohl nur im Lehrer-/Schülerbetrieb korrekt durchzuführen, d.h. ein Kumpel muss mit einer zweiten Fernsteuerung und ständigem Sichtkontakt übernehmen können sobald was faul läuft. Ich halte das für unrealistisch und glaube auch nicht, dass die Mehrheit das so macht. Sinn und Zweck soll die Kontrolle des Modells auch bei Verlust der Videoübertragung zu gewährleisten und weil eine Sicht aus dem Cockpit scheinbar nicht als Sichtflug zählt. Nunja, die Reichweiten der gängigen Ausrüstungen werden in Kilometern gemessen und der unkontrollierte Flugraum geht an vielen stellen bis über 700 Meter hoch. Wer kann da so ein Modell noch mit bloßen Augen erkennen? Und ist ein Autopilot, der im Notfall übernimmt, da nicht wesentlich sinnvoller? Wenn auch die normale Funkverbindung abbricht kann der “Lehrer” ja sowieso nichts ausrichten … und ohne Video sollte die Rückkehr mit der Telemetrie auf jeden Fall auch klappen, wenn auch Hindernissen ausweichen so nicht möglich ist.

P.P.S.: Teuer, aber spaßig! Der Einstieg kann aber auch ziemlich preiswert sein (z.B. hier ein Easy Star Nachbau bei Hobbyking aus dem Deutschen Lager flugfertig inkl. Fernbedienung für knapp 80 Euro), aber es kommt dann doch ständig irgendwas neues dazu. Flugstabilisierung, größere/mehr Akkus, Kamera, bessere Fernsteuerung, etc. Will den nicht wer bestellen und zusammen mit mir fliegen und abhändig werden? ;-)

Ein bisschen Löten am Abend vertreibt Kummer und Sorgen

So oder so ähnlich. Heute Mittag habe ich ein FrSky DJT Modul und einen kleinen D4R Empfänger mit Rückkanal vom Zoll abgeholt. Das Modul hat den Vorteil, dass man es einfach so in die Turnigy 9X Funke, die ich benutze, stecken kann und los geht’s. Hat auch super geklappt und der Quadrocopter empfängt alles wie gehabt, nur ohne QuadPPM Summensignalwandler und ohne riesiges Turnigy Empfangsmodul und vor allem mit CE Zeichen und angeblich größerer Reichweite. Letzteres bleibt zu testen, ist aber auch erstmal egal, weil so gut sind meine Augen nicht und die FPV Ausrüstung wird noch eine Weile warten müssen.

Tja und jetzt gerade eben dachte ich mir, modde ich die Turnigy doch gleich mal um einen LiPo Akku statt 8 Mignon Zellen als Stromquelle nutzen zu können. Und was passiert mir Trottel? Ich schaue mir die Stecker tausend mal an und löte Plus auf Minus und anders herum. Das hat der Spannungswandler der Funke nicht ausgehalten und ich finde spontan keinen Ersatz in meiner Kiste, zumindest keinen, der klein genug wäre. Naja … also Funke erstmal tot. Immerhin ist es mir nur mit einem kleinen Akku passiert und nichts hat geraucht wie bei diesem Bastler und Reparaturmeister hier ;-)

Ach ja und eigentlich dachte ich der D4R FrSky Empfänger hat schon einen richtigen Rückkanal, aber der sendet nur die Betriebsspannung an den Sender zurück, was mit einem BEC ziemlich sinnfrei ist. Habe noch den D4R-II in Deutschland nachbestellt (teuer … 30 Euro zahlt man dafür, in China mit Versand die Hälfte und Zoll fällt bei dem Betrag ja auch keiner mehr an) um dann doch einen richtigen Rückkanal zu haben und der normale D4R kann dann ja auf ein anderes Modell. Ja … anderes Modell … ich war in der Modellbauecke im Conrad und es gibt da schon nette, kleine Flugzeuge.

Bis zum nächsten Quadrocopter Artikel dann.

Nachtrag:
Hab dann doch einen großen angelötet (der ist immerhin kurzschlussfest) und so sieht es aus:

LEDs am Quadrocopter, leider geil …

Ich habe provisorische LED-Streifen mit festen Farben montiert und mal kurz verschiedene Stromverbräuche gemessen. Ohne LEDs direkt nach dem Einschalten 240 mA (bei 12,4 Volt), mit LEDs 470 mA und im scharfgestellten Zustand (Motoren drehen sich im Leerlauf) 1330 mA. Den Schwebezustand kann ich momentan nicht direkt messen, aber von der Flugzeit ausgehen schätze ich den Verbrauch dort auf 10 bis 11 Ampere ein.

Was bedeutet das? Mit angeschalteten LEDs ist der Verbrauch 2% höher, d.h. ich verliere 12 bis 15 Sekunden Flugzeit. Das nehme ich gerne in kauf. Die GoPro an Board kostet übrigens 2 Minuten Flugzeit. Die Flugzeit mit dem großen Akku habe ich nach wie vor nicht austesten können, weil der Copter mit dem höheren Gewicht (210 g mehr) irgendwie nicht so richtig stabil flog bisher.

So viel dazu … irgendwo muss man es ja hinschreiben, warum also nicht auf’s Blog, auch wenn es hier nur noch “quadrocoptert” ;-)

Um die Farbe der LEDs steuern zu können

Checklist FPV Flug Aufrüstung

FPV … das heißt so viel wie aus der Perspektive des Modells fliegen. Kein Umdenken, sondern direkt im Cockpit sitzen bzw. im Campingstuhl, mit Videobrille. Eines Tages … damit ich’s nicht vergesse eine kleine Checkliste:

  1. Fliegen lernen (schweben, Figuren, Looping, mit der Nase zum Piloten, etc)
  2. Turnigy 9x Modul durch ein “legales” Modul ersetzen, da ich mir nicht so sicher bin, ob die Konformitätserklärung nicht nur eine optische Täuschung ist, außerdem funkt sie nicht besonders weit (ca. 200 Meter am Boden)
  3. Eventuell ein Modul mit Rückkanal für Telemetrie? FrSky oder Jeti?
  4. Ein legaler Sender/Empfänger auf 5,8 GHz (25 mW) scheint recht teuer zu sein. Auf Ebay gibt es sehr sehr günstig welche mit 200 und 500 mW … Verlockung ist groß, was stört man schon groß im 5,8 GHz Band?
  5. Eventuell ein Arduino Mega 2560 Board statt dem 328P … für ein bisschen mehr Funktionen
  6. Kamerahalterung für die GoPro (oder das hier?) evtl. gleich mit Servos um “umherschauen” zu können
  7. Zunächst einen kleinen Monitor für die Bildwiedergabe, dann …
  8. … eine Videobrille (die sauteuer sind, ob da die Lösung von Carmack einfach einen normalen Monitor vor eine Skibrille zu kleben nicht besser wäre? *g*)

Das wird nicht billig :/

12 Minuten Schwebeflug

Wieder mal Quadrocopter … wieder im Garten … leider mit Werbung drin, weil Youtube sagt ich hätte da Content von Dritten drin (die Musik). Stimmt ja auch, aber die ist aus dem Free Music Archive mit einer CC-BY-NC-SA Lizenz. Ich nenne die Band im Video, ich stelle Videos nicht für kommerzielle Zwecke online und ich wollte es auch mit CC-Lizenz sharen, aber: Youtube erlaubt es nicht, weil es ja sagt ich hätte Content von Dritten im Video. Deshalb macht es Werbung rein und stellt die Lizenz auf die Youtube Standardlizenz … d.h. CC-Lizenz am Arsch!

Aber egal, schaut euch 12 langweilige Minuten im Zeitraffer mit einem netten Soundtrack an, so lange es noch online ist ;-)

Quadrocopter Ausdauertest

Ziemlich viel Quadrocopter Content hier in letzter Zeit … well, deal with it ;-)

Die heutige Hitze war nicht ganz so ideal, aber es war absolut windstill, also wollte ich mal testen wie lange so ein Akku eigentlich hält, bevor el Coptero wieder landen muss. Ohne GoPro und nur mit einem 2200 mAh 3S Lipo bestückt liegt die Flugdauer bei ungefähr 12 Minuten bevor die Spannung zu niedrig wird bzw. der Akku scheinbar nicht mehr genug Saft liefert um die Höhe zu halten. Die Endspannung war in diesem Fall 10,3 Volt … mit Vollgas geben hätte man vermutlich noch ein wenig mehr rausholen können. Das wird wahrscheinlich auch nötig sein, denn ich habe das Akkupiepsen nicht wirklich gehört und ging am Ende nicht wirklich langsam nach unten ;-)

Der zweite Flug – bei dem auch das obige Bild entstanden ist – war dann mit GoPro (gleiches Akkumodell) und dauerte 10 Minuten. Gar nicht so übel, finde ich. Da habe ich mich dann auch mal getraut ein wenig höher zu fliegen … nicht leicht bei all den fiesen Landeorten in so einer “Gartenumgebung”. Später gehe ich vielleicht noch mal raus aus dem Ort und versuche die Kamera anders zu montieren. Mit der Helmhalterung klappt sie auf jeden Fall immer nach unten.

Insgesamt bin ich mittlerweile sehr zufrieden mit meinem Quadrocopter. Der Rahmen und die Elektronik ist jetzt beinahe komplett von Flyduino, nur Motoren, ESCs und Empfänger kommen von Hobbyking. Ich fliege mit der Juni Developerversion von MultiWii und den Standard PID-Werten. Funktioniert … nur scheinen die ganzen Android Telemetrie Apps nichts mit dem neuen Protokoll anfangen zu können.

Einen Reichweitentest habe ich auch noch nicht gemacht und ich brauche definitiv eine Möglichkeit über weite Strecken Telemetrie zu empfangen um zumindest den Akkuzustand zu erfahren und das ganze für spätere Analysen aufzeichnen zu können. So würde ich gerne wissen wie viel stärker die vorderen Motoren arbeiten müssen um das Gleichgewicht mit angesteckter Kamera zu halten und wie viel Strom im Schwebeflug in verschiedenen Höhen verbraucht wird, etc. Eventuell geht so etwas ja über den Audiokanal einer Videoübertragungsstrecke? Ich hätte auch noch ein paar 868 MHz Funkmodule, die weiter als Bluetooth gehen dürften. Man wird sehen …

P.S.: LEDs brauche ich auch noch, weil “Leider geil” ;-)

Flugstunden im Garten

Dinge, die ich heute gelernt habe (auf Fliegen im Garten bezogen):

  • Es geht, auch als Anfänger. Mit der Zeit scheint man es besser rauszuhaben mehr oder weniger auf der Stelle zu fliegen
  • Der große Akku fliegt sich deutlich “schwerer” als die leichten
  • Abstürze verzeiht der Quadrocopter einem fast immer, nur …
  • … die Kabel zu den Motoren lösen sich ständig (Lötstelle im Stecker bzw. die Litze selbst reißt)
  • Obwohl die Motoren nicht wirklich stark vibrieren lösen sich die Befestigungsschrauben nach wenigen Minuten. Da muss wohl Loctite dran.
  • Nachbarskinder interessiert so ein Fluggerät überhaupt nicht … komisch

Ich halte fest: ich brauche 1) einen Gaslötkolben 2) Loctite 3) vollgeladene Akkus und dann mal ein Ausdauertest wie lange die halten, wenn man auf der Stelle schwebt, bei 4) Windstille, denn das war gerade der Hauptgrund für Korrekturen (die starken Böen). Mal sehen was das Wochenende bietet ;-)

Und irgendwann fliege ich dann mal so wie dieser Pilot hier:

Platzprobleme auf dem Quadrocopter

Nun, nicht ganz “auf” dem Quadrocopter … mehr auf seinen Microcontrollern. Der Kern des ganzen ist ein Arduino mit (ohne Bootloader) genau 30720 Bytes an verfügbarem Speicher. Multiwii stößt mit all den verbauten Sensoren, jetzt aber an die Grenzen des Möglichen. Gyro, Beschleunigungssensor, Magnetometer, Barometer, GPS und Sonar verbraucht 30438 Bytes. Und dabei kann die Software mit den Sonarwerten noch nicht einmal etwas anfangen (ich hoffe ich kriege da mit den 282 verbleibenden Bytes noch was hin).

Die GPS Funktionalität wäre auch gar nicht möglich gewesen, wenn ich nicht noch einen Attiny 2313 eingebaut hätte um das serielle GPS-Protokoll auf I²C umzuschreiben (Quelle: Tiny-GPS). Dort sind mit Sonarcode 2010 von 2048 Bytes belegt.

Also alles voll und kein Platz mehr für wirklich große Erweiterungen übrig, wie z.B. optischer Fluss für den Position Hold Modus, Wegpunkte (das könnte evtl. noch klappen, wer weiß), LED-Steuerung, etc.

Der nächste Quad/Whatever wird dann wohl nur die nötigsten Sensoren haben (ich nehme an Gyro und Beschleunigung reichen für was zum Spaß haben völlig aus) bzw. ein größeres Hirn benötigen. Dieser Quadrocopter bleibt erstmal so wie er ist, nachdem der Zusammenbau wieder so ein Gefummel war ;-) Flugtest sobald weniger Wind weht ;-)