Heute habe ich beinahe den ganzen Tag damit verbracht, das gestern aufgetretene Problem des ungleichen Laufs der vier Motoren des Quadrocopters zu beheben. Nachdem ich gestern die aktuelle Version 2.3 der MultiWii-firmware auf den Quadrocopter geflasht hatte, zeigte der Quadrocopter ein unkontrolliertes Verhalten hinsichtlich der Motordrehzahlen. Nach Anlaufen der Motoren und konstant eingestelltem Gaswert an der Fernsteuerung fingen die Motoren an, ungleichmäßig und vor allem ohne äußeren Einfluss ihre Drehzahlen zu erhöhen bzw. abzusenken, was im freien Flug einer Gier-Bewegung entspräche und vermutlich zu einem Absturz geführt hätte.
Nach stundelangem Herumexperimentieren mit den Sensor-Orientierungen brachte eine Option, die den Gier-Gyro-Sensor umkehre, schließlich eine Bessereung des Problems. Jedoch waren die Drehzahlen weiterhin Schwankungen unterworfen, die meines Erachtens einen aktzeptablen Wert überschreiten und ein späteres Fliegen höchstwahrscheinlich unmöglich machen.

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Heute habe ich zunächst einmal die Kamera getreu dem Motto “quick-and-dirty” mit zwei Lochblechen aus einem alten Metallbaukasten am Rahmen des Quadrocopters befestigt. Das ist zwar nicht sonderlich professionell, aber das primäre Ziel ist es, den Copter wieder in die Luft zu bringen und dafür sollte die Befestigung erst einmal ausreichen.

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Wie gestern bereits angekündigt, habe ich mich heute mit der Fertigstellung des “Cockpits” des Quadrocopters, sprich der Fernsteuerung inklusive des Empfängers und Bildschirms für die Videoübertragung, befasst. Die Arbeiten beliefen sich im Wesentlichen darauf, die Verkabelung zwischen Funk-Empfänger und Bildschirm herzustellen und alle Komponenten an einen zentralen Stromanschluss anzuschließen, sodass später nur ein Akkupack benötigt wird, um Bildschirm, Fernbedienung und Empfänger mit Energie zu versorgen. Hierfür habe ich einen Lithium-Polymer-Akku mit 2200 Milliamperestunden Kapazität vorgesehen, der das gesamte System, welches eine Stromaufnahme von etwa 900 Milliampere aufweist, über einen Zeitraum von fast zweieinhalb Stunden mit Strom versorgen können sollte. Doch bevor ich hier zu weit ausschweife, lasse ich einfach mal ein paar Bilder sprechen.

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Liebe Leserinnen, liebe Leser,
mit Freude darf ich Ihnen mitteilen, dass es nach über acht Monaten Sendepause jetzt endlich weitergeht. Mir steht bedingt durch mein Studium zwar nur ein relativ kleines Zeitfenster von vier Wochen für meine Projektarbeiten zur Verfügung, allerdings habe ich mir vorgenommen, innerhalb dieser Zeit meinen Quadrocopter in einen flugtauglichen Zustand zu versetzen sowie erste Testflüge mit installiertem FPV-Equipment durchzuführen. Der Sender inklusive Kamera wurde heute morgen bereits auf dem Quadrocopter verkabelt und hat einen Funktionstest erfolgreich durchlaufen. Weiterhin müssen noch die Bodenstation verkabelt und die neue Inertialsystemerfassung (MutliWii 328P) kalibriert, konfiguriert und getestet werden.

Herzstück des Quadrocopters ist die elektronische Fluglageregelung, die unter Zuhilfenahme verschiedender Sensorsysteme die aktuelle Position, den Winkel und die Höhe des Quadrocopters relativ zum Bezugssystem, also dem Boden, sowie die Drehbewegung des Quadrocopters um eine seiner drei Achsen misst und durch entsprechende Ansteuerung der Motorregler und damit der Motoren eventuellen Kipp-, Dreh- und Driftbewegungen entgegenwirkt.
Im Folgenden möchte ich ein wenig tiefer in die physikalischen Grundlagen, die hinter den auf einer Fluglagesteuerung verbauten Sensoren stecken, einsteigen. Wer sich nicht dafür interessiert, sondern nur den aktuellen Entwicklungssstand des Projekts verfolgen möchte, springt zum letzten Absatz.

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Da die per Wasserstrahl geschnittenen Bauteile für den neuen Rahmen des Quadrocopters noch nicht über die entsprechenden Löcher zur Montage des Rahmens verfügten (mehr dazu in diesem Artikel), musste ich diese manuell bohren. Hierzu habe ich die aus 3 Millimeter dickem Sperrholz geschnittenen Schablonen mit den jeweiligen Bauteilen aus GFK zu einem Sandwich verklebt. Anschließend konnte ich die Bohrlöcher exakt mittig körnen und mit der Standbohrmaschine bohren.

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Nach acht Tagen Urlaub ging es heute mit dem Bau des neuen Rahmens für den Quadrocopter los. Die per Wasserstrahlschneider ausgeschnittenen Bauteile aus 2 Millimeter dickem glasfaserverstärktem Kunststoff sind zwischenzeitlich eingetroffen, sodass ich sie heute für die Nachbearbeitung vorbeireiten und einige Bilder vom späteren Aufbau des Rahmens machen konnte. Zudem finden Sie in diesem Artikel das Video von der Produktion der Bauteile, das ich in einem der letzten Artikel angekündigt habe und das PCGHX-User dorow, der die Bauteile für mich ausgeschnitten hat, angefertigt hat.

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Nachdem in der letzten Zeit einige Schnitttests der Bauteile für den neuen Rahmen des Quadrocopters an Sperrholz und einem Teststück aus GFK durchgeführt wurden, hat dorow nun die finalen Bauteile aus einer 2 Millimeter dicken Platte aus weißem glasfaserverstärktem Kunststoff mit einem Wassertrahlschneider ausgeschnitten und mir auch einige Bilder geschickt, die ich hier zeigen möchte.

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