Sida 1 av 18

Mitt quadprojekt (el-helikopter för kamera)

Postat: 16 september 2010, 07:59:56
av hubben
Slänger upp en liten byggtråd ifall någon är intresserad. Jag tänkte syssla lite med flygfoto, och har testat diverse el-helikoptrar för ändamålet. Problemet heter vibrationer. När GAUI släppte sin 330X testade jag en quad för första gången och är mycket nöjd med resultatet. I stort sett vibrationsfritt, stabilt och lättfluget. Nu är 330X för liten så jag bestämde mig rätt snart för att bygga nåt större.

Googlar man runt hittar man 3st "större" "märken" av quad för hemmapulare:
Mikrokopter - full funktion med GPS moduler och allt - och SNORDYR
Aerocopter - bygger på en arduino, finns med GPS modul, accelerometrar och hela kittet
KKmulticopter - ENKEL upbyggnad och nästan gratis, helt open source projekt

Som första test köpte jag hem ett sånthär:
Bild

(Någon kan gärna få tipsa mig hur tusan jag kan göra proffsiga kretskort själv, med utskrift på och allt)

Det man gör är att man kopplar 4 PWM signaler från RC-mottagaren samt 3st gyrokort från ett snorbilligt kinagyro till en Atmega88 eller liknande. Sen plockar man ut 3-6 motorstyrningar som får kontrollera farten på propparna. Efter lite lödning ser det ut såhär (gyroplattor monterade):

Bild

Färdiglött:
Bild

För att testa funktionen byggde jag en apklen ram av ett gäng 6x6mm fyrkantsprofil i kolfiber samt 100x100mm makrolonplattor i mitten - KISS tänkte jag...

Bild

Bild

Bild

Gummiupphängda motorer är ju fint, eller?
Bild

Färdigt chassie:
Bild

Bild

En vanlig CD-box för 25 skivor får agera elektroniklåda:
Bild

Koden i atmegan är supersimpel. När man startar upp får man dra vänsterstickan i nedre högra hörnet för att armera quaden. Gör man inte det händer ingenting. När man har armerat och höjer throttelstickan initieras gyrona. Då tar den helt enkelt 16 värden från gyrot och sparar medelvärdet som "normal". Hit kommer den sträva tills dess man stänger av den.

Eftersom att ramen är lite av det rangligare slaget så sitter motorerna inte rakt. Det är rätt viktigt att motorerna sitter rakt märkte jag för någon dag sedan. Det som händer när motorerna sitter snett är att man får interactions, dvs drar du framåt kommer den även att rotera och lägga sig i sidled. Efter en lite hårdare sättning från 0,5m på grund av en plötslig piruett sa mitt chassie upp sig totalt. Att borra 3mm hål i en 6x6mm kolfiberstav och tro att man ska ha någon hållfasthetkvar är ett feltänk. ;-)
Quadden föll ihop som ett korthus.

Det var ungefär här jag började CNC konvertera fräsen jag har i garaget - samtidigt som jag började cadda upp ett nytt chassie. Chassiet blir färdigmodellerat idag, och jag har börjat fräsa ut delarna som är klara. Wireframen av chassiet har ni sett tidigare, men här kommer det igen:
Bild
Bild

Jag tänkte även skriva om koden i atmegan lite så att jag får ut två extra gyrostabiliserade kanaler så att man kan få kameran att alltid hänga i rätt läge, även om quadden i övrigt gungar och lutar, men det får bli quad 2.0...

Ändringarna jag gör idag går mest ut på att ta bort överflödigt material för att minska vikten, men med 10" propellrar har denna en SJUK lyftkraft. Jag har även 12" proppar som jag inte testat ännu då den lyfte på 1/5 gas med HD-video kamera monterad med det gamla chassiet och 10" propp...

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 08:11:13
av PeterH
:tumupp: skitkul, häftigt bygge och bra beskrivet... Kommer säkert frågor om inköpsställen längre fram eftersom detta är något jag velat bygga länge :D

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 09:11:58
av dechaine
Mycket intressant bygge!
Detta kommer jag att följa...

Sysslar själv med modellflyg (heli och plan) och håller på att färdigställa en tricopter. Den är oxå tänkt att agera som kameralyftare så småningom, men inget stort... kanske någon kompaktkamera.

Jag kommer nog att skapa en projekttråd om den senare...

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 09:25:48
av hubben
Lite filmat från quadden, första testet med en kompaktkamera:
http://www.youtube.com/watch?v=s6agHrr_Pqo

Här kommer länkar till prylarna jag kör med, kursen är när jag köpte grejjerna så det kanske inte stämmer exakt idag, men det ger ju en fingervisning:


2x prop: http://www.hab.se/Default.aspx?tabid=11 ... uctID=5847 á 43:- = 86:-
2x prop: http://www.hab.se/Default.aspx?tabid=11 ... ctID=16792 á 57:- = 114:-
4x ESC: http://www.hobbycity.com/hobbyking/stor ... oduct=2163 á $11.81 = $47.24
4x motor: http://www.hobbycity.com/hobbyking/stor ... oduct=5691 á $13.28 = $53.12
3x gyro: http://www.hobbycity.com/hobbyking/stor ... duct=10113 á $13.99 = $55.96
PCB: http://www.kkmulticopter.com/index.php/ ... nonce&id=5 á €36 = €36

Lite kolfiber, lim, skruvar och en CD-box man hade hemma. Totalt:
SEK: 200:-
USD: 156,32
EUR: 36

Med dagens kurs:
200 + 1184 + 348 = 1732:-

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 09:56:48
av PeterH
Några frågor...

1. Varför valde du den hålmonterade varianten? (ville du absolut bygga själv eller vad?)
2. Varför har du köpt hem två olika proppar? (gissar för test, men vad har i så fall testerna visat?)
3. Hur mycket lyftkraft räknar du med att klara på dina KV840 motorer (är det någon nackdel med för starka motorer?)
4. Hur resonerade du när du valde ESC:er (vikten, priset eller hur hög ström dom klarar?)
5. Man kan ju köpa ett färdigbyggt ytmonterat kort med gyros för ca: 800:- (finns några nackdelar med detta)
6. Sändare/Mottagare, vad har du valt här? (antal kanaler, vad behövs och vad är önskvärt?)
7. Vilken mjukvara bör man lägga in i processorn? (köper man färdigbyggd får man ju välja :humm: )

Många frågor, men eftersom jag aldrig hållit på med R/C flyg eller liknande vill man ju inte köpa sämre prylar än nödvändigt :mrgreen:

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 11:26:00
av hubben
Nu har det börjat hända saker, första biten utfräst. Chassiet ligger redan på version 2.0 eftersom att 1.0 blev alldeles för tungt och fult. ;-)

Två av denna ska utgöra själva grundstommen i chassiet:
Bild

@PeterH

1. Dels ville jag bygga själv, dels är jag kass på att löda ytmonterat, dels blev det billigast så
2. För att testa. Jag har som sagt inte monterat 12" propparna än då den flög "för lätt" med 10" proppar.
3. Jag räknar iallafall med att kunna lyfta min systemkamera med objektiv. 10" proppar på gamla chassiet lyfte utan problem min Canon G11 kamera. Och då menar jag UTAN problem, det märktes inte ens att den var där. Du vill hovra någonstans runt mid-stick, dvs 50% throttel. Detta för att gyrona ska ha lite spelrum att justera på utan att stänga någon motor helt. Därav blir det en avvägning motor/propp.
4. Det är bra fartreglage, 25A är lite överdim men 18A fanns inte i lager när jag beställde. ;)
5. Var hittar du färdigött med gyron för 800:-? Billigaste jag hittat är 150euro.
6. Jag har en Spektrum DX7 och en Turnigy x9 till mina helisar, jag kör med dem. Det räcker med 4 kanaler för att flyga quadden, fler om du vill kunna styra en kamera samtidigt.
7. Jag kör med 4.5, ser ingen anledning att köra nåt äldre. Du måste såklart ha rätt mjukvara beroende på typ av farkost, tricopter till tricopter, quad till quad etc.

[edit] ser nu att det dykt upp lite kort för 100euro, klara med gyron, men 800:-? Jag tar 750:- av dem jag lött åt, och det backar jag inte på... [/edit]

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 11:37:41
av Meduza
5: Sparkfun?

http://www.sparkfun.com/commerce/produc ... ts_id=9268

Finns många andra, både enklare och mer avancerade

Kolla denna:
http://www.sparkfun.com/commerce/produc ... ts_id=9623

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 12:09:36
av hubben
Mjo, men det där är ju inte direkt samma sak. Kortet jag har kopplar du in mottagaren och ESC:arna till och sen är det klart. Där har du egentligen ett 3-axligt gyrokort med 3 accelerometrar i det värre fallet. Du kan säkert bygga om den för att passa multicoptern, men den lär inte vara bolt-on...

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 12:29:19
av orvar-e
Mycket intressant ..... kommer följa tråden med stor spänning. :)

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 12:51:34
av Meduza

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 16 september 2010, 13:03:48
av hubben
Det finns det garanterat, kkmulticopter är en beprövad quad som jag tänkte börja med. Nästa blir en aerocopter med en arduino + accelerometrar och gps, nu kör vi på KKcopter. =)

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 17 september 2010, 10:16:17
av PeterH
Lite funderingar inför eventuell beställning...

Propeller: Hur ska man tänka när det gäller propellern? Det jag läst mig till är att den modellen du länkar till är en "slow prop", antar att utformningen gör att fordonet går långsammare :vissla: Men hur läser man av beteckningarna och hur påverkar dessa egenskaper själva farkosten? På denna länk kan man se att det finns exempelvis APC 10 x 3.8 SF och APC 10 x 3.8 SFP som då är "skjutande". Jag gissar att APC är tillverkaren, 10 är måttet i diameter (10" = 25,4 cm), men hur tolkas 3.8, är det bredden eller vinklingen? SFP som är skjutande jämfört med SF gissar jag är att SF istället är dragande, dvs. vilket håll det blåser vid en given axelrotation (medsols eller motsols).

Så om man då tar en SF 10 x 3.8 och en SF 10 x 4.7 eller en SF 10 x 7 vad blir skillnaden rent praktiskt? Om man pratar Quadcopter (eller Tricopter), bör man välja skjutande eller inte. Motorerna skall ju enligt setup gå åt olika håll beroende på placering på farkosten, men det måste ju samtidigt bero vilken propeller man valt? :humm:

Ni som håller på med detta, finns det ett enkelt sätt att förklara propellrar för en oinvigd?

Motor: Nu går vi vidare till motorn, hur ska man tolka siffror för dessa? Vad är viktigt att tänka på, jag har gissat/trott att Kv var ett mått som angav "lyftkraften" i förhållande till effekten man matar in :roll: När jag tittar efter motorer ser jag att det finns en uppsjö av motorer i vitt skilda prisklasser och vikter/mått och ändå kan man hitta motorer med lika Kv trots olika storlek och vikt?

Exempelvis hittar jag en motor med 2900Kv och vikten 17g, samtidigt hittar jag en motor på 920Kv som väger 76g. Jag förstår att vikten inte nödvändigtvis har med styrkan att göra men ändå... Dessa motorer ligger under rubriken "Små Motorer", tittar jag istället under rubriken "Stora Motorer" hittar jag exempelvis en motor på 200Kv och vikten 1089g! Samtidigt finns en 3300Kv som väger 199g... Den motor du har valt har ju 860Kv och väger 71g, är det detta man skall sträva efter? Låg vikt och högt Kv-värde (eller är ett lågt Kv värde att föredra?)

Hjälp mig tolka dessa siffror och vad ska man tänka på när det gäller Quadcopter (eller Tricopters)? Vad är Kv och hur beräknas det?

ESC: Hur är det med dessa, jag antar att det är ganska "rakt på" och att det räcker att man väljer en ESC som klarar motorns toppström? Eller bör man lägga sig på en faktor x2 för strömmen så att man är säker på att den inte ger upp :shock: Vad mer bör man tänka på, det verkar ju finnas massor av olika programmeringsmöjligheter på viss av dom. Vilka egenskaper vill man kunna programera och när används dom olika funktionerna?

Kan man vara säker på att billiga ESC:er är skit medans dyra är att föredra? Man vill ju inte att farkosten ska ramla ner mitt i flygningen och samtidigt vill man inte lägga ner en förmögenhet på hobbyn 8)

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 17 september 2010, 10:30:21
av Joe
kV är förhållandet rpm/volt. Multiplicera batterispänningen med kV värdet och man får fram varvtalet på motorn vid denna batterispänning.
Google fynd
(Finns även en förklaring här på EF)

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 17 september 2010, 10:47:40
av PeterH
Aha.. då förstår jag, tack. Frågan kvarstår dock vilket nominellt varvtal som är att föredra till en Quadcoter eller Tricopter, kanske beror på vilken lyftkraft man vill ha förstås :humm: Jag letar vidare för att se om jag hittar några svar...

Re: Mitt quadprojekt

Postat: 17 september 2010, 11:32:20
av hubben
Många och långa frågor.. ;-)

Proppar:
APC är tillverkaren
10 = 10", dvs diametern på proppen
SF = SlowFlyer
SFP = SlowFlyer Pusher
4,7 etc = stigning i tum, dvs hur många tum proppen rör sig framåt per varv om du har 100% grepp.

Motor:
Kv är som sagt rpm/volt.
Det du behöver här är en motor som klarar tillräckligt hög effekt, brukar vara en Wattmärkning.

ESC:
Lite beroende på vilken du köper får man överdimensionera en aning. För en quad behöver du inte kunna programmera i stort sett någonting. LiPo läge är bra att kunna ställa in, och automatisk avkänning av cellantal är bra.

Det som gäller generellt är att man måste avväga proppval med motorns kv/effekt för att få bra prestanda. Eftersom att vi inte kommer röra oss så snabbt i luften i proppens längdled men vill ha bra grepp i luften vid låg fart (hover) så kör man SF proppar. Stigning och storlek får man labba med, men har du för hög stigning tappar du "fäste" i luften, och för stor propp orkar inte motorn med - då får du köpa större motor.
Jag köpte enligt rekommendation 10x4,7 och 12x3,8 om jag inte minns helt fel. Där ger 12" klart bättre lyft.

För quadbruk vill man hålla kv relativt lågt med stora proppar eftersom att motorns tröghet gör det svårare för kontrollern att korrigera lutning etc. Att justera en 4" propp mellan 0-40000rpm ger betydligt mer latency än att justera en 12" propp mellan 0-4000.

Nu skriker ungarna, så det blev en snabbförklaring, hoppas nåt går att tyda.