X-Ufo Fliegender (Halb-)autonomer Sensorträger

Hallo Gemeinde!

Ich möchte hier mal einen Zwischenstand von meinem Projekt vorstellen. Für Fragen, Kritik, Anregungen, etc. bin ich natürlich gnadenlos dankbar.

Der Grundsatz:
Es geht hier darum ein X-Ufo auf (Halb-)autonomen Betrieb umzubauen. Dazu soll das X-Ufo möglichst in seinem Ursprungszustand gelassen werden. Dadurch soll ein leichter Nachbau auch für andere erreicht werden. Man macht nicht sofort alles kaputt.
Im Grunde ist das Ziel also einen "Snap-on-Autopiloten" zu entwickeln, den nahezu jeder Huckepack auf sein Ufo schnallen kann.

Das Konzept:
Das Ufo soll in diesem Projekt als Sensorträger dienen. Es trägt den Autopiloten, welcher alle nötigen Sensordaten an die Bodenstation liefert. Die Sensoren + Sender muss dabei möglichst leicht sein.
Auf der Basisstation findet die Auswertung der Daten statt. Die eigentliche Regelung erfolgt hier. Die Ausgangsgröße wird über die Ufo-Fernbedienung gesendet. Dort wird dann von der integrierten Ufo-Elektronik die Kreiselsensorik in der Motorsteuerung berücksichtigt.

Hauptplatine:
Als "CPU" dient ein Mega32. Der ist inkl. ISP Anschluss eingebaut.
Der zweite 10 pol. Stecker ist für den Anschluss der Fernsteuerung. Auf diese Pins werden die Signale von den 4 elektronischen Potentiometern gelegt. (Diese 4 8-beinigen ICs) Bei Umschaltung der Fernbedienung übernehmen diese die Aufgabe der Knüppel in der Hand.
Der Einfachheit halber verwende ich RN-Funk und kommuniziere über die RS232 Schnittstelle.
Ein MAX232N ist für Debuggingzwecke eingesetz. Ich kann also auch mit dem PC Funkdaten "emulieren.
Die Sensordaten werden nebenbei über TWI an den Mega8 übergeben. Dieser formatiert die Daten und gibt sie dem zweiten Mega8. Der stellt alle Sensordaten auf dem Fernseher dar. (Danke an JanB an dieser Stelle)
Die kleine Extraschaltung neben dem zweiten Mega8 ist ein lustiges Zusatzfeature. Vielleicht kennt ihr diese Piep-Automaten aus dem Segelflugzeug. Die Schaltung erzeugt so ein Piepen. Hiermit wird die Höhenänderung akkustisch dargestellt. Sprich man kann hören ob das ufo (und wie stark) es steigt bzw. sinkt.
Noch nicht implementiert ist der Anschluss einer PS2-Tastatur. Hiermit sollen Sensor-Sollgrößen eingegeben werden können.

Sensorplatine:
Da die Sensorplatine ja möglichst leicht sein soll, hab ich hier auf Stützelkos, etc verzichtet. Klappt trotzdem! Dieses Teil soll später auf ne geätzte Platine und teilweise in SMD umgebaut werden.
Hierdrauf findet sich nur:
Der Atmega8 der die Daten ordentlich verpackt an das Funkmodul weitergibt.
Das Funkmodul sammt Antenne.
Ein SChmidt-Trigger für die Auswertung der Rotationssensordaten.
4 Trimmpotentiometer für die Rotationssensorenkalibrierung.
Die übliche Spannungsversorgung.

Auerdem werden folgende Sensoren ausgelesen:
4 Rotationssensoren
1 Kompassensor
1 Boden-Abstandssensor (später 2. Jeweils nach oben und unten.)
2 Wand-Abstandssensoren (später 4)
1 Temperatursensor
1 Spannungssensor
1 Kamera (die Kamera ist (vorerst) nur zu Überwachungszwecken. Es findet keine Auswertung der Daten statt. (Außer zwischen meinen Ohren))

Veränderungen am Ufo:
1. Das drisselige Akku des Ufos wurde durch einen hochwertigen LiPoly Akkus ersetzt. Ohne Zusatzbalast sind damit Flugzeiten bis zu 25 Minuten möglich.
2. Der EPP Rahmen wurde testweise abgemacht. Das Gewicht beträgt jedoch nur einige Gramm. Er wird auf jedenfall wieder montiert. Die Schutzwirkung ist unverzichtbar.
3. Die Fernsteurung wurde modifiziert. 1 Umschalter für je einen Kanal der Fernsteuerung erlaubt eine Umschaltung von autonomen auf manuellen Betrieb. Da jeder Kanal einzeln Umschaltbar ist, ist auch halbautonomes fliegen möglich.
4. Die Stromversorgung der Fernsteuerung erfolgt jetzt auch über das Mainboard. Endlich keine Batterien merh kaufen.


Der aktuelle Stand:
Die Hardware ist ja durch das X-Ufo fest vorgegeben. Die im Moment überschaubaren Hardwareanpassungen sind vorgenommen. Die Elektronikentwicklung ist nahezu abgeschlossen. Die Platinen sind fast fertig zusammengebraten. Es fehlen noch einige Stützkondensatoren und der Tastaturanschluss.

So, genug gesabbelt. Im Anhnag findet ihr ein paar Bilder des aktuellen Standes.


Bild hier  
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Wie oben schon geschrieben bin ich für alle Meinungen offen!
Gruß,
Majus

Sorry für die schlechte Qualität der Bilder. Ich sollte scharfe Fotos machen...

ich mag Maissalat, Gurkensalat, Möhrensalat, Salatsalat, Bohnensalat, Reissalat - aber keinen Kabelsalat.

Irgendwie kann ich die Bilder nicht sehen ;)

@Lunarman: Hehe, ein Salat mir gebratener Hühnchenbrust und einer Jogurthsoße oben drüber ist auch nicht schlecht...
Ein bisschen Gastronomie muss auch sein ^^

So jetzt sind die Bilder da^^ aber etwas zu groß... könntest sie kleiner machen?

Kann ich rezisen? Also im Forum? Weil neu hochladen ist problematisch.
Majus

Ich glaube du musst die leider neu hochladen, im Forum kann man die Größe nicht einstellen.

Btw... Es heißt E-Vario und nicht Piep-Automat ^^

Ansonsten: Sehr interessant...

MfG

Photos sind wieder da und rezised.....

die platine sieht interessant aus. aber solang alles läuft ists ja gut. die schalter in der vernbedinung find ich sehr gut.
*gibts hier so ein smiley mit daumen hoch*

gruß fabi

Die Idee mit dem Vario ist interessant, da man wenn man auf viel achten muss ist man auf jeden Sinn angewiesen, und muss dann dem Vario nicht auf ne analoge/digitale Anzeige achten, denk auch mal über andere Sachen nach, die die Steuerung vereinfachen

Hast du mal deine Elektronik auf die Waage gelegt? Ich glaub du kannst da noch ettliche Gram einspahren. Schaut mir bisher noch nach sehr viel unnötigen Balast aus. Ich würde auch die Platine anders Verkabeln (Fädeltechnik, bzw. Draht schau mal im Forum da gibts gerade einen Thread über Platinenbestückung). So kannst du locker Gewicht einspahren und somit die gesammte Flugzeit erhöhen.

Hi,
danke für die Tipps. Die maximale sinnvolle Zuladung des Ufos beträgt etwa 80g.
Aus diesem Grund möchte ich die Ufo-Platine möglichst schnell als DoubleLayer Platine bei MultiPCB anfertigen lassen. Außerdem möchte ich ja wie oben schon geschrieben weitgehend auf SMD Bauteile umsteigen.
Die Platine wie sie jetzt ist, ist mit Kamera nicht flugfähig. Sie soll nur zum testen sein...
Der Mega8 passt unter das Funkmodul. Das würde schonmal die halbe Platine sparen. Außerdem wird kein 1A Festspannungsregler benötigt.
Die Potis möchte ich nach ersten Testflügen (so Gott will) durch Widerstände ersetzen...
Im Moment hänge ich an der Programmierung. Ich überlege was für einen Regelalgorithmus ich zur Anpassung der Ist- an die Sollgröße verwenden soll. Einen PID-Regler? Eine einfache E-Funktion? Ein oszillieren soll möglichst verhindert werden.
Auch das das Ufo bei Änderung der Motordrehzahl schneller sinkt als steigt muss kompensiert werden. Vorschläge?
Gruß, Majus

Nabend,

Zitat:

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Auch das das Ufo bei Änderung der Motordrehzahl schneller sinkt als steigt muss kompensiert werden. Vorschläge?

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Wie wäre es denn mit einem US-Senor der Senkrecht nach unten "guckt". Damit kannst du dann die Entfernung messen und die Motoren regeln. Oder ihn in einer Höhe schweben lassen.

MfG Omeg@

Jo,
als Höhenmesser soll der Sharp fungieren.
Bis 1,80 erhält man von dem sogar ein relativ gutes Signal. Mit 2en davon kann man sich im Raum höhentechnisch gut zurecht finden. (Außer in Altbauwohnungen.)
US ist mir nicht gerichtet genug. Lieber eine Teppichkante erkennen und darauf reagieren, als ne 1 Meter entfernte Wand als Hindernis erkennen und volle Kanone in die Decke reinfliegen...
Es ging mehr um den Algorithmus, nach dem die Regelung erfolgen soll. Sind Helipiloten unter euch die von sowas Ahnung haben? Oder jemand mit etwas Vorstellungsvermögen?
Gruß, Majus