Willas Shrediquette Tricopter / Quadrocopter / Hexacopter

[Willa]

hier sieht man wie das Heckservo funktioniert:
http://www.youtube.com/watch?v=pIBqzTtdpMg

Und hier das was dann passiert:
http://www.youtube.com/watch?v=4ycmTyl9dec#t=0m36s
http://www.youtube.com/watch?v=4ycmTyl9dec#t=2m17s

[The Man]

Hi William,

wie währe es denn, den Heckrotor fix zu lassen und unter dem Propeller Leitwerke als Schubvektor zu nehmen?
Das würde auch den Servo entlasten.

mfg,
The Man

[Willa]

Hi!
Ich glaube Leitwerke alleine würden nicht genügen. Bei etwas schnellerem Gieren ist der Heckpropeller deutlich angestellt. Vielleicht so um die 40° aus der herizontalen raus (ich hätte vorher nicht gedacht dass man so große Ausschläge braucht um den Copter zu drehen).
Leitwerke müssten ja ebenfalls durch ein Servo gegen die Strömung angestellt werden, d.h. das Servo wäre kaum entlastet.
Allerdings habe ich schon daran gedacht unter dem Heckmotor noch ein Leitwerk anzubringen. Im schnellen Vorwärtsflug hätte man so eine Art Windfahneneffekt und müsste nicht immer manuell den Copter in die richtige Richtung lenken. Außerdem weiß man dann besser wo vorne und hinten ist...

[Willa]

So, es gibt mal wieder semi-Neuigkeiten um Tricopter...:
Erstmal muss festgestellt werden, dass ein kleineres Chassis + größere Luftschrauben für meine Gesundheit nicht grad förderlich ist. Es ist kaum noch Platz da um den Tricopter zu greifen, meine Hand ist jetzt etwas zerkratzt...
Außerdem bin ich dabei einen Zweit-µC (Mega   zu installieren. Der soll die Auswertung des Empfängers übernehmen. Auf dem Haupt-µC (Mega32) ist der 16bit Timer schon für die PWM Signalgenerierung verbraucht. Bleibt nur noch der 8bit Timer für die Auswertung des Summensignals. Mit diesem Timer bekomme ich eine maximale Auflösung von 74 Schritten für den Sender hin. Und anscheinend stören sich die Interrupts der beiden Timer manchmal. Deswegen wird jetzt der 16bit Timer eines Atmega8 verwendet. Die Werte (pro kanal ein Byte als Marker und ein Byte mit der Stickposition) werden per UART und 115200 baud übertragen. Das funktioniert anscheinend sehr gut. Im Moment muss aber mien RN-Control als zweit µC herhalten. Das mit dem Zweit-µC finde ich eigentlich gar nicht so schlecht. Diesen µC kann ich einfach für die komplette Sollwertvorgabe verwenden. Die kann ja ruhig etwas langsamer ablaufen (ich gebe die Sollwerte ja mit den Sticks vor, und ich bin nicht soooooo schnell), hauptsache die Abweichung zwischen Ist- und Sollwert wird möglichst schnell ausgeregelt.
Außerdem habe ich festgestellt dass das Heckservo deutlich weniger zuckt wenn sein Kabel nicht zusammen mit den drei Motorphasen im Kohlerohr verlegt wird (keine sooo große Überraschung, oder?!). Ich werde es jetzt außerhalb des Rohres verlegen um die Störeinstrahlung zu minimieren. Sieht aber blöd aus. Ein Ferritring ist schon dran.
Mal gucken ob ich irgendwo noch Platz für ne Mega8 Grundschaltung (+max232, schließlich muss ich ja wissen was passiert...) auf dem Board finde....
Die neuen Motoren laufen übrigens sehr schön. Deutlich höhere Leistungsreserven habe ich jetzt, meine Kamera kann ich nun auch ohne Hitzeprobleme durch die Gegend fliegen. Werde mal versuchen bald ein Video zu drehen.

[Terfagter]

Ich hoffe du hast nichts dagegen, wenn ich ein paar Fotos von meinem Nachbau-Tricopter hier reinstelle, oder soll ich einen eigenen Tread aufmachen? Ist ja teilweise nur ein Nachbau von deinem Tricopter, aber wenn du nichts dagegen hast mache ich einen eigenen Tread auf.

Die Kabel bei meinem Tricopter sind größtenteils noch nicht angeschlossen und der Heckservo ist auch noch nicht komplett angeschlossen...
Bei mir ist die Steuerung in drei Ebenen aufgeteilt.

Zur Zeit wiegt der gesamte Copter mit Akku (auf den Bildern nicht angeschlossen) ca. 800 Gramm. Ist das OK oder zu schwer?

[Willa]

Sieht schick aus! 800g ist ein guter Wert. Du benutzt 2 µC's? Hast du dir schon Gedanken über die Software gemacht? Was für Gyros/ Verstärker nutzt du? Ist auch ein ACC eingebaut?
Gib doch mal ein paar mehr Infos über die Elektronik, fände ich sehr interessant!

[Terfagter]

Also ich benutze einen µC zur Steuerung des Copters und den anderen zum senden und empfangen von Daten. Dafür benutze ich das RFM12 Modul das in einem anderen Tread beschrieben wird. Die drei Gyros, die übrigens noch nicht verbaut sind sind von Murata und die gleichen die du verwendet hast, auch der Operationsverstärker ist der gleiche wie du ihn verwendet. Ist es eigentlich egal, wenn die Widerstände am OV keine Präzisionswiderstände sind?
Einen ACC habe ich bisher noch nicht verbaut und z.Z. warte ich noch auf die bestellte Fernsteuerung von Walkera.
An den einen BNC Anschluss kommt noch eine kleine Antenne dran zum übertragen der Daten. (Temperatur, Abstand, etc) Die Daten werden an ein GLCD an der Fernsteuerung übertragen.

Eine Kamera soll auch später noch dran, die auch über einen Joystick bewegt werden kann.
Daran baue ich zur Zeit. Wenn die ganze Technik fertig ist fange ich an zu programmieren und umzubauen.
Ich habe alle Platinen fertig geätzt und gelötet, mir sind aber jetzt schon wieder Verbesserungen eingefallen, die ich abändern will.
Vorallendingen habe ich den Anschluss für das Summensignal vergessen zu planen.  

Kann ich eigentlich eine Fernbedienung der Marke X mit einem Empfänger der Marke Y verwenden? (vorausgesetzt: gleiche Frequenz und Quarz)

[Lurchi]

Sehr cooles Video!!! Der "Outtake" am Ende ist auch Weltklasse!

Lurchi :-)

[Willa]

Hi Terfagter! Mach doch am besten noch einen Thread extra für deien Copter auf, ich denke du wirst in Zukunft sicherlich noch ein paar Fragen haben.

Ist es eigentlich egal, wenn die Widerstände am OV keine Präzisionswiderstände sind?

Ja, denn die richtigen Werte bekommst du eher durch probieren als durch ausrechnen heraus. Aus meiner Erfahrung heraus würde ich sagen, dass du dich die nächsten Wochen wohl erstmal mit der Programmierung und Reglungstechnik auseinandersetzen wirst und weniger mit Datenübertragung/ Kamera.

Kann ich eigentlich eine Fernbedienung der Marke X mit einem Empfänger der Marke Y verwenden?

Ja das geht, aber darauf achten dass du kein PCM benutzt. Das geht nicht für das Summensignal und auch nicht wenn du versch. Hersteller mixt.

[Willa]

Lange gab es keine Neuigkeiten in diesem Thread, dafür gibt es jetzt um so mehr...

Die erste Neuerung: Ich habe neue Gyroskope. Die bisher verwendeten Murata ENC-03R sind zwar schön billig und dafür auch gar nicht mal so schlecht, allerdings nervt deren ständiger Drift ziemlich. Mit viel Aufwand in der Software + Elektronik kann man zwar die negativen Effekte etwas verringern, aber es ist eben viel Aufwand und nie so richtig optimal. Deswegen habe ich einmal tief Luft geholt mir 2 Stück ADXRS610 besorgt. Von denen hatte ich nur Gutes gehört. Die neue Mikrokopter.de Version setzt auch auf diese Gyro's, der Armokopter ebenfalls. Die Gyro's werden mit einem Tiefpass mit einer fg von ca 50 Hz betrieben. Als ich die Gyro's beim ersten Versuch mal ganz ohne Tiefpass ausgewertet hatte war ich ganz schön enttäuscht... Rauschen ohne Ende. Da hatte ich besseres erhofft. Mit dem Tiefpass aber sind die Gyro's bei 10bit ADC quasi rauschfrei. Außerdem haben die wie versprochen null Drift! Phantastische Voraussetzungen... Ich konnte nun in meiner Software alle Filter und Antidriftsachen rausschmeissen.

Die zweite großartige Neuerung ist die Ansteuerung meiner Motoren per i2c. Goara - ebenfalls Nutzer des Roboternetzes - hat mir (wohl in einem Anflug von kurzzeitigem Wahnsinn) freundlicherweise seine I2C brushless Regler geliehen (herzlichen Dank nochmal dafür!!). Mit diesen Stellern und den neuen Gyroskopen ausgerüstet fliegt mein Copter DEUTLICH besser. Quasi einfach sagenhaft gut. Da habe ich flugs meine drei TowerPro n18A Regler auf I2C umgebaut (denn Goaras Regler muss ich wohl oder übel zurückgeben ;-D).

Die dritte, am großartigstene Neuerung, ist die Verbesserung meines Regelalgorithmus'. Mangels tieferem Verständnis von Regelungstechnik war meine bisherige Lösung ziemlich suboptimal. Gyroskope und Fernsteuerung arbeiteten völlig unabhängig voneinander und oft auch gegeneinander an. Dadurch hatte ich eigenartige Phänomene nach einem längeren Vorwärtsflug: Der Copter wollte gar nicht mehr aufhören nach hinten zu kippen. Ich habe es jetzt endlich geschafft zwei komplett unterschiedliche Regelungsarten zu programmieren: Per Schalter an der Fernsteuerung kann ich zwischen Winkelgeschwindigkeitssteuerung (zum flotten Rundflug) und Winkelsteuerung (fürs Schweben und zum beeindrucken von Leuten "wie ruhig der doch fliegt") umschalten. Nachdem ich die Winkelsteuerung bei ständigem Regen ausgiebig in der Wohnung testen konnte (funktioniert sehr gut!), bot sich eben grad die Gelegenheit endlich mal draußen rumzuheizen. Es geht so großartig gut und das macht soooo viel Spaß! Das Ding fliegt jetzt absolut neutral und bleibt genau so schräg in der Luft stehen wie man es per Fernsteuerung vorgibt. Damit lässt sich ganz hervorragend herumheizen. Die Leistung der neuen Motoren ist echt super, bald werde ich mal ein Onboard-outdoor Video drehen. Außerdem werde ich bald mal ein paar Videos der verschiedenen Regelungsarten nachschieben.

Neulich habe ich nochmal ein paar Fotos vom Chassis gemacht, die gibt es hier:

http://www.villalachouette.de/willia...r/buechi/3.jpg
http://www.villalachouette.de/willia...r/buechi/4.jpg
http://www.villalachouette.de/willia...r/buechi/5.jpg
http://www.villalachouette.de/willia...r/buechi/6.jpg
(als Link, da die sehr groß sind)
Die Gyroskope haben allerdings mittlerweile ihren Platz auf der Platine gefunden.
Als nächstes werde ich mich wieder meiner "TriGUIDE" PCB widmen. Routen macht aber so wenig Spaß....