Kopter-Projekte im uCCC

Diese Seite soll zum Sammeln von Links und Informationen ueber die diversen Kopter-Bauvorhaben (quadkopter, mikrokopter, arm-o-kopter, uavp und wie auch immer) die derzeit hier passieren dienen… Zur Begriffsklaerung:

• Quadkopter: ein Kopter mit 4 Propellern, egal welche Steuerelektronik (analog: Oktokopter mit 8 Props)
• Mikrokopter: Quad/Oktokopter auf Basis der Flightcontrol von Ingo & Holger: www.mikrokopter.de
• UAVP-NG - neue Open-Source Koptervariante, noch Beta aber vielversprechend
• Arm-O-Kopter: Kopter mit einer wohl closed-source ARM-Steuerelektronik

Aktuell sind alle in Arbeit befindlichen Kopter bei uns Mikrokopter…

Da derzeit einige Kopter in Arbeit sind, besteht gute Chance fuer Sammelbestellungen bei einzelnen Komponenten. Zwar ist der Versand im Mikrokopter-Shop fuer so teurer Bestellungen eh gratis, aber es ist dennoch nett eine Bestellung anzukuendigen weil sicher immer irgendwem noch irgendwas kleineres fehlt…

• Wer noch gar nichts hat, benoetigt auch noch ein LiPo-Ladegeraet, dieses sollte einen Balancer-Anschluss besitzen um mehrzellige Akkus zu laden, und einen Sender mit passendem Empfaenger. Klassisch steckt man in Sender und Empfaenger ein passendes Quarzpaar um den Kanal zu waehlen, inzwischen sind aber auch Geraete mit Sythesizer (Frequenz kann durch die Elektronik bestimmt werden) leistbar geworden. Details zu diesen Punkten weiter unten
• Bevor man an's Bestellen von Motoren und Props geht, sollte man sich ueber die Groesse des geplanten Kopters Gedanken machen. Hilfreich dazu sind die Tabellen am Ende der Einsteigertipps von mikrokopter.de

• Einen guten Ueberblick ueber die benoetigten Teile bietet die uKopter-Projektseite
• Die langweilige Variante ist es, einfach ein Komplettset im mikrokopter.de Shop zu bestellen. Gibt aber auch fuer Selberzusammensteller nen guten Ueberblick ueber die benoetigten Komponenten.
• Statt den relativ teuren brctls dort aus dem Shop, experimentieren derzeit einige damit billigregler aus China (gut 10 EUR/Stueck) flightcontrol-tauglich umzubauen. Mehr dazu unten bei Komponenten…
• Entscheiden muss man sich ausserdem zwischen Flightcontrol 1.3 und 2.0/ME. Die 1.3 ist der Klassiker und auch als Bausatz verfuegbar (dann nochmal deutlich guenstiger, aber eher was fuer Loetprofis), die 2.0 gibt es nur quasi-fertig (paar Teile muss man immer bestuecken). Neben einem gut 100 EUR hoeheren Preis bietet sie modernere Gyros (kein Abgleich bei Temperaturwechsel, z.B. von innen nach draussen, mehr noetig) und hat ein paar Servo-Anschluesse mehr. Die 1.3 ist aber weiterhin Supported und wird nicht durch die 2.0 ersetzt, diese ist lediglich eine etwas luxurioesere Variante.

Apic hat das Set vom e-heli-shop empfohlen. Fuer 200 EUR bekommt man einen Synthesizer-Sender mit passendem Empfaenger. Achtung: Ladekabel liegt nicht bei!

Zum Frequenzband: es gibt aktuell 35 Mhz, 40/41MHz und 2.4Ghz zur Auswahl. 35Mhz ist exklusiv fuer Flugmodelle reserviert, wird auf Koptertreffen aber daher natuerlich auch viel verwendet - genug Kanaele sollte es zwar geben, aber fuer jemanden ohne Synthesizer empfehlen sich da doch mehrere Quarzpaare und man muss halt sehr aufpassen sich nicht zu stoeren. Im 40/41MHz Band sind nur wenige Kanaele fuer Flugmodelle freigegeben, wie schlimm das ausserhalb von Modellflugclubs wirklich ist weiss grad keiner bei uns. 2.4GHz ist die modernste Variante, aber im Club gibt es allgemein Vorbehalte dieses doch schon sehr belastete Band (gerade auf Hackerevents) dafuer zu verwenden, auch wenn das eingesetzte CDMA Verfahren wohl recht stoerungsresistent sein duerfte. Die meisten im Club haben aktuell 35Mhz.

Ray findet inzwischen doch Gefallen an 2.4GHz, Kanalkollission ist da wohl quasi ausgeschlossen, hoechstens die Reichweite sinkt halt je mehr in der Umgebung in dem Band unterwegs ist oder so. Da gibt's im mikrokopter-shop ein “Spektrum” Set mit nutzbarem Empfaenger fuer 270, “, guenstigere Sets gibt es noch von Robbe, das ist dann aber auch nen etwas simpleres Geraet. Oder auch nur wenig teurer mit wohl vergleichbarem Bedienkomfort. Die Billigere laeuft wohl mit normalen Batterien oder AAA-Akkus oder so, hab ich aber ned genauer angesehen.

Handbuecher verschiedener Robbe Futaba 2.4GHz im Download Handbuch fuer die Spektrum DX7

Und zur Verwirrung: “Spektrum” verkauft wohl JR Sender (JR stellt auch die Sender fuer Graupner her) mit ihren 2,4GHz Modulen, daher ist die Spektrum sehr aehnlich zu Graupner - die DX7 aus dem Shop entspricht wohl grob einer MX 14. Hat aber eine andere Software. unterscheidet sich also in der Bedienung! Graupner selber setzt bei 2,4ghz wohl auf andere Module (IFS), die ein Stueck teurer sind (336 fuer ein Set im e-heli-shop), die Sender sind dafuer dann identisch zu den normalen.

Braucht man halt im zum Sender passenden Frequenzband. Entweder mit Quarz, oder eben auch Sythesizer, in letzterem Fall kann man den Empfaenger meist durch Knopfdruck auf den staerksten Sender anlernen - also Fernbedienung auf gewuenschten Kanal stellen (sendet dann eh dauernd), danebenlegen, Knopf druecken.

Wichtig ist, dass der Empfaenger das “Sumemnsignal” ausgibt, dies uebertraegt alle/die ersten n Kanaele auf einem einzigen Pin und ist leider meistens nicht herausgefuehrt. Es gibt im Mikrokopter-Wiki jede Menge Umbauanleitungen, hier z.B. die fuer den in obigem Set enthaltenen R16SCAN . Im Mikrokoptershop gibt es einen der das direkt ausgibt, leider nur fuer Quarzbetrieb.

Rays umgebauter R16Scan: http://photo.ray.net/~ray/receiver.jpg

Verwendbare gibt es so ab 60 EUR, die eins bessere Generation (mit Display zur Bedienung, mehr Ladestrom, mehr Zellen) so ab gut 100/120. Ray hat einfach das Ultramat 16 aus dem Mikrokoptershop (125 EUR) genommen, Schneider hat eines das wohl technisch zum “Hyperion EOS 0606i” aus Stephans LiPo Shop identisch ist, dort gibt es auch noch eine groessere Auswahl. Wichtig ist eben ein Balancer-Ausgang, wobei man darauf achten sollte einen zum eigenen Akku passenden Balancer-Adapter dabei zu haben, da gibt es 2-3 Standards die sich leicht im Stecker unterscheiden.

Nachteil des Ultramat 16: ein permanent waehrend des Ladens laufender Luefter, und zwar nicht der leiseste. Ray ueberlegt ernsthaft das casezumodden…

Ueblich fuer einen Kopter sind wohl so 2200mAh, gibt es um die 40 EUR. Aus China noch billiger, aber die Qualitaet (lebensdauer des Akkus, Lebensdauer desjenigen der daneben steht wenn er abbrennt…) schwankt leider. Kann dazu jemand mit mehr Ahnung noch mehr schreiben?

Tests ob groessere mehr Flugzeit bringen, v.a. bei eh schweren Grosskoptern, stehen noch aus.

Hier gibt es aktuell zwei Varianten:

Die Standardloesung fuer einen Mikrokopter. Kosten fertig aufgebaut 40 EUR, kauft man ihn in Einzelteilen (Platine von mikrokopter.de, Teile von reichelt.de) sind es so um die 22EUR.
Kiu befasst sich aktuell mit der Selsbtbauvariante, also bis er mehr dazu hier reingeschrieben hat, einfach ihn fragen…

Ein weites Feld… Es gibt etliche Brushless-Regler aus China um die 10 EUR, die alle mehr oder weniger identisch sind. Problem dabei ist: fuer die Nutzung am Flightcontrol benoetigen sie einen I2C Eingang zur Steuerung, dieser muss erst auf der CPU (Atmega8) freigelegt/angeschlossen werden, und dann eine passende Firmware geflasht werden die das supported, wozu man i.d.R. noch nen ISP-Anschluss direkt an die CPU loeten muss.

Schneider hat den Umbau bereits erfolgreich durchgefuehrt mit seinen TowerPro 25A Version 1 Reglern, fuer den es hier eine Anleitung gibt (andere Platinenrevision)

Ray hat sich die Dragonsky 30A Regler aus dem RC-Brushless-Shop bestellt und erfolgreich umgebaut. Der Shop liefert per DHL aus Luxenburg, ne knappe Woche muss man von Bestellung zu Lieferung rechnen bei Vorauskasse.

Unuebersichtlich viele Infos zum Thema Reglerumbau finden sich im Mikrokopter Forum in einem fast 40-Seiten langen Thread.

Die “Standardseite” zum Umbau ist http://home.versanet.de/~b-konze/ - dort das I2C_Umbau.pdf erklaert das wesentliche

Zur Firmware: die Firmware legt fest welche ID der Controller auf dem I2C hat, das muss man i.d.R. nur einmal. Allerdings gibt es auch andere Parameter, v.a. wohl einen PWM Startup Wert, den man evtl. noch tunen moechte - schneider wird das wohl mal rausfinden. Je nachdem was da rauskommt koennte das ein Grund sein das ISP Interface so zu verbauen, dass es nutzbar bleibt, ist halt mehr Aufwand. Mit den aktuellen Werten ist das Motor-Startverhalten zumindestens bei schneioder und ray etwas schlecht, aber in der Praxis doch kein ernstes Problem.

Leider keine Loetpads fuer ISP, GND,+5 und Reset findet man aber auf der Platine gut zugaenglich, aber MISO/MOSI/SCK muessen direkt an den Chip. Gefummel, aber meinen 5. hatte ich in 15 Min fertig geflasht. Ich habe mich entschieden das ISP nicht dran zu lassen, so musste ich nur einen “Adapter” bauen und auch nicht so drauf achten dass die Kontakte fuer die Ewigkeit sind.

Dann muss eine Durchkontaktierung getrennt werden, ich habe zwischen den Widerstaenden gebohrt und diese dann per Luftloetbruecke neu verbunden, analog Umbau-PDF, denke aber inzwischen einen besseren Bohrpunkt gefunden zu haben: unterhalb des Atmel sieht man die Leiterbahnen im Zwischenlayer, dort kann man einfach nur die falsche Verbindung anbohren, sollte besser gehen. Das I2C fuehre ich ueber das Servokabel raus, weiss kann man durch entfernen eines SMD Widerstands frei bekommen und hat dann gleich nen Loetpad, fuer rot muss man ne dickere Leiterbahn mit dem Cuttermesser trennen. Achtung: ich hab in einem Controller das Kupfer dabei so “verschmiert”, dass es nen Kurzschluss mit nem Nachbaranschluss gab, also nicht nur nachmessen ob erfolgreich getrennt wurde, sondern auch obs neue Verbindungen gibt und ggf. nachcutten. Belegt habe ich nach Umbau-PDF Standard, weiss data, rot clock.

Nachdem ich erst etwas skeptisch war bin ich inzwischen doch wieder ganz zufrieden. Meine wirklich schlechten Loetpunkte am Chip (ich denke mit Flussmittel, einer besser verzinnten Loetspitze (wo ist mein Pflegezeugs hin?!?) und evtl. flexiblerem Draht ginge das deutlich schoener und einfacher!) haben doch alle direkt funktioniert, und jetzt auch mehrere Crashes aus teilweise mittlerer Hoehe (Rekord wohl so 3m) gut ueberlebt. Ich erwarte nicht dass die im Flug ausfallen.

Ein grosser Unterschied zum H&i Regler ist halt, dass die Chinesen 18 Muellmosfets verwenden statt 3 gescheiten. Ob das gut oder schlecht ist weiss ich nicht, aber ich hab mal die Hoffnung dass es thermisch eingentlich unempfindlicher ist, auch wenn die nicht alle sauber den Kuehlkoerper beruehren.

Bild Dragonsky mit fast angeschlossenem ISP (MOSI fehlt noch) http://photo.ray.net/~ray/dragonsky.jpg

Status: Kopter fliegt (seit 5.7.09), schon diverse Crashes ueberlebt…

Lessions learned:
Aufbau: die Motoren werden bei mir immer wieder locker. Entweder mehr Drehmoment, oder vielleicht mal ne Zahnscheibe oder so unter die Schraubenkoepfe.
Fliegen: gleich mehrere Akkus haben! Wenn das Teil mal tut will man auch fliegen. Danke an Schneider fuer die “Starthilfe” mit seinen Und: 0 Gas der Graupner ist “50%” fuer den Kopter. Also auf jeden Fall beim Anschalten drauf achten dass der Stick schon umgebaut ist dass er unten bleibt, sonst verwuestet er beim “harmlosen” Anschalttest erstmal das Wohnzimmer.

Gestell: aktuell habe ich kein richtiges Landegestell, der Kopter ist ein wenig improvisiert mit Gaffa zusammengebaut. Kabel zu den Motoren sind noch aussen verlegt. Lande”gestell“ sind 4 Klorollen an den Armen - hat sich aber ganz gut bewaehrt, kippt nicht so leicht um wie Schneiders - Anfaengertauglich.

Aufbau: ich habe die 4 BRCTLs unten an der Flightcontrol, so konnte ich die original vorhanden Anschlussdraehte unten zusammenfuehren um sie an den Akku anzuschliessen. Ich fuehre den Strom dafuer nicht ueber die Flightcontrol, erstens war's einfacher, zweitens teile ich schneiders Bedenken ob der Schalter so viel Power auf Dauer mitmacht. Blitzt so halt etwas beim Akkuanstecken. Evtl. stoeren die “grossen Stroeme” so auch den Kompass weniger. Lautsprecher ist wegen Kompasstoerung an den hinteren Ausleger verbannt.

Stecker: die Motoren habe ich mit den beiliegenden Goldsteckern angeschlossen, fuer den Akku nehme ich erstmal Dean Ultra. Weil der halt dran war

Bild: http://photo.ray.net/~ray/kopter-090705.jpg