Ein kleiner Mikrokopter optimiert für FPV

Felias

Erfahrener Benutzer
#1
Hallo zusammen,

bis vor kurzem hatte ich 2 Mikrokopter: einen mit 50cm Achsabstand (mein Erster) sowie einen kleinen mit 30cm Achsabstand. Gerade der kleine ist mir sehr ans Herz gewachsen, wohl auch weil ich bei ihm fast alles selbst gelötet habe (bis auf die FC), inklusive der Regler.

Da mich die Wiikopter-Geschichte sehr interessiert, habe ich zu Gunsten eines Wiikopters meinen 50cm-Kopter letzte Woche verkauft, und möchte mir von dem Geld einerseits einen Wii-Kopter aufbauen, andererseits meinen Mikrokopter für FPV optimieren. Der Wii-Kopter bekommt eventuell auch einen eigenen Thread, aber hier soll es um den Neu-Aufbau des Mikrokopters gehen. Der Neuaufbau entspricht dem Aufbauen eines neuen MK.

Ziel des Kopters:

- geringes Gewicht
- störungsfreier Aufbau

Hinweis: Ich arbeite nur mit Originalteilen von H&I, da ich von den China-Nachbauten selbst nichts halte und dies nicht unterstützen möchte. Aus der politischen Diskussion darüber halte ich mich aber raus.

Ausgangslage:

Mikrokopter:

- FlightControl 1.3 (rot)
- BL-CTRL 1.2 (grün)
- 4 Motoren ESKY EK0002b
- MK3Mag-Kompass
- 2 Centerplates

FPV:

- Cam: GF-PX540 (Pixim)
- TX: GF High-End-Sender (OEM-Version)


Übrigens alles für knapp 300€ gebraucht im MK-Forum zu erwerben, wenn man etwas Geduld hat.

Der Kopter wiegt vor dem Umbau ohne Akku und FPV-Ausrüstung knapp 600g. Ein Bild meines Kopters vor dem Umbau:


Das Gewicht des neuen Kopters wird hier erfasst und kann verfolgt werden.


Step 1 - Der Rahmen:

Die Centerplates sind aus GFK und daher nicht leitend bzw. abschirmend. Die Alu-Ausleger dagegen schon. Ich habe lange überlegt, einen Holzrahmen zu basteln, aber habe keine zufriedenstellende Lösung gefunden. Ich gebe es nicht komplett auf, aber vorherst werde ich auf Alu-Profile zurückgreifen.

Um jedoch hier das Gewicht und die Abschirmung gering zu halten, nehme ich 7,5mm-Aluprofile. Hier habe ich noch einen Meter zu Hause den ich im Baumarkt mitgenommen habe. Die gibt es leider nur sehr selten. Mit dem Bohrer werden Löcher für die Befestigung an der Centerplate und die Motoren gemacht, außerdem wird der Ausleger senkrecht "durchlöchert", um Gewicht zu sparen. Seitlich habe ich auf ein Löchern vorerst verzichtet, da mir die Ausleger dann zu sturzempfindlich wären.

Hier das Ergebnis:



Nun sehen sie noch etwas "roh" aus, daher habe ich sie erst grundiert und dann mit Acrylfarbe gefärbt. Der vordere Ausleger wird gelb, da ich etwas farbenblind bin und rot und schwarz sich für mich nicht so krass unterscheiden. Gelb ist da schon viel besser und hat sich bei dem "alten" Kopter bewährt.

Hier das Ergebnis (muss aber noch komplett trocknen):


Als Schutz der Elektronik kommt ein kleiner Überrollbügel (aber nur auf einer Achse, nicht wie oben beim alten Kopter über 2 Achsen), an dem dann auch das GPS des OSDs befestigt werden soll. Hier werde ich wohl den alten Bügel ausschlachten.

Als Landegestell kommen vermutlich Kunststoff-Profile zur Anwendung. Ich würde gern mein CFK-Gestell weiter benutzen, da sich hier wunderbar der Sender dran befestigen lassen würde, aber CFK schirmt eben wieder ab. Ich werde mal testen wie es sich in der Praxis zeigt.


2. Die Verkabelung

Die Regler sind beim MK normalerweise im Elektronikturm. Da diese aber Störungen verursachen, werden sie jetzt möglichst nah an die Motoren gelegt. Zwischen der FlightControl und den Reglern kommen die Strom-Zuleitungen sowie die I2C-Leitungen. Da 1qmm-Stromkabel für die Regler stolze 22g auf die Waage bringen, und beim 33cm Achsabstand die Leitungslänge überschaubar ist, nehme ich 0,5qmm Litzenkabel. Die Verlustleistung ist rechnerisch minimal, mal sehen wie es sich in der Praxis macht. Für die I2C-Leitungen wird 0,14qmm-Litze genommen. Zusammen kommen ich dann für Strom und I2C auf grade mal 13g.
Um möglichst "sicher" zu löten wird ein Sternverteiler erstellt, sowohl für:

I2C-Zuleitung:


Stromzuleitung:


Beide zusammen:


Regler montiert:



3. Die Elektronik:

Bei der Flightcontrol verzichte ich auf den Schalter, in erster Linie wegen dem Gewicht. Es gibt im MK-Forum lange Diskussionen bezüglich der Vor- und Nachteile des Schalters, ich möchte hier aber nicht darauf eingehen.

Der MK3Mag-Kompass wird erstmal weggelassen. Spart auch wieder 11g. Mal sehen wie sich der Kopter ohne macht. Wenn das gieren zu stark sein sollte, kommt er wieder dran.

Leider haben meine BL-CTRL-Regler noch die kleinen Mosfets drauf, die lediglich 6A Dauerlast vertragen. Die ESKY-Motoren können 8A Dauerlast, daher ist hier ein Flaschenhals und ein Ausfallrisiko. Ich bin noch am Überlegen, ob ich größere Mosfets selber draufpacke (kosten 35,-€), oder ob ich lieber gebrauchte fertige Regler kaufe und meine verkaufe (vermutlich unter 35,-€ und nicht die nervige Arbeit des Mosfet-Tauschs). Erstmal bleiben die jetzigen drauf.


4. Der Zusammenbau:

Tag1:

Zuerst wurde der Rahmen zusammengesteckt, die Landekuven angebaut, dann der Stern-Kabelbaum "drübergelegt" und provisorisch befestigt. Dann die Regler mit den Motoren verbinden sowie den Kabelbaum mit der FC:





Dann der erste Test.
Ergebnis: 3 von 4 Motoren drehen falsch herum (war ja klar). Also Phasen vertauschen und erneut testen: nun gehts!

Dann meldete einer der 4 Regler einen Fehler, ein Mosfet würde nicht starten. Nach 2-stündigem Nachlöten der SMDs und Studieren des MK-Forums dann der helfende Tipp: Es könnte auch am Motor liegen! Also meinen letzten Ersatzmotor ausgepackt und angeschlossen: Fehler ist weg!
Weiter gehts mit dem Empfänger, was problemlos funktioniert hat.
Zwischendurch der Test auf der Waage: Natürlich wiegt er mehr als er eigentlich dürfte. Ursache sind eben mehrere Schrauben die mittlerweile noch dazukamen, der Summer wurde Anfangs nicht bedacht, und und und ... da muss sich noch zeigen, wo ich jetzt lande und was ich tun kann.

Hier ein paar Fotos des aktuellen Standes.










Leider ist der Kopter nicht mehr "schön", das lässt sich bei so wenig Platz einfach nicht machen. Ohne ein Gehäuse welches perfekt auf die Komponenten angepasst ist, wird es immer etwas frickelig aussehen. Einige Kabel sind zu lange. Da ich das OSD aber auch vielleicht mal im Flächenflieger nutzen möchte, möchte ich sie nicht kürzen. Werde mir mal eine Crimpzange kaufen um Servostecker basteln zu können.

Tag 2:

Der erste Testflug wurde bestanden, und kann hier:

http://www.vimeo.com/20797362

begutachtet werden :) Leider giert der Kopter aber nach links. Trimmen hilft hier nur kurzfristig... daher muss der Kompass wieder drauf, was 11g Mehrgewicht bringt, die ich anderweitig einsparen muss :-( Es sei denn ich finde noch eine andere Lösung.

Ich werde morgen im Supermarkt mal nach einer Verpackung schauen, die als Haube in Frage käme... denn irgendwie schaut er noch nicht so super schick aus :)

Tag 3:

Im Supermarkt habe ich nach einer Stunde Vermessens der Kühlregal-Artikel das hier als brauchbar gestempelt:

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G

Gelöschtes Mitglied 1973

Gast
#2
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

klingt spannend bin dabei :)
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#3
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

super Bericht.

kleiner Tipp bezüglich den Auslegern:
du solltest sie um 90° drehen, damit die Löcher horizontal durchgehen.
So hast du sie in der Festigkeit genau da geschwächt, wo sie die Kräfte hauptsächlich aufnehmen.
Vergleich es mal mit einem I-Träger.
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#4
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

@BlueAngel: Danke für den Tipp. Ich hatte mir gedacht dass beim Absturz die Kräfte ja vertikal wirken, und daher die Löcher auch besser vertikal gemacht werden sollten... Ich könnte sie schon noch drehen, aber jetzt sind sie so schön lackiert, ich glaube ich werde sie erstmal so wie sie sind nutzen.

Update: Foto von den lackierten Auslegern oben geadded. Müssen leider noch trocknen... da warte ich eh immer viel zu wenig und hab später eine Sauerei.
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#5
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

Naja, du brauchst ja "nur" die Montagelöcher neu bohren. ;)

Wenn du jetzt härter landest, verbiegt es dir mit Sicherheit den Ausleger.
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#6
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

BlueAngel hat gesagt.:
Naja, du brauchst ja "nur" die Montagelöcher neu bohren. ;)

Wenn du jetzt härter landest, verbiegt es dir mit Sicherheit den Ausleger.
Das stimmt :)
Aber dann ist die Stelle an der der Motor sitzt die neue Bruchstelle. Das Loch für die Welle entspricht genau dem Innendurchmesser des Alu-Profils. Wenn ich da jetzt nochmal von der anderen Seite durchgehe, sind an der Stelle vom Profil nur noch 4 dünne Ecken übrig... ich glaube das bricht noch schneller als die anderen Stellen.
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#7
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

Nein.
1. hält der Motor mit den Schrauben alles zusammen
2. wirken dort so wie keine Kräfte auf Biegung ;)

ist alles eine Sache von Mechanik, also kann man ganz genau berechnen.
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#8
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

grmbl... nun gut, dann werde ich nochmal zum Bohrer greifen, hast mich überzeugt :)

Wie groß sollte eigentlich das Loch für die Welle sein? Aktuell ist es 6mm, ich würd das neue gern 5mm machen, damit ich nicht den Ausleger in 2 Teilen vor mir liegen habe.
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#9
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

:)

Kenne den Motor nicht, ob da ein Sägering oder ähnliches unten raus steht.

Aber ansonsten halt etwas größer als die Welle.
3mm Welle => 5mm Loch oder so
damit es dir bei einem Absturz nicht die Welle verbiegt, wenn der Motor wegbricht. (Kunststoffschrauben beim Motor)
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#10
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

Motor hat eine 3mm-Welle, dann passt es mit 5mm, dank Dir.

Kunststoffschrauben am Motor? Bei mir ist da überall Metall :)
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#11
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

Ja, Kunststoffschrauben.
Verwende ich bei allen Motoren an Coptern.
1kg Schub an 2xM3 Kunststoffschrauben. ;)

So fällt bei einem Absturz einfach der Motor ab. Kein Wellen verbiegen oder teilweise sogar Ausleger verbiegen. (kommt auf die Art des Absturzes an)

Kunststoffschraube ist somit die Sollbruchstelle.
Bei einer ungünstigen Landung bringt dir da dein gelochter Ausleger auch nichts und es verbiegt dir die Motorwelle.
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#12
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

Hm... ich kenne das bei den Motorschraube eher von der Warte: So fest und sicher wie nur möglich. Sprich Metallschrauben + Schraubensicherungslack. Die Kunststoffschrauben sind doch so "läpperig" (wie man bie uns sagen würde :)), halten die denn den Schwingungen des Motors dauerhaft stand?

Ach, und wenn ich Dich grad "dran" habe: Was meinst Du, wie stark sich ein CFK-Landegestell wie ganz oben im ersten Bild auf die Funkverbindung auswirkt? Mache ich mir da zurecht Gedanken, oder sind die CFK-Streben zu dünn um zu stören? Ich würde dann eine Querstrebe aus Holz zwischen den beiden Kufen ziehen und den Sender daran befestigen.

Dadurch würde die Senderantenne schön weit unter dem Kopter sitzen.
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#13
Kunststoffschrauben halt sehr sehr viel auf Zug aus.
Nur gegen Abscherung sind sie eine Sollbruchstelle, was sie ja auch sein sollen in unserem Fall.


Keine Ahnung.
Da hilft nur testen.
GFK wäre sicher besser.
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#14
RE: Ein Mikrokopter optimiert für FPV

BlueAngel hat gesagt.:
Naja, du brauchst ja "nur" die Montagelöcher neu bohren. ;)

Wenn du jetzt härter landest, verbiegt es dir mit Sicherheit den Ausleger.
Das war leider echt ne blöde Idee... Gleich beim (vorsichtigen) Bohren der weiteren Löcher hat es den Ausleger verzogen... das bischen Alu was da noch übrig ist hat gleich nachgegeben... so wie ich es erwartet hatte :) Also nachbessern is da nicht... zum Glück habe ich gleich noch einen Ersatzausleger gemacht. Der ist zwar nicht lackiert, aber ich will jetzt in die Luft.


 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#15
oh.

Übung macht den Meister. ;)
mit Holzunterlage im Schraubstock kann sowas bei vorsichtigem Bohren eigentlich nicht passieren.
Vorbohren mit 2mm
Aufbohren auf 3, 4 und 5mm
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#16
Habe von 1,5mm über 3mm auf 5mm gebohrt...

Naja, muss nur schauen dass ich nochmal an 7,5mm AluProfil komme. Der erste Crash kommt bestimmt :)

Bis dahin fliege ich mit einem häßlichen silbernen Heckausleger... den Kopter nenn ich Dir zu Ehren "Ugly Angel" ;-)
 

flugdet

Erfahrener Benutzer
#17
Farbiger Schrumpfschlauch auf dem Ausleger sieht auch gut aus.
Bei solchen Bohrungen nehme ich für den letzten mm den Drehmel - dauert zwar etwas länger, klappt aber immer ohne Mülleimer.
 

BlueAngel

Erfahrener Benutzer
#18
Felias hat gesagt.:
Habe von 1,5mm über 3mm auf 5mm gebohrt...

Naja, muss nur schauen dass ich nochmal an 7,5mm AluProfil komme. Der erste Crash kommt bestimmt :)

Bis dahin fliege ich mit einem häßlichen silbernen Heckausleger... den Kopter nenn ich Dir zu Ehren "Ugly Angel" ;-)
:D

ich bin mir eh noch nicht ganz sicher, ob 7,5x7,5mm auch wirklich die richtige Wahl ist.
Kommt sicher auf deinen Flugstil an:
bist du Kampfschweber?
Kampfflieger?
oder Kampferder? :D

10x10x1mm Alu aufbohren ist kein Problem, wegen Festigkeit.
bei 7,5 wirds halt schon eng, vor allem weil der Rahmen für eine gute Regelung sehr steif sein soll.
 

MK-Sven

Erfahrener Benutzer
#19
Ich würde auch eher 10x10mm nehmen, habe auch mal nen Rahmen aus 7,5x7,5mm für meinen TT Coptrer gemacht...
Den hats nach dem ersten Crash nen bisl zerissen und der war nicht aufgebohrt!
Von da an gabs bei mir nurnoch 10x10mm Alus... :)

EDIT: Trotzdem schöner Aufbau bisher! :)
 

Felias

Erfahrener Benutzer
#20
Meine Fresse, da ist verdammt wenig Platz um die Elektronik unterzubringen :) Mit "schön" ist jetzt leider nich mehr, die ganze Kabelei kann unmöglich schön unauffällig verlegt werden, ohne alles massivst zu kürzen. Da ich unsicher bin, ob das jetzt schon das Ende vom Lied ist, will ich das vorerst nicht.

Aber der Handtest ist erfolgreich, jetzt muss ich noch die ganze FPV-Geschichte anbringen, dann sollte morgen ein erster Testflug drin sein :)

Bericht wird gleich geupdated.
 
FPV1

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