Octocopter Eigenentwicklung - Little Fluke

[Vampire]

Hallo Community!

Es ist schon etwas länger her, dass ich hier aktiv war. Nun möchte ich aber ein neues Projekt umsetzen. Vielleicht haben einige meine Quadrocopter Eigenentwicklung verfolgt. Dort habe ich eine eigene Flight Control und Fernsteuerung komplett selbst aufgebaut und programmiert. Da der Quad am Ende auch tatsächlich flog dachte ich mir, es wird Zeit diesen "Prototyp" als Basis zu nehmen und einen Octocopter zu bauen mit einem schönen Holzframe und einer in SMD gegossenen Flight Control Platine (Der Aufbau auf Lochrasterplatine hat schon zu zwei Abstürzen geführt weil sich der Festspannungsregler gelöst hatte... ).

Hier soll also kein Versuchsmodell bei rauskommen, sondern was für Sonntags ;-). Gleichzeitig möchte ich hier die vorteilhaften Eigenschaften einen Octocopters kennenlernen (Wie verhält er sich, wenn ein Motor / Prop ausfällt usw.).

FRAME
OK, angefangen habe ich mitb dem Frame, er soll aus Holz gemacht werden und habe mich nach einigen Tests bzgl. der Festigkeit und des Gewichts für die folgenden Holzsorten entschieden:

* 4mm Balsaholz (Für ein geringes Gewicht)
* 2mm 4-fach verleimte Birke (Für die Stabilität)

Ich habe zunächst ein 3D Modell gemacht. Ich hoffe mein Kumpel wird mir das in nächster Zeit fräsen. Den Hauptkorpus werde ich leimen. Das ist sehr stabil und man benötigt keine schweren Schrauben oder komplizierte Befestigungsmechanik. Die obere Platte wird mit Kunststoff Distanzbolzen befestigung (Nein, kein Metall mehr, viel zu schwer wie es mir ja auch schon einige hier aus dem Forum ans Herz gelegt haben ). Von oben gesehen wird die mitte von Ringen eingefasst, an denen man später z.B. Stoff aufspannen kann. Somit hat man eine Hülle. Holzrahmen und Kunststoffteile werden zusemmen schätzungsweise nicht mehr als 120g wiegen. Auf einem der Bilder sieht man einen Versuchsaufbau eines Teils des Korpus. Er wiegt gerade mal 30g (inkl. Klarlackversiegelung).

FLIGHT CONROL
Mit der Platine der Flight Control habe ich auch schon angefangen. Ich zeichne gerade den Schaltplan und mache das Layout in EAGLE. Anschließend werde ich sie mir ätzen lassen. Das wird also alles noch etwas dauern. Diese Flight Control werde ich auf Platz und Gewicht optimieren. Sie wird nur einen MUP-6050 aber kein Barometer, kein Magnetometer und auch kein GPS Anschluss bekommen. Jedoch wird mein Funkmodul direkt darauf enthalten sein (Ein externer Funkempfänger wird nich benötigt). Diese Flight Control enthält also alles was man benötigt aber keine Extras (Ausser einen schaltbaren Anschluss für Beleuchtung). Sie wird ca. 4x4cm groß werden und ist auch für sehr kleine Indoor Copter geeignet. Zudem plane ich eine redundante Spannungsversorgungd er Flight Control über Shottky Dioden gleich mit ein, sodass im Falle eines BEC Ausfalls, die Flight Control von den restlichen BECs versorgt wird (Absturzsicherheit).

AUSLEGUNG
* Motor: 1811 - 2000KV - 11g
* Props: 7x3,5 - 3g
* Regler: 6A SimonK - 5g
* AKKU: 2s, 2100mAh - 114g
* Rahmen: Eigenentwickelter Holzrahmen - ca. 120g
* Größe: Motornarbe - Motornarbe diagonal ca. 45cm, Prop. Aussenkante - Prop. Aussenkante diagonal ca. 60cm

Im angehängten Bild sieht man die ecalc Berechnung dazu. Hier ist zu beachten, dass der Motor dort nur mit 4,22A max angegeben ist. Die Motoren, die ich hier habe können aber 5A (Leider ist ecalc ja jetzt nur noch gegen Geld voll nutzbar).

Ich schätze das Gesamtgewicht ohne Schicki Micki auf 550g. Laut ecalc ist 1kg möglich, was noch genug Luft für eine GoPro und einen FPV Sender lässt.
Als Name für das Teil werde ich "Little Fluke" (zu Deutsch: Kleine Flunder) nehmen, da er meiner Meinung nach durch den Runden Korpus und die flache Bauform aussieht wie eine Flunder :-D.

Ich bin auf Eure Meinungen gespannt.


Viele Grüße,
Markus

 

[zerosight]

Sehr schön! Ich kenne den anderen Thread und würde mir wünschen, dass jeder Interessent sich auf diese Weise den verschiedensten Themen widmet.

Ich finde gut, dass Du aufs Gewicht achtest. Das wird leider von Vielen stark unterschätzt. Was ich nicht ganz verstanden habe, ist der Wäschekorb unter dem Copter. Auch bin ich noch nicht ganz überzeugt, dass diese quasi einteilige Konstruktion so ideal ist um z.B. die Auswirkungen von Antriebsausfällen zu untersuchen. Vllt. wäre es hier angebrachter, zumindest ein paar Sollbruchstellen einzubauen, so dass man im Falle der Fälle einfach ein Teil austauschen kann, ohne den ganzen Rahmen neu aufbauen zu müssen.


Wenn Du nur eine MPU als Sensor auf dem Board unterbringen möchtest, warum soll das Teil dann so groß werden? Dann kann man zwar den typischen 30x30 Lochkreis nutzen, aber wenns auch kleiner geht? Ich überlege gerade, Sensor und CPU wieder klassisch zu trennen. Dann kommt der/die/das MPU auf ein winziges Breakoutboard in die Mitte und die CPU kann irgendwo im Center ihr Dasein fristen.

Abonniert

 

[Vampire]

Hi!

Also der "Wäschekorb" (Ich denke Du meinst damit den Probeaufbau auf der Waage) soll den zentralen Kasten des Copters darstellen. Ich habe ihn nur probehalber gebaut um zu gucken wieviel das Teil wiegt. Meine Gewichtsschätzung des ganzen Rahmens habe ich dann durch Hochrechnen gemacht.

Vielleicht ist "Motorausfall" nciht das richtige Wort. Ich werde wohl eher nur mal einen Motor abklemmen und gucken, ob er dann auch noch halbwegs steuerbar in der Luft bleibt.

Das mit den Sollbruchstellen ist so eine Sache. Ich bin mir bewusst, dass wenn dieser Copter abschmiert, er auch kaputtbrechen wird. Da gibts nichts zu beschönigen. Da es Holz ist denke ich, dass man das relativ gut wieder zusammenleimen könnte. Sollbruchstellen bieten zwar die Möglichkeit Einzelteile besser auszutauschen, benötigen aber auch wieder aufwändigere, schwerere Befestigungselemente. Und dann das ganze noch finanziell tragbar aufzubauen ist nicht immer so einfach. Sicher wäre eine eierlegende Wollmilchsau fantastisch aber das ist mir noch ein paar Nummern zu groß . Danke aber für Dein Feedback.

Zur FC: Da ich mein Funkmodul mit auf die Platine bringen will (Dieses ist allein 4x3cm groß) und zusätzlich 8 ESC Anschlüsse, eine Programmierschnittstelle und ein Anschluss für LED Beleuchtung vorsehen möchte wird die Platine 4x4cm groß werden. Ich finde das eigentlich schon sehr klein. Der ATXMega128 ist auch schon etwas gröer als die üblichen ATMegas, die sonst so auf den FCs drauf sind, dafür hat er aber auch ne Menge Mehr an Funktionalität. Aufteilen möchte ich die Platine nicht in Sensorplatine udn Steuerplatine, da ich Kabellage vermeiden will. Was ist ein 30x30 Lochkreis?

Viele Grüße,
Markus

 

[zerosight]

Öhm, ja, das Funkmodul mit auf die FC. Das hatte ich ganz vergessen. 4x4 cm sind dann natürlich prima!

Der 30x30 Lochkreis ist wohl "etwas" unpräzise ;-) Gemeint sind die Abstände der kleinen FCs (z.B. NanoWii, Naze & Co) , also Befestigungslöcher an den Ecken eines Vierecks mit 30x30 mm Seitenlänge.

 

[Optimus]

Moin, ich habe ja den anderen Thread ja verschlungen und deswegen bin ich gespannt was hier kommt.
Hmm ich kann evtl. noch empfehlen erstmal etwas für Freitach/Samstags zu machen und den 3. dann für Sonntag.
Ich kann Zerosight nur beipflichten. Erstmal wegen dem Gewicht und vor allem würde ich auch Sollbruchstellen vorsehen. Beim Testen passiert doch immer wieder mal was und da ist es doch schade um so ein schönes kompletträhmelchen.
Wenn man nicht dauernd mechanisch in der Grössenordnung entwickelt dann issses bei mir zumindest so das ich dauernd Sachen verwerfe die sich in der Theorie blendend angehört haben ;-). Deswegen fackel ich da nicht mehr allzulange rum es wird gebaut und bewährtes darf bleiben. Funktioniert bei mir zumindest am besten.
Ich bin mir sicher dir wi(ü)rd(e) eine kostengünstige und letztlich auch eine kostensparende Armbruchstelle einfallen. Kostensparend da nicht immer der ganze Rahmen erneuert werden muss oder man Zeit in Reparaturen investiert.

Gruss Stefan

 

[Vampire]

Für die erste Iteration ist der Kuchen gegessen, hab den Fräsauftrag schon erteilt ;-). Aber mich würde interessieren, wie ihr eine Sollbruchstelle bei einem Holzcopter einplanen würdet. Würdest Ihr die Ausleger einzeln mit Schrauben befestigen und den Arm so dimensionieren, dass auf jeden Fall dieser vor der Rumpfaufnahme brechen würde? Ich hab mir da gerade mal Gedanken gemacht aber bin mir da nicht ganz sicher wie man das elegant lösen kann. Auch die Copter die man sonst so hier sieht sind so verschraubt, dass Einzelne selten allein kaputtgehen dürften.

Gruß, Markus

 

[zerosight]

Mir schwebte da eher so etwas wie wechselbare äußere Extremitäten vor. Arme, die wo reingesteckt werden (und wieder ausgesteckt werden können).

 

[Vampire]

Kein Fräsen, sondern Handarbeit

Hallo Leute!

Gestern hat mir mein Kumpel, der mir die Teile fräsen wollte, mitgeteilt, dass er es nicht hinbekommst das Baslaholz richtig zu fixieren. Er kann mir die Teile also nicht fräsen.
Das heisst für mich: Ich werde nun versuchen die Teile mit meiner Standbohrmaschine mit Fräskopf und der Laubsäge auszusägen. Ist zwar etwas mehr Arbeit aber ich denke, dass wird auch klappen. Dafür habe ich erstmal alle Bauteile im Maßstab 1:1 ausgedruckt und die Masken ausgeschnitten.

Gruß, Markus

 

[zerosight]

Vielleicht hilft eine passende Vorrichtung und eine Anpassung der Teile und Frässtrategie beim Fräsen. Die Teile auf eine ausreichend dicke Opferplatte (z.B.MDF) spannen und in einem ersten Fräsdurchgang taktisch klug verteile Befestigungslöcher innerhalb der Bauteile fräsen. Die müssen so verteilt werden (z.B. alle 3-5 cm), dass sich die kleinen Teile nicht abheben können und die Schraubenköpfe nicht den weiteren Fräsvorgang behindern. Im zweiten Fräsdurchgang können dann die kompletten Teile gefräst werden. Evtl. ist es notwendig, dass Du einige größere Aussparungen später per Hand ausschneidest, da sie als Fläche zur Befestigung der Schrauben dienen müssen.

 

[Vampire]

Hallihallo!

@zerosight: Vielen Dank für Deine Tip´s. Ich werde sie meinem Kumpel weiterleiten. Vielleicht hat er diese Technik noch nicht auf dem Schirm ;-). Da ich selbst keinen direkten Zugang zum Fräsen habe will ich ihm auch nichts aufs Auge drücken. Ausserdem hab ich jetzt schon angefangen die Teile per Hand zu "generieren". Und dazu kommt: SCHEISSE, ICH KANNS AUCH NICHT MEHR ABWARTEBN. ICH WILL MODELLBAUEN! :-D.

Zu den aktuellen Ereignissen:

Ich habe die Schablonen auf dem Holz fixiert (Tesafilmstückchen) und die Konturen mit der Airbrushpistole markeirt (Siehe Bilder). Anschließend habe ich die Schablonen wieder abgenommen, so dass man einfach mit der PROXXON Standbohrmaschine mit eingespanntem Fräskopf an den schwarzen Kanten entlangfahren muss. Da ich den Vorlauf mit der Hand machen musste sind die Kanten natürlich nicht 100%ig geworden. Ich habe also ca. 0,5mm stehen lassen und anschließend alle Unebenheiten weggeschliffen (Schmirgelpapier und Feilen). Das Ergebnis ist meiner Meinung nach sehr gut geworden. Leider ist es heute schon zu spät um weiter Fräsen zu können (Lärm), daher habe ich bisher nur zwei Teile fertig bekommen. Die machen aber einen guten Eindruck. Der Rest kommt hoffentlich morgen. Die exakte Einpassung der Teile wird dann mit Schmirgelpapier und Feilen individuel angepasst. Hier wäre natürlich der 100%ige Schnitt einer CNC Fräse schon schön aber wir können nunmal nicht alles im Leben haben, was wir gerne hätten . Achja: Die Aussparungen zur Gewichtsreduzierung lasse ich erstmal weg und gucke mir an, wieviel der ganze Rahmen so wiegt. Wenn er leicht genug ist (< 120g), lasse ich die Aussparrungen weg, das wär mir dann zu viel Fummelarbeit.

Gruß, Markus

PS: Ich mach jetzt noch das Layout für meine Flight Control, das geht wenigstens auch leise .

 

[Vampire]

Fast geschafft

Hallo!

Ich hab endlich mal wieder etwas geschafft. Der Hauptteil des Frames ist fertig (107g). Dazu habe ich die Regler, die Motoren udn die Spannungsversorgung verbaut. Bisher wiegt er ca. 450g mit AKKU. Es fehlen noch die FC (Das PCB dazu wird dieses WE in Auftrag gegeben), der Frame"deckel", die Leitungen von den Reglern zu den Motoren, die Antenne und eine Verschlußklappe für die AKKU-Befestigung. Und natürlich haufenweise Softwareanpassungen ;-)

Gruß, Markus

 

[Docus]

Und aboniert! Sehr sehr interessanter Thread!

Bin wirklich mal auf die weiteren Fortschritte gespannt.

Gruß

Ramon

 

[Vampire]

Aufbau fertig (Bis auf FC und Antenne)

Hi!

Heute wieder ein kleiner Fortschritt von mir:

Der Rahmen ist komplett fertig ausgefräst / ausgesägt / gefeilt und entgratet (Mit Kunststoffdistanzbolzen ca. 135g). Damit bin ich nur ganz knapp über meinen angepeilten 120g und zufrieden. Zudem habe ich die Motorverkabelung fertig sowie alle Motorlaufrichtungen richtig konfiguriert (Mit Hilfe meiner Quadcopter-THT-Selbstbau-FC aus diesem Thread: Quadrocopter-Eigenentwicklung). Das Einzige was jetzt noch fehlt ist die FC (Das PCB dafür habe ich heute in Auftrag gegeben, ist in ca. 4 Wochen da), die Antenne und ein paar Kabelfixierer aus Balsaholz, welche gewichtstechnisch nicht ins "Gewicht" fallen werden.

Heute habe ich auch zum ersten Mal mehrere Motoren gleichzeitig laufen lassen und dabei ist mir aufgefallen, dass manche Propeller (sind mit Prop-Savern befestigt) in bestimmten Drehzahlbereichen schon eine gewisse Umwucht haben (Die Propeller an sich habe ich allerdings bereits gewuchtet!). Hier eine Frage an die Profis: Habt Ihr irgendwelche Tipps um Propeller mit Prop-Savern so zu befestigen, dass diese nicht umwuchtig laufen? Dazu muss ich sagen, dass einige Propeller auf der Aufnahme etwas Spiel haben. Ich hatte gehofft, dass die "lockere" Aufnahme und die Zentrifugalkraft hier vorteilhaft zusammenarbeiten aber mir scheint es so, dass das nicht so ist.

Das wars erstmal von mir. Viele Grüße,
Markus

 

[schnellmaleben]

Ich hatte gehofft, dass die "lockere" Aufnahme und die Zentrifugalkraft hier vorteilhaft zusammenarbeiten aber mir scheint es so, dass das nicht so ist.

Ne, leider nicht, das Gegenteil ist der Fall. Sobald er etwas verrutscht/wackelt verstärkt sich die Unwucht immer weiter, da ja die schwerere Seite noch weiter "weg" will. Ich hatte mal einen Motor mit solcher Aufnahme, geholfen haben etwas dünnere Adapterhülsen von irgend welchen anderen Propellern um sie passend zu zentrieren. Hier ist eine schöne Verbesserung solcher Motoren dokumentiert.

Ansonsten, lese ich Deine Beiträge sehr gerne, weiter so!

 

[Vampire]

Nix Besonderes!

Hi Leute!

@schnellmaleben. Dann muss ich da wohl noch was machen bei den Prop Aufnahmen.

@All: Es ist zwar nichts Besonderes aber ich habe den Frame soweit, dass ich ihn nun Airbrushen kann. Dazu habe ich eigentlich nur zwei Kleinigkeiten ergänzt.

1. Für die Kabelführung zu den Motoren habe ich an jedem Tragarm jeweils zwei Führungsstützen eingebaut. Damit werden die Kabel dicht an den Tragarm entlanggeführt, so dass man diese kaum sieht.

2. Ich habe die AKKU Box-Wände eingeleimt und Schaumstoffteile zurechtgeschnitten, so dass man den AKKU nun fixieren kann. Er wackelt kei9n Stück mehr. Die Bilder sprechen für sich.

Gruß, Markus

 

[Vampire]

Frame ist fertig und lackiert

Hi!

Der Frame ist fertig angemalt und mit Klarlack versiegelt. Mit Verbindungsmitteln komme ich jetzt auf 185g. Etwas mehr als ich geplant hatte aber der Klarlack wiegt doch mehr als erwartet. Naja, egal. Hier die Bilder.

Gruß, Markus

 

[Vampire]

VAMP FC-A V1.0 eingebaut

Hallo Leute!

Das Herz des Octos würde heute eingebaut. Es handelt sich um die VAMP FC-A V1.0 Flightcontrol, welche ich selbst entwickelt habe (Hardware und Software). Wer mehr dazu wissen möchte kann HIER mal reingucken.

Zudem steht nun endgültig das finale Gewicht des kompletten Copters ohne Kamera und FPV fest: 587 Gramm mit AKKU und Allem! Damit bin ich zwar 37 Gramm über meiner Annahme vom Anfang aber das ist locker im Rahmen des Akzeptablen.

Als nächstes stehen ein paar Softwareanpassungen an, damit die FC auch 8 Motoren ansteuern kann.

Gruß, Markus

 

[Vampire]

Er fliegt endlich

Hallo Leute!

Ich hatte am Anfang starke Probleme mit diesem Octocopter. Es hat lange gedauert, bis er vernünftig in der Luft lag. Aber das ist nun geschafft. Leider ist die Performance nicht wie erwartet. Schweben bei ca. 65 bis 70%. Ne Cam wird da nicht dran gehen. Ich kauf nie wieder Motoren, wo man nicht weiß wer der Hersteller ist und auch diese Klemmmitnehmer werd ich nie wieder nehmen ;-P. Naja, immerhin was dabei gelernt und er sieht gut aus. Hier mal ein kleines Video vom Flugtag gestern mit zwei Freunden. Mein Octo ist darauf auch zu sehen.

[video=youtube;ojSiiwdLzG8]https://www.youtube.com/watch?v=ojSiiwdLzG8&feature=youtu.be[/video]

Gruß, Markus