Hallo Zusammen,
auch wenn es sich bei unserem (eine Kooperation mit @Ghost) kleinen Projekt um keinen wirkliche „Eigenentwicklung“ handelt, so haben wir doch gedacht, wir teilen die gemachten Erfahrungen mit euch. Eventuell inspiriert oder hilft es ja dem ein oder Anderen von euch bei seinem eigenen Vorhaben.
Da wir seit Jahren gute Erfahrungen mit der Videoübertragung von DJI gemacht haben, stand für uns schnell fest, dass der neue Copter für die kommende Saison um die DJI O3 Air Unit aufgebaut wird. Damit fingen die Probleme dann aber schon an. Zu breite Kamera, unpassendes Lochmaß der Air Unit selbst und der JST-SH Stecker der Air Unit passt aktuell zu kaum einem der HD-FC Steckplätze.
Auf der Suche nach einem passenden Frame trafen wir auf diverse Anbieter und wirklich spannende TPU-Konstruktionen. Das Alles hat uns aber irgendwie nicht wirklich zugesagt. Viele Frames schieben die O3 Kamera, wegen Ihrer guten Aufnahmequalität, so weit nach vorne, dass wir das als unästhetisch empfunden haben. Zwar bekommt man auf diese Weise ein Propeller/Standoff freies Bild in der Kamera aber durch die hervorstehende Position büßt man eben auch einiges an Schutz ein. Außerdem fanden wir es optisch einfach… unförmig die Kamera so weit nach vorne zu schieben (das ist aber natürlich Geschmacksache). Die Wahl des Frames viel letztendlich auf den TBS Source One.
Wenn es um den Team Blacksheep Source One Frame geht, dann bin ich persönlich ein wenig zwiegespalten. Der niedrige Preis und die offen zugänglichen CAD-Daten, auf deren Basis man quasi unbegrenzt weiterentwickeln kann, sind wirklich eine schöne Grundlage für einen Selbstbau-Copter. Ich muss aber auch gestehen, dass mit der aktuelle V5 Rahmen mit seiner Anlehnung an die APEX-Bauweise nicht wirklich zusagt aber das ist im Grunde reine Geschmackssache. Auf Grund der Verfügbarkeit hätte es aber kaum Sinn gemacht eine ältere Version des Rahmens zu verwenden.
Eines noch kurz vorweg. Alle hier erwähnten Datenquellen und Links findet Ihr am Ende dieses Beitrags.
Schritt 1 – Anpassung des Original Rahmens an die O3 Kamera
Nachdem Rahmen und Videosender nun also gefunden waren konnten wir mit unseren Änderungen beginnen. Die CAD-Daten vom Rahmen selbst kann man ja über GitHub beziehen und ein Model der O3 Kamera steht auf Thingiverse zur Verfügung. So konnten wir beides einfach über Autodesk importieren und die gewünschten Änderungen durchführen.
Für die erste Änderung haben wir im Grunde nur die seitlichen Carbonplatten und die vorderen Standoffs ein wenig verbreitert und deren Fixierungspunkte in Bottom- & Top-Plate entsprechend angepasst. Bei der Verbreiterung wurden neben der Kamera selbst auch die Filter der Marke Freewell berücksichtigt, so dass diese in Situationen mit zu starkem Licht ebenfalls verwendet werden können. Was die Befestigung der Air Unit angeht, so haben wir uns vorerst gegen eine Änderung der hinteren Bottom-Plate entschieden. Das lag zum einen daran, dass in dieser Carbonplatte bereits Einpressmuttern verbaut sind und zum anderen hat uns die von NewBeeDrone angebotene Lösung mit Adapterstücken ganz gut gefallen. So sind diese Daten dann zum Fräsen gegangen.
Bild 1: Original TBS Source One V5 Frame
Bild 2: Anpassungen für DJI O3 Kamera
Schritt 2 – Entwicklung der TPU-Teile
Nachdem die neuen Carbonteile beauftragt wurden konnten wir uns der Entwicklung der TPU-Teile widmen. Da wir bereits Erfahrungen bei früheren TBS Source One Rahmen sammeln konnten war die Auslegung für uns recht schnell klar und wenn man einmal weiß, was man haben möchte ist das Konstruieren eigentlich nur noch Formsache. Also ran an den Rechner und malen.
Viel zu erzählen gibt es zu den TPU Teilen eigentlich nicht. Diese sind im Grunde ein angepasste Variante einer früheren, für den V4 Rahmen entwickelten Version mit welcher wir gute Erfahrungen gemacht haben. Die größten Besonderheiten im Vergleich zu ähnlichen Entwicklungen sind vermutlich der fest verbaute Anschluss für den XT60 Stecker am Heck und die Motorkabel-Schützer auf den Armen (diese sieht man im folgenden Bild leider nicht aber ich hatte nur noch das von der aller ersten Version).
Bild 3: Darstellung der TPU Teile
Schritt 3 - Entwicklung eigener O3 Air Unit Adapter
Im nächsten Schritt ging es dann an die Befestigung der O3 Air Unit. Wie bereits erwähnt, haben uns die von NewBeeDrone angebotenen Adapterstücke sehr gut gefallen und unsere Lösung sollte daran angelehnt werden. Einfach nur übernehmen konnten wir die Adapter allerdings nicht, da diese mit 3 mm einfach nicht ausreichend hoch waren.
Bei unserer Konstruktion verlaufen die Stromkabel vom ESC direkt unter der Air Unit nach hinten zum Copter wo diese dann in den XT60 Stecker übergehen. Die von uns verwendeten Kabel haben allerdings einen Durchmesser von 4 mm und somit waren die NewBeeDrone Adapterstücke einfach nicht hoch genug. Es musste als was eigenes her.
Auf Basis des NewBeeDrone Designs haben wir dann einfach unsere eigenen Adapterstücke konstruiert. Diese haben wir dann Drahterodieren lassen und einfach selbst lackiert. Eine KTL Beschichtung wäre vermutlich haltbarer gewesen aber wir wollen es ja auch nicht übertreiben.
Bild 4: Erodierte Adapterstücke
Bild 5: Adapterstücke nach dem lackieren
Bild 6: Adapterstücke verbaut
Schritt 4 - Überarbeitung der TPU-Teile
Wie es nun mal so ist, klappt nicht eben auch nicht Alles beim ersten mal und so mussten wir leider feststellen, dass nicht alle TPU-Teile so passen wie wir uns das erhofft haben.
So hatte zum Beispiel die XT60 Halterung noch das Problem, dass sie zu tief lag und das Stromkabel nicht mehr sauber in den Copter laufen konnte. Außerdem hatten wir erst jetzt einen ESC vorliegen und konnten sehen, dass wir den Stecker nochmal spiegeln mussten um das XT60 Kabel nicht verdrehen zu müssen.
So kam es dann nochmal zu kleineren Änderungen an den Teilen bis letztendlich alles unseren Vorstellungen entsprach.
Bild 7: Zu niedriger XT60 Stecker
Bild 8: Fertig montierter Copter mit überarbeiteten TPU-Teilen
Schritt 5 - Die neuen Carbonteile sind da!
Nach knapp 10 Tagen sind heute die überarbeiteten Carbon-Teile angekommen und was soll ich sagen... die passen wie angegossen! Zugegeben, das Ganze war mit etwa 7 Euro pro Teil nicht ganz billig aber so haben wir zumindest genau das bekommen, was wir gerne haben wollten.
Jetzt konnten wir auch zum ersten mal sehen, wie sich die Standoffs auf das Kamerabild auswirken und davon sieht man bei einem Kamerawinkel von 25° nur ein ganz kleines bisschen des Carbon-Rahmens im oberen Bereich des Bildes.
Trotzdem werden wir das Ganze nochmal überarbeiten müssen. Zum einen werden wir die Kamera ein gutes Stück weiter nach unten versetzen um die Standoffs komplett aus dem Bild zu bekommen und zum anderen gibt es mit der O3 Air Unit noch ein ganz anderes Problem, welches uns so bei Projektbeginn nicht bewusst war.
Durch Vibrationen im Frame kann es passieren, das der Gyro in der O3 Kamera gestört wird und die Stabilisierung durch Rocksteady oder Gyroflow Probleme macht. Das betrifft zwar nicht das Live-Bild in der Brille aber falls man doch mal auf die Aufnahmen der O3 zurückgreifen möchte, kann es zu Problemen kommen.
Aus diesem Grund werden wir den Rahmen nochmal etwas anpassen und diesmal auch die seitlichen Halterungen der Kamera überarbeiten. Von iFlight gibt es schöne Silikondämpfer die wir in die nächste Änderung mit Einbringen werden.
Bild 9: Neuer Carbon-Rahmen mit O3 Kamera
Bild 10: Kommende Überarbeitung mit Dämpfern
!Achtung, ich schreibe aktuell noch an dem Projekt. Wollte es nur schonmal zwischenspeichern!
Angaben zu Internetquellen
TBS Source One V5 CAD Daten: https://github.com/tbs-trappy/source_one
DJI O3 Cam CAD Daten: https://www.thingiverse.com/thing:5652157
TPU Teile für TBS Source One V4 Rahmen: https://www.thingiverse.com/thing:5375209
NewBeeDrone O3 Air Unit Adapter: https://newbeedrone.com/products/newbeedrone-dji-o3-airunit-20x20-adapter-mount
iFlight Vibrationsdämpfer: https://shop.iflight-rc.com/DJI-O3-Camera-Silicone-Inserts-Pro1916
auch wenn es sich bei unserem (eine Kooperation mit @Ghost) kleinen Projekt um keinen wirkliche „Eigenentwicklung“ handelt, so haben wir doch gedacht, wir teilen die gemachten Erfahrungen mit euch. Eventuell inspiriert oder hilft es ja dem ein oder Anderen von euch bei seinem eigenen Vorhaben.
Da wir seit Jahren gute Erfahrungen mit der Videoübertragung von DJI gemacht haben, stand für uns schnell fest, dass der neue Copter für die kommende Saison um die DJI O3 Air Unit aufgebaut wird. Damit fingen die Probleme dann aber schon an. Zu breite Kamera, unpassendes Lochmaß der Air Unit selbst und der JST-SH Stecker der Air Unit passt aktuell zu kaum einem der HD-FC Steckplätze.
Auf der Suche nach einem passenden Frame trafen wir auf diverse Anbieter und wirklich spannende TPU-Konstruktionen. Das Alles hat uns aber irgendwie nicht wirklich zugesagt. Viele Frames schieben die O3 Kamera, wegen Ihrer guten Aufnahmequalität, so weit nach vorne, dass wir das als unästhetisch empfunden haben. Zwar bekommt man auf diese Weise ein Propeller/Standoff freies Bild in der Kamera aber durch die hervorstehende Position büßt man eben auch einiges an Schutz ein. Außerdem fanden wir es optisch einfach… unförmig die Kamera so weit nach vorne zu schieben (das ist aber natürlich Geschmacksache). Die Wahl des Frames viel letztendlich auf den TBS Source One.
Wenn es um den Team Blacksheep Source One Frame geht, dann bin ich persönlich ein wenig zwiegespalten. Der niedrige Preis und die offen zugänglichen CAD-Daten, auf deren Basis man quasi unbegrenzt weiterentwickeln kann, sind wirklich eine schöne Grundlage für einen Selbstbau-Copter. Ich muss aber auch gestehen, dass mit der aktuelle V5 Rahmen mit seiner Anlehnung an die APEX-Bauweise nicht wirklich zusagt aber das ist im Grunde reine Geschmackssache. Auf Grund der Verfügbarkeit hätte es aber kaum Sinn gemacht eine ältere Version des Rahmens zu verwenden.
Eines noch kurz vorweg. Alle hier erwähnten Datenquellen und Links findet Ihr am Ende dieses Beitrags.
Schritt 1 – Anpassung des Original Rahmens an die O3 Kamera
Nachdem Rahmen und Videosender nun also gefunden waren konnten wir mit unseren Änderungen beginnen. Die CAD-Daten vom Rahmen selbst kann man ja über GitHub beziehen und ein Model der O3 Kamera steht auf Thingiverse zur Verfügung. So konnten wir beides einfach über Autodesk importieren und die gewünschten Änderungen durchführen.
Für die erste Änderung haben wir im Grunde nur die seitlichen Carbonplatten und die vorderen Standoffs ein wenig verbreitert und deren Fixierungspunkte in Bottom- & Top-Plate entsprechend angepasst. Bei der Verbreiterung wurden neben der Kamera selbst auch die Filter der Marke Freewell berücksichtigt, so dass diese in Situationen mit zu starkem Licht ebenfalls verwendet werden können. Was die Befestigung der Air Unit angeht, so haben wir uns vorerst gegen eine Änderung der hinteren Bottom-Plate entschieden. Das lag zum einen daran, dass in dieser Carbonplatte bereits Einpressmuttern verbaut sind und zum anderen hat uns die von NewBeeDrone angebotene Lösung mit Adapterstücken ganz gut gefallen. So sind diese Daten dann zum Fräsen gegangen.
Bild 1: Original TBS Source One V5 Frame
Bild 2: Anpassungen für DJI O3 Kamera
Schritt 2 – Entwicklung der TPU-Teile
Nachdem die neuen Carbonteile beauftragt wurden konnten wir uns der Entwicklung der TPU-Teile widmen. Da wir bereits Erfahrungen bei früheren TBS Source One Rahmen sammeln konnten war die Auslegung für uns recht schnell klar und wenn man einmal weiß, was man haben möchte ist das Konstruieren eigentlich nur noch Formsache. Also ran an den Rechner und malen.
Viel zu erzählen gibt es zu den TPU Teilen eigentlich nicht. Diese sind im Grunde ein angepasste Variante einer früheren, für den V4 Rahmen entwickelten Version mit welcher wir gute Erfahrungen gemacht haben. Die größten Besonderheiten im Vergleich zu ähnlichen Entwicklungen sind vermutlich der fest verbaute Anschluss für den XT60 Stecker am Heck und die Motorkabel-Schützer auf den Armen (diese sieht man im folgenden Bild leider nicht aber ich hatte nur noch das von der aller ersten Version).
Bild 3: Darstellung der TPU Teile
Schritt 3 - Entwicklung eigener O3 Air Unit Adapter
Im nächsten Schritt ging es dann an die Befestigung der O3 Air Unit. Wie bereits erwähnt, haben uns die von NewBeeDrone angebotenen Adapterstücke sehr gut gefallen und unsere Lösung sollte daran angelehnt werden. Einfach nur übernehmen konnten wir die Adapter allerdings nicht, da diese mit 3 mm einfach nicht ausreichend hoch waren.
Bei unserer Konstruktion verlaufen die Stromkabel vom ESC direkt unter der Air Unit nach hinten zum Copter wo diese dann in den XT60 Stecker übergehen. Die von uns verwendeten Kabel haben allerdings einen Durchmesser von 4 mm und somit waren die NewBeeDrone Adapterstücke einfach nicht hoch genug. Es musste als was eigenes her.
Auf Basis des NewBeeDrone Designs haben wir dann einfach unsere eigenen Adapterstücke konstruiert. Diese haben wir dann Drahterodieren lassen und einfach selbst lackiert. Eine KTL Beschichtung wäre vermutlich haltbarer gewesen aber wir wollen es ja auch nicht übertreiben.
Bild 4: Erodierte Adapterstücke
Bild 5: Adapterstücke nach dem lackieren
Bild 6: Adapterstücke verbaut
Schritt 4 - Überarbeitung der TPU-Teile
Wie es nun mal so ist, klappt nicht eben auch nicht Alles beim ersten mal und so mussten wir leider feststellen, dass nicht alle TPU-Teile so passen wie wir uns das erhofft haben.
So hatte zum Beispiel die XT60 Halterung noch das Problem, dass sie zu tief lag und das Stromkabel nicht mehr sauber in den Copter laufen konnte. Außerdem hatten wir erst jetzt einen ESC vorliegen und konnten sehen, dass wir den Stecker nochmal spiegeln mussten um das XT60 Kabel nicht verdrehen zu müssen.
So kam es dann nochmal zu kleineren Änderungen an den Teilen bis letztendlich alles unseren Vorstellungen entsprach.
Bild 7: Zu niedriger XT60 Stecker
Bild 8: Fertig montierter Copter mit überarbeiteten TPU-Teilen
Schritt 5 - Die neuen Carbonteile sind da!
Nach knapp 10 Tagen sind heute die überarbeiteten Carbon-Teile angekommen und was soll ich sagen... die passen wie angegossen! Zugegeben, das Ganze war mit etwa 7 Euro pro Teil nicht ganz billig aber so haben wir zumindest genau das bekommen, was wir gerne haben wollten.
Jetzt konnten wir auch zum ersten mal sehen, wie sich die Standoffs auf das Kamerabild auswirken und davon sieht man bei einem Kamerawinkel von 25° nur ein ganz kleines bisschen des Carbon-Rahmens im oberen Bereich des Bildes.
Trotzdem werden wir das Ganze nochmal überarbeiten müssen. Zum einen werden wir die Kamera ein gutes Stück weiter nach unten versetzen um die Standoffs komplett aus dem Bild zu bekommen und zum anderen gibt es mit der O3 Air Unit noch ein ganz anderes Problem, welches uns so bei Projektbeginn nicht bewusst war.
Durch Vibrationen im Frame kann es passieren, das der Gyro in der O3 Kamera gestört wird und die Stabilisierung durch Rocksteady oder Gyroflow Probleme macht. Das betrifft zwar nicht das Live-Bild in der Brille aber falls man doch mal auf die Aufnahmen der O3 zurückgreifen möchte, kann es zu Problemen kommen.
Aus diesem Grund werden wir den Rahmen nochmal etwas anpassen und diesmal auch die seitlichen Halterungen der Kamera überarbeiten. Von iFlight gibt es schöne Silikondämpfer die wir in die nächste Änderung mit Einbringen werden.
Bild 9: Neuer Carbon-Rahmen mit O3 Kamera
Bild 10: Kommende Überarbeitung mit Dämpfern
!Achtung, ich schreibe aktuell noch an dem Projekt. Wollte es nur schonmal zwischenspeichern!
Angaben zu Internetquellen
TBS Source One V5 CAD Daten: https://github.com/tbs-trappy/source_one
DJI O3 Cam CAD Daten: https://www.thingiverse.com/thing:5652157
TPU Teile für TBS Source One V4 Rahmen: https://www.thingiverse.com/thing:5375209
NewBeeDrone O3 Air Unit Adapter: https://newbeedrone.com/products/newbeedrone-dji-o3-airunit-20x20-adapter-mount
iFlight Vibrationsdämpfer: https://shop.iflight-rc.com/DJI-O3-Camera-Silicone-Inserts-Pro1916
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