hocheffizientes autopilotgesteuertes Modelltragflügelboot

Mergeflow

Neuer Benutzer
#1
Tach allesammt =)

ich möchte euch jetzt ein Boot zeigen was ich selbst konstruiert und gebaut habe ohne jegliche vorlagen =)
An dieses schon relativ komplizierte - im vergleich zu normalen RC booten - habe ich außerdem noch den Autopilot dranngebaut, den 2 andere und ich uns komplett selber gebaut und porgrammiert haben incl PC GUI. Nebenbei ist es glaub ich eines der effizentesten modellboote der Größe. Für 3,5 km ( die breiteste Stelle des Starnberger Sees (wo ich auch das video gemacht habe) ) hat es ca 2800mAh bei 3s/11,1V gebraucht um diese strecke bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von ca 14kmh zu überwinden =) und für seine größe von 1,2 Metern ist das glaub ich ordentlich. Oder kennt ihr bessere Ergebnisse?
naja nun hier ist es:
Enjoy xD
würde mich natürlich über likes aber auch kritik und meinungen freuen

http://www.youtube.com/watch?v=qTrzlXNTik4

und in diesem etwas älterne video sieht man auch die GUI wie diese arbeitet =)

http://www.youtube.com/watch?v=opUPnQElj8Y

VG,

Emanuel
 

RC FAN

Erfahrener Benutzer
#2
Noch ein Paar infos zum Autopilot :

- Atmega 644p
- Digitaler Kompass
- GPS Modul mit NMEA Output
- Wi232 oder Xbee zur Kommunikation
- PC GUI zur Eingabe von Wegpunkten und Darstellung von Telemetry Daten

Hardware und Software Komplett im 3er Team selber entwickelt .
 

DerCamperHB

Erfahrener Benutzer
#3
Nicht schlecht
Täuscht das eigentlich, oder kommt das Boot extrem Früh aus dem Wasser, schaut ja nicht so schnell aus, wo das schon ins Gleiten gerät
 

Mergeflow

Neuer Benutzer
#4
hi,

ja bei dem tragflügelboot habe ich lange tests gemacht ( das boot und der ap sind zwei eigenständige projekte) um nen guten hebepunkt zu bekommen und trozdem danach geschwindigkeit aufbauen zu können. nun da es später mal mit ca 5kg akku zurecht kommen soll ohne probleme habe ich es jetzt in der leichetn ausführung so gelöst. es hebt bei ca 7km/h schon ab weswegen ich es bei der engeschwindigkeit nahe an die grenze fahren denn V max ist 2mal V takeoff. bei der fahrt im unteren vid war nur ein akku drinn und denne wiegt des ganez boot ca 1,8kg im vergleich zum endgewicht von über 6kg also fast nichts. =) auf dem starnberger see bin ich aber mit 1,1kg akkugewicht gefahren, weswegen es da auch schneller fährt. je mehr gewicht desto später take off => desto höher Vmax =)
 
B

Benutzer1106

Gast
#6
Echt klasse!, tolles Projekt!
Kannst du evtl. noch was zum Antrieb sagen? Evtl. gibts sogar noch Bilder?
 

Butcher

Bill the Butcher
#7
mich würden ein paar sachen zum Autopiloten interessieren, in deim einen video sieht man das ihr nen kompass benutzt, du sagst ihr habt gps, lagesensor wird es wohl auch haben ? dann die Steuerkanäle, in der gui war was von querruder zu sehen, hat das ding echt nen querruder unten in den flügeln? und was noch ? bilder von ringsrum im trocknen ? ^^


MFG der Metzger
 

ApoC

Moderator
#8
Tolle Sache, bin gespannt, wies weitergeht.

Endlich mal wieder Innovationen hier.....neben denen des Fricklers. ;)
 

Grandcaravan

Administrator
Mitarbeiter
#9
Wow, ein tolles Projekt! Habe die beiden Video geradezu verschlungen!
Bitte unbedingt mehr Infos zu dieser spannenden Entwicklung :)
 

Mergeflow

Neuer Benutzer
#13
hey,

also erstmal:
ihr seid ein tolles Forum =)
in nem anderen forum hat einer, der meinte es besser zu wissen sich gleich mal ziemlich ausgelegt :D und dann als "Super Moderator" den Fred geschlossen. Obwohl ich ihm mathematisch alles vorgerechnet hatte... Hier scheinen definitiv Leute mit ahnung zu sein. Freut mich.
zu meinem letzten Post:
sry das der soviele Rechtschreibfehler hat ... ist mir erst heute früh aufgefallen :D war wohl doch schon rel spät.
dann noch was in eigener sache:
das Mitglied RC FAN ist auch einer aus dem team vom Autopilot.
@Ebola:
zum antrieb mache ich heute Abend noch ein paar Bilder und stell mal eine detailierte Auflistung mit dazu ... jetzt gehts erstmal dann noch zur Fahrstunde =)
@Butcher:
schreib ich heute abend noch genaueres dazu.
@phischi:
schau ich mir nachher mal genau an. Danke für den Hinweis =)
@heckmic:
mal schaun :D weiß noch nicht sicher ... mal mit den anderen reden

und natürlich ein danke an alle anderen interessierten =)

bis nachher,
Emanuel
 

Mergeflow

Neuer Benutzer
#15
Hey,

also erstmal @phischi:
jap das projekt kenn ich schon =) aber danke trozdem!

@rest:
soo nun mein etwas längerer ausführlicherer bericht erstmal vorwiegend zum tragflügelboot:

Daten:

Motor:
Hacker A30-14L 800rpm/V

Regler:
Modelcraft ECO-Line Brushless-Regler
Dauerstrom 50 A
(diesen habe ich aber da mir 2 von denen abgeraucht sind weil sie da unten ziemlich nass wurden nun in 5-min Epoxy eingegossen. Um die wärme ableitung zu garantieren habe ich aber das Alukühlblech zuerst - ohne luftblasen etc dazwischen!!! -direkt auf die transistoren geklebt (die klebefolie dazwischen entfernt) da ich noch einen originalen habe hatte ich diese beiden erst auf nem teststand geteste um sicher zu gehen, dass der modifizierte nicht abfackelt. als ich beide paralell auf 50amp getestet hatte ist mir aufgefallen, dass der eingegossene sogar besser die wärme ableitet =) )

Akkus:
2mal Hacker TopFuel LiPo 2450mAh 3S 30C cont./ 50C max.
und einmal Kokam 3600mAh/30C/11,1V/39,96Wh

Empfänger:
R700 von Graupner
(auch dieser ist modifiziert wie so vieles an dem boot =) Ich habe eine neue antenne angelötet (die halb so lang ist und da die originale bei einer harten Landung mim Flieger gerissen ist :D )
Desweitere ist im empfänger nach der anleitung:
http://www.mikrokopter.de/ucwiki/R700
so modifiziert, dass er am signalanschluss des batterie anschlusses das empfangene PPM signal ausgibt. dies wird erst im autopilot direkt decodiert (dafür gibt es auf der Platine nen eigenen Atmega8).

GPS:
66 Kanal LS20031 GPS 10Hz Receiver

Kompass:
LSM303DLM 3D Kompass und Beschleunigungssensor
Specifications:
Dimensions: 0.5" × 0.9" × 0.1" (13 × 23 × 3 mm)
Weight without header pins: 0.84 g (0.03 oz)
Operating voltage: 2.6 to 5.5 V
Supply current: 10 mA
Output format (I2C):
Accelerometer: one 12-bit reading (left-justified) per axis
Magnetometer: one 12-bit reading (right-justified) per axis
Sensitivity range (configurable):
Accelerometer: ±2, ±4, or ±8 g
Magnetometer: ±1.3, ±1.9, ±2.5, ±4.0, ±4.7, ±5.6, or ±8.1 gauss

Funkverbindung:
entweder:
Wi232 von Radiotronix 868-870MHz (direkt mit auf der AP-Hauptplatine)
oder:
XBee-PRO 2.4Ghz 63mW (verwende ich im mom.)

Servocontroller (steuert alle Servos und fahrtenregler an):
Atmega8

Servodecoder (decodiert PPM signal von der MC-12):
Atmega8

AP:
wie oben schon von RC FAN erwähnt ein Atmega 644p

jetzt muss ich erstmal Butcher enttäuschen ... nein das Boot hat im mom keine Querruder dran.
Es waren welche dran gewesen. die Bowudenzüge sind zum teil davon noch vorhanden und die Querruderhalterrung und die ruder an sich existieren auch noch. Jedoch sind diese geradeeben nicht verbaut, da sie aufgrund der im 55° Winkel angebrachten tragflächen nichtmehr nötig waren. Diese extraflächen sind zwar unpraktisch, da sie leicht abbrechen (oh ja damit habe ich oft genug erfahrung machen müssen) aber haben den entscheidenden vorteil, dass sie immer und gut reagieren. Der nachteil ist, dass diese offiziell ineffizienter sind als ein vollgetauchter flügel. ursprünglich musste man das boot mit 3 pnüppeln steuern, wodurch auch interessante kurvenfahrweisen drinn waren xD aber so ist es jetzt die momentan einfachere und bessere lösung. Wie man auf dem bild der technikdose sieht ist der lagesensor ( das aluteil da drinn) immernoch eingebaut und ich könnte diesen jederzeit wieder verwenden um das boot gerade ohne seitenstabilisierflächen fahren zu lassen. Und nein der AP unterstützt dies im moment nicht, wobei das nur halb so wild ist, da man das komplett extern machen kann (siehe der lagesensor).

Das leergewicht ist doch inzwischen nochmal ein bisschen gewachsen ... habe gerade nochmal gemessen... es sind jetzt 1,350kg trocken ohne Akkus.

Der rumpf besteht nur aus styrodur und die tragflächen haben ein segelprofil (unten rel flach oben stärkere krümmung). Ich habe sie aus viellagigem sperrholz (wasserfest verleimt, Buche (glaub ich zumindest xDxD)) per hand geschliffen und anschliessend komplett überlaminiert. bei der höhenregelung habe ich manche teile aus nem alten märklin baukasten geklaut und ansonsten die aluteile selber entworfen und gesägt/geschliffen.

Zuladung habe ich schon bis 15kg getestet, was er noch locker aus dem wasser hebt (bei ca. halbgas xDxD)

in der kleinen grauen Box am ende des styrodurflügels mit dem roten klebeband aussenrum versteckt sich die haupthardware, sprich die zwei Atmega8 und der Atmega 644p.

der Motor braucht während der flugfahrt ca 50 Watt wa smeiner meinung nach rel effizient für die größe ist ... auch be wellengang ist diese zahl rel gleichbleibend bei gleicher geschwindigkeit.

so genug erstmal... fragen etc einfach in die Anmerkungen schreiben ... ich versuche so schnell wie möglich zu antworten xD

nun ist aber zeit für ein paar bilder:

erstmal ein überblick ... ist doch ne ganze menge da drunter =)


die ganze Bootstechnik (hier sieht man schön die drei paralellgeschaltenen akkus und den regler) das silberne aluteil ist der beschleunigungssensor =)=):


Hier die Autopilot-Box - das Herz des Bootes:


der in epoxy eingegossene regler:


der Motor jetzt mit der starren Kupplung:


Die mechanische höhenregelung vorne:


der antrieb - eine relativ kleine aber für dieses boot effiziente schraube, außerdem sieht man noch die halterrung für die querruder =):


auch hier gilt ... genauigkeit zühlt ... überall an dem Boot sind messmarken verteilt =)


für die tests im münchner Eisbach hier die befestigung für die tragflügel ... hinten ist ein langloch drinn, sodass man den winkel verstellen kann =) ... bis er optimal gepasst hat xD


da der kompass murks anzeigt wenn er vibrationen ausgesetzt ist ( wegen den beschleunigungssensoren / kippkompensation) liegt er hier auf einer aluplatte mit alugewicht unten angeschraubt ... so erreicht er eine genauigkeit con ca 2 grad =)


Das xBee und das GPS-Modul:


Der kompass nochmal in nahaufnahme ... auch den hab ich in epoxy eingegossen, da er bei feuchtigkeit schon nichtmehr funktioniert =)


und zu guter letzt meine schöne ... :D antennenkonstruktion, damit man die jederzeit leicht abnehmen kann bzw aufstecken


und was ich grad gemerkt habe das noch fehlt:
das ist leider der einzige screenshot den ich habe ... normalerweise sind denne noch routen geladen etc =) und es steht mehr in der console


freu mich auch ne gute disskusion oder verbesserungsvorschlägen / anregungen :D
Leider fehlt mir beisher noch das geld um größere akkus zu kaufen um einmal den starnberger see der länge nach bzw. andere Langstrecken zu fahren :(

Lg,

Emanuel
 
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B

Benutzer1106

Gast
#16
Geilomat!
Sehr interesanter Aufbau!
Wie bist du eigentlich ausgerechnet auf ein Traglächenboot gekommen?
 
#17
Emanuel. Mach doch n Spendenaufruf. Wir geben immer soviel Euros fuer unser Hobby aus. Paypaladresse und du bekommst bestimmt was.

Innovationen sollten gefördert werden!
 

Mergeflow

Neuer Benutzer
#18
hi,

@Ebola:
Das ist eine lange geschichte =)
In kurzform:
Ich habe ein rel großes "Kontainerschiff" - mit autobatterie xDxD - mir mal gebaut:


und nach ner zeit war aber der anreiz dann nichtmehr möglichst groß ( ja so ist das halt mal wenn man jung ist =)=) ) sondern dann erstmal möglichst schnell. Doch auch diese art hat schnell seinen reiz verloren, da es auch vorwiegend ne frage von leistung ist. Daraufhin habe ich mich erstmal recht viel mit Sumpfbooten beschäfftigt.


Ich mach auch immer noch relativ viel mit sumpfbooten o.ä.
...dann wurde es winter und naja da will man ja auch spass haben also... :
der erste versuch mit camera drauf endete erstmal an der betonwand:

[video=youtube;_HZakl2nXUQ]http://www.youtube.com/watch?v=_HZakl2nXUQ[/video]

das ist schon version 4 ( die aktuelle)

[video=youtube;i68r2gxBjZU]http://www.youtube.com/watch?v=i68r2gxBjZU[/video]

und nochmal onboard in tieferem schnee (eig auch Version 4):

[video=youtube;5gQBFtOEk7w]http://www.youtube.com/watch?v=5gQBFtOEk7w[/video]

jetzt wurde es wieder wärmer ... also wieder aufs wasser. Diesmal wieder mal schnelligkeit mit luftschraube => 3punktgleiter

[video=youtube;IqIuG9DSIlg]http://www.youtube.com/watch?v=IqIuG9DSIlg[/video]

doch diese ganze zeit wo ich mich immerwieder mit den unterschiedlichsten Bootstypen beschäfftigt habe - ja ein kleines handliches speedboot habe ich auch noch xD - hat mich eins schon seit längerem gereizt. zu schauen wie effizient man ein Boot bauen kann. Und so bin ich eigentlich zur tragflügeltechnologie gekommen =). In diesem berech bin ich schon seit gut 3 Jahren am rumexperimentieren. Es gibt auch noch ein anderes Video von dem boot wo so ein paar Probleme auch drin zu sehen sind:

[video=youtube;7h0BzaQtZxM]http://www.youtube.com/watch?v=7h0BzaQtZxM[/video]

zu dieser zeit hatte ich es noch mit luftschraube angetrieben, um die flügelposition beliebig wechseln zu können =) jetzt hat es ja ne Wasserschraube.
hier habe ich auchnoch ein bild vom originalen tragflügel entdeckt beim bau:


und von der konstruktion ... das ist nur eine von ca 30 solchen Din A2 blättern =)


und so sah es in ferner vergangenheit mal aus =)


und so sah das Herz früher mal aus ohne AP:


und das war der ursprung des ganzen:
ich hatte an mein sumpfboot nen tragflügel gebaut ... ist aber umgekippt und konnte nur geradeausfahren ... =)


Wie euch ggf aufgefallen ist, ist überall der gleiche Motor drauf (ausser auf dem einen sumpfboot xD) ...liegt daran ich habe nur einen xD

Fliegen tue ich neben bei auch noch n bissel ... seid gespannt. da kommt bald ne FPV konstruktion von einem Flieger marke eigenbau mit ganz besonderen Flugeigenschaften *______* grins ... gut er wird auch komisch aussehen xD aber mehr verrate ich mal noch nicht =)

mein ganz großes ziel ist immernoch ein autopilotgesteuertes segeltragflügelboot =) ... nur so nebenbei ... dummerweise muss das abi noch iwo reinpassen weswegen das net vor dem abi losgehen wird als projekt :/ ... und segeln tue ich nebenbei auch noch ...
[video=vimeo;45860092]https://vimeo.com/45860092[/video]

bei der ganzen geschichte habe ich größtenteils nur die finalen versionen gepostet ... von den anderen gibts aber auch videos ;) schaut einfach auf meinem Youtube kanal vorbei ... da findet ihr die wenn sie euch interessieren =)

tzzzzzzzzz wurde doch sehr lang ... :D hoffe ich langweile euch net damit

@ApoC:
hm also von der idee her ggf machbar ... mal schaun =) aber danke für die idee
jap ... leider ist es nicht das billigste Hobby, aber durch die von mir verwendeten materialien kann ich es noch recht billig halten da die boote meist nicht mehr als 30 - 40@ wert sind vom material her.
das tragflügelboot war da schon mit ca 40€ "relativ" teuer =)
aber das teuerste ist und bleibt die Technik
doch geldknappheit macht kreativ (siehe die 0,89€ Frischhaltebox für technik etc. xD )

soweit erstmal dazu etzt muss ich erstmal was essen :D

also denne noch VG,
bis nachher,

Emanuel
 
FPV1

Banggood

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