Kopter für baumkuppelforschung

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Patribus

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#1
Hallo,

nachdem ich dieses Thema hier gepostet habe, eventuell etwas fehl-am-platz, starte ich hier diesen neuen Thread.

Ich suche ein (Mini-)kopter für ein Waldprojekt, der folgende Eingenschaften hat:

- Er soll so kompakt wie möglich sein, da ich mit dem Kopter innerhalb von Baumkuppeln fliegen soll/muss. D.h., je kleiner, desto besser, bzw. desto leichter wird die Aufgabe sein innerhalb von Ästen zu fliegen.
- Der Kopter soll ca. 200g Kameragewicht tragen können. Bisher habe ich keine leichtere Kameras gefunden, die für mein Job geeignet sind, also sind 200g leider das Minimum, was ich hin bekomme.
- Die Elektronik sollte Höhenregelung und GPS Fix ermöglichen.
- Da das Equipment im Urwald transportiert werden muss, wäre ein zusammenklappbaren Rahmen ideal.


Die Anzahl an schöne kleine kompakte Kopters, die hier präsentiert werden, ist beeindruckend! Da ich leider einen großen Zeitdruck habe, wäre es mit lieb, jemand weist auf eine RTF Lösung, die kommerziell Verfügbar ist. Ansonsten kann ich auch ein bisschen basteln, nur für das Entwickeln von solchen Mini-kopter habe ich keine Zeit. D.h., mit einer fertigen Einkaufsliste könnte ich auch recht zügig den Kopter zusammen basteln.

Das Equipment, was ich zur Zeit zur Verfügung habe, ist:

- Frsky X9D-Taranis
- Frsky Empfänger X8R
- Naza M Lite mit GPS

ansonsten noch die komplette Liste an Komponenten eines Okto XL kopters der Mikrokopter Shops, die ich aber nicht unbeding benutzen möchte.

Vor dem Schluss noch die Info: sobald ich eine kompakte Lösung gefunden habe, werde ich entsprechend noch ein Schutzrahmen basteln müssen, der die Propeller seitlich und von oben schützt. D.h. da würden noch einige Gramm Gewicht ins Spiel kommen, die zu beachten wären. Auch hier eventuell die Frage: hat jemand Erfahrung hiermit, denn ich denke, es ist nicht trivial ne Struktur oberhalb der Propeller zu installieren, die nicht all zu viel mit der Aerodynamik spielt, oder?

Sodele, ich würde mich freuen einen Feedback von Euch zu kriegen, um so schöner, wenn am Schluss ne effektive Lösung entsteht.

Und zum Schluss, hier ein Link zu einer Arbeit, die ich in der Vergangenheit gemacht habe, vielleicht gefällt Euch das Ergebnis: http://glauchau.aerorama.net/.

Mit freundlichen Grüßen
Patribus
 
#2
Hallo Patribus,

Wie schon per mail geschrieben denke ich das ganze ist nicht so leicht zu realisieren.
Alleine der Schutzrahmen der die Props vor Ästen schützt wird recht aufwendig und auch nicht ganz leicht denke ich. Zudem sehe ich hier eine große Gefahr das du mit dem Rahmen an einem Ast hängenbleibst (kenne ich vom normalen Kopter ohne Rahmen zu gut. Ruck zuck streift man den Baum und bleibt auch dort oben (getestet von 5-17" Props ;_) )
In wie fern man so et was nachträglich gut an einen bestehenden Kopter ranflanschen ist halt die Frage - zudem noch faltbar.

Etwas Kreativ...... K.a. was sowas wiegt, aber evtl wäre das ja ne Lösung:

http://www.amazon.de/Passiersieb-18...d=1400487213&sr=8-10&keywords=sieb+kunststoff

Könnte man evtl auch am Ausleger befestigen.

Auch sind 200g Cam + recht schwere Naza + schwerer Empfänger nicht so ohne für nen kleinen Kopter.

Abspecken:
Ist die Frage ob das GPS im Wald eh nutzbar ist, wen nicht, weg mit dme Pilz. Auch der kleine 4ch Empfänger vom FrSky würde mit Summensignal reichen.

Zur Cam, ich weiß ja nicht was du vorhast, aber evtl tuts auch sowas:
https://www.youtube.com/watch?v=hsgYi7dmPJQ
 

HSH

Erfahrener Benutzer
#3
Welche Anforderungen muß denn deine Kamera erfüllen? Vielleicht kennt hier ja Jemand eine leichtere Kamera.
Zum Kopter: Klein, kompakt, klappbar, ausreichend Payload und auch noch effizient beißt sich etwas. ;) Welche Abmessungen gingen denn maximal? Welche Flugzeiten werden benötigt? Ist ein Gimbal erforderlich? Wie siehts mit der eventuell benötigten Ersatzteilversorgung am Einsatzort aus? Soll alles plug&play funktionieren oder ist handwerkliches Geschick vorhanden? Danach richten sich die Komponenten.
Mit der Naza Lite hast du ja schon eine FC die Höhenregelung+GPS bietet.
 

Patribus

Neuer Benutzer
#4
Hallo,

die Schwierigkeiten sind mir schon bewusst. Ich versuche mich einem Endergebnis schrittweise anzutasten, wobei - wie schon erwähnt - ich sehr wenig Zeit habe und eigentlich sehr zügig voran kommen muss.

Weiter unten verliere ich noch einige Wörter zum Vorgehen meines Projektes.

@der-Frickler : was Propellerschutz angeht, da gehen mir schon unterschiedliche Ideen durch den Kopf. Und ich muss zugeben, die Idee mit dem Passiersieb ging mir schon durch den Kopf.

Ich muss den Kopter irgendwie von der Berührung von größerenn Ästen bis hin zu Kleinästen und -blättern schützen. Da war meine Idee den Kopter seitlich mit einem eher stinklangweiligen Rahmen zu versehen, zum Beispiel etwas wie hier.
Entscheidend wird der Schutz nach oben. Mit einem offenen Rahmen wäre da tatsächlich das Problem, dass der Kopter an irgendwelche Äste hängen bleibt, wenn es mal schief laufen sollte. Deswegen dachte ich an einem Netz oder irgendeine Art von Masche. Dabei beißen sich zwei Aspekt: Ist die Masche zu offen, dann habe ich weiterhin das Problem, dass sie sich an irgendwelche feine Strukturen des Baumes aufhängt. D.h., es wäre gut, dass sie so eng wie möglich ist. Ich denke da eher an einem 'Tennisschläger-artige' Teil, der die komplette obere Ebene des Kopters dekt. Zum anderen bedeutet aber eine enge Masche, dass der Luftzug irgendwann nicht mehr ideal ist, sprich die Aerodynamik geht etwas verloren. Oder?


@HSH : Zum Thema Kameras: Ich muss im Wald Photogrammetriearbeiten durchführen. D.h., irgendwo brauche ich eine minimale Bildqualität, damit der Prozess erfolgreich ist.
Ich experimentiere gerade mit GoPros (2 & 3+), mit der Mobius Cam und mit Canon Powershots. Mit den Actioncams bin ich teilweise sehr enttäuscht, gerade mit der GoPro 3+, da ich mehr Qualität bei dem Preis erwartet hatte. ICh Experimentiere auch mit HD oder 4k Videos, so dass ich statt mittels guter Auflösung, über einer größeren Bildmenge den photogrammetrischen Prozess durchführe. Scheint aber nicht vielversprechend zu sein.

D.h., bei den extremen Lichtbedingungen im Wald (Licht/Schatten), bleibt mir so gut wie nur die Canon (Powershot S100) übrig (entscheidend an dieser Stelle ist die Programmierbarkeit der Canon via CHDK).

Vielleicht kennt da jemand andere kompakte Kameras.

Zu den weiteren Fragen von HSH:

- Welche Abmessungen gingen denn maximal? > Lese hierzu mein Text weiter unten, ok?!
- Welche Flugzeiten werden benötigt? > Ich denke 10 min wäre schon sehr gut. Es hängt halt vom Baumvolumen ab (sprich auch Höhe, die von 4 bis zu 40 m gehen wird). Aber ich denke, es ist weniger schlimm Zwischendurch zu landen und Akku zu wechseln.
- Ist ein Gimbal erforderlich? > Nope!
Wie siehts mit der eventuell benötigten Ersatzteilversorgung am Einsatzort aus?
- Soll alles plug&play funktionieren oder ist handwerkliches Geschick vorhanden? Danach richten sich die Komponenten. > Na ja, ich denke das hängt davon ab, was das Equipment kann. Wichtig ist, dass der Job möglich ist. Wenn das bedeutet, dass handwerkliches Geschick notwendig ist, dann ist es nun mal so, und man muss damit planen. Ideal wäre sicherlich ein Plug&play System, da dies bedeuten würde, dass das Equipment dann auch leichter von anderen benutzt werden kann.
- Mit der Naza Lite hast du ja schon eine FC die Höhenregelung+GPS bietet. > Ja, die Frage ist nur, ob nicht jemand hier im Forum eine noch kompaktere Elektronik vorschlägt...


Der Prozess

Also, ich muss Bäume mittels photogrammetrische Prozesse für Forschungszwecke 3D modellieren.

Ich werde erst mit frei-stehende Bäume anfangen und dann schrittweise dichtere Waldzonen befliegen. Der verfügbare Flugraum wird also schrittweise kleiner. Der Extremfall wäre also im letzten Schritt innerhalb einer Baumkuppel zu fliegen.
D.h. für mich, dass ich erst einmal auch mit meinem Okto XL fliegen kann, später aber dann kleine Kopter nehmen werde. Die Frage mit diesem Post ist halt, was wäre so das Kleinste, womit ich die Arbeit dann noch durchführen kann.

So viel dazu erst einmal
Gruß
Patribus
 

Mayday

Expert somehow
#5
Hallo Patribus.
Kompakter Kopter ist ja ein relativer Begriff. Robust und klappbar geht auch nicht sooo gut zusammen. Dazu gibt es aber sicherlich verschiedene Meinungen.
Ich würde eher "am Stück" bauen und Komponenten leicht demontierbar machen (Propeller, Landegestell etc.). Damit ist das Gesamtsystem schon mal so stabil wie möglich und man kann immer noch Einzeiteile mal eben schnell tauschen, wenn etwas defekt ist.

Für einen Kunden habe ich spezielle Gimbals für die S95/100/110 Reihe gebaut (der Einsatzzweck ist ja ähnlich...), die aber immer für mindestens zwei Kameras sind (bis fünf; verschiedene Spektralbereiche usw.). Damit geht das Gewicht automatisch nach oben, wenn Du keine fixe Montage haben willst.

Solltest Du zufällig auf der ILA sein, komm doch mal vorbei (Daten per PN). Copter und Gimbal sollten sicher kein Problem darstellen, da findest Du reichlich am Markt. Trotzdem: Bau nicht zu klein. Dir fehlen schnell die Reserven. Und ein Copter ist auch gut außen am Rucksack befestigt.
 

Patribus

Neuer Benutzer
#8
Hi Mayday,

Robust und klappbar geht auch nicht sooo gut zusammen. Ich würde eher "am Stück" bauen und Komponenten leicht demontierbar machen (Propeller, Landegestell etc.). Damit ist das Gesamtsystem schon mal so stabil wie möglich und man kann immer noch Einzeiteile mal eben schnell tauschen, wenn etwas defekt ist.
Ja, das kann ich nachvollziehen und würde sogar sagen, ich bin Deiner Meinung. Es muss also auch nicht klappbar sein. Wenn man den Kopter so demontieren kann, dass man den in einem Koffer oder Rucksack wegräumen kann, dann ist das erst einmal gut genug.

Also, Gimbals brauche ich nicht, die Kameras können fixed am Kopter transportiert werden (ich würde lediglich Gummi-'stoßdämpfer' einsetzen, um die feine Vibrationen zu filtern).

Wegen der ILA, die hatte ich ganz übersehen. Würde eventuell vorbei schauen. PN habe ich noch nicht von Dir bekommen.


Gruß
 

Patribus

Neuer Benutzer
#9
Hi Alex84,

ja, genau so etwas hatte ich mir vorgestellt. Bei deinem Bsp. konkret muss ich dann doch noch an Star Trek denken.
Die Firma scheint es als solches nicht mehr zu geben, gäb's da sonst noch ne Alternative?
 

Alex84

Erfahrener Benutzer
#10
Ja, leider scheint die Firma den nicht mehr zu produzieren (was ich echt schade finde)
Sieht tatsächlich aus wie die NCC-1701 ;-)

fertig zu kaufende Alternativen wären mir keine bekannt,
lediglich die Idee des Nachbaus/3D Drucks.

Alex

Ps:
habe hier durch zufall doch noch was entdeckt:



Quelle:
http://www.cybertechuav.com.au/-Overview,85-.html

sieht auch sehr nett aus.
Müsste man dann ggf. oben und unten noch ein wneig "Maschendraht" z.B. für/von Kleintiergehegen etc. drummachen
 
Zuletzt bearbeitet:

quansel

Erfahrener Benutzer
#11
... ja, aber die Produktion wurde anscheinend eingestellt!?
Man hätte das Prinzip bzw. den Frame doch verkaufen können ...
oder hat man das getan???
 
#13
Wenns kompakt sein soll und dennoch Power benötigt wird, bleibt fast nur eine Mini-X8-Kopter. Da könnte man einen 4er-Rahmen modden. So sollte auch der Propellerschutz nicht mehr zu stark bremsen.
 

Patribus

Neuer Benutzer
#15
Hallo,

ich habe eine Frage zu der Aerodynamik von Propellern.

Und zwar werde ich eine Schutznetzstruktur für meine Propeller bauen. Mir ist aber nicht klar in welchem Volumen, um die Propeller Freiraum sein müsste, damit die Propeller ihre komplette Aerodynamik 'erleben' dürfen.

Im obigen "Star Trek Kopter" scheinen nur wenige Millimeter zwischen Propellerspitze und Schutzwand zu sein?

Kennt jemand eine gute Seite, wo die Strömungsprozesse von Propellern darstellt?


Denn ich Frage mich, wie stark ein Netz die Aerodynamik stören wird, und ich eventuell damit Flugzeiten verliere.

Na ja, freue mich auf Feedback zu diesem Thema

GRuß
 
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Nicht offen für weitere Antworten.
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