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Thema: Tagebuch Erfahrungen mit dem Autoquad 6 Beta

  1. #1

    Tagebuch Erfahrungen mit dem Autoquad 6 Beta

    (Keine Ahnung ob das hier richtig platziert ist oder nicht doch in Bauberichte soll. Bin für alles offen, schiebt mich hin- und her wie ihr möchtet - den Hauptthread wollte ich nicht zumüllen )

    Hi, ich möchte gern meine Erfahrungen mit dem Autoquad 6 Beta festhalten. Ich möchte alle Schritte dokumentieren die ich gemacht habe um es ans Fliegen zu bekommen und auch meine Fehlversuche dokumentieren.

    Meine bisherige Multicopter-Erfahrung ist beschränkt: Ich habe einen Wii-Copter gebraucht gekauft, Multiwii drauf, ACC nachgerüstet und eingestellt. Dann ein Naza mit FW450 Kit gekauft und auf Sicht und mit FPV geflogen.

    Nachdem mein Naza seit einem Crash spinnt möchte ich mich am Autoquad Beta versuchen. Der Reiz des Neuen ist einfach sehr stark und bisher habe ich noch alles zum Fliegen bekommen. Da ich kein Copter-Veteran bin wird das sicher eine Herausforderung und ich erwarte nicht dass bei einem Beta-Test gleich alles auf Anhieb funktionert

    Mein ehrgeiziger Zeitplan: Mittwoch statisch Kalibrieren, Donnerstag und Freitag dynamisches Kalibrieren, Samstag Erstflug.

    Equipment:

    DJI FW450 Frame mit DJI Motoren und DJI 30A Reglern.

    Autoquad von Flyduino

    FTDI Reloaded von Watterott

    Speicherkarte Transcend Extreme-Speed Micro SDHC 16GB Class 10

    Futaba S-Bus-Empfänger mit Inverter


    Hier wird der Autoquad sein neues zu Hause finden:




    Heute ist dann der Controller gekommen. Mein erster Gedanke: Mann ist der kompakt, schaut auf den Bildern viel größer aus!




    Lieferumfang. Links oben: Autoquad Board. Rechts oben: Stromversorgungskabel des Boards, es verträgt direkt 2-5S und muss NICHT über einen Regler versorgt werden, Links unten: Stiftleisten, Rechts unten: GPS-Antenne, kann per UFL-Stecker mit dem Board verbunden werden.




    Passt platztechnisch sogar auf die untere Centerplate des FW450:




    Das Autoquad-Wiki schaut auf den ersten Blick sehr aufgeräumt und gut aus. Also den ersten Schritt durchführen: Hardware-Setup.

    Dazu müssen die mitgelieferten insgesamt sieben 2x3er Pinleisten angelötet werden. Die Stiftleisten werden beidseitig verlötet, das Board liegt also im Sandwich zwischen den Pins:





    Jeweils bei den mittleren Pins gibt es direkt hinter dem Pad wo man den Pin anlötet eine Lötbrücke:



    Ist diese geschlossen wird das angeschlossene Gerät vom Autoquad-Board mit Strom versorgt. Für ESCs lässt man die Lücke also offen (zwingend erforderlich falls das ESC ein BEC hat!). Nur wenn man ein Servo (z.B. für Gimbal) an den Port anschließen möchte schließt man sie. Ich habe bei mir alles offen gelassen.

    Zusätzlich braucht man noch die Pins für den FTDI. Diese werden nicht mitgeliefert, es braucht also eine 1x6er Stiftleiste am besten gewinkelt, z.B. diese hier.

    Zur Stromversorgung habe ich noch einen T-Stecker an das blanke Versorgungskabel gelötet.

    Morgen geht es hoffentlich weiter mit ersten Eindrücken der Windows-Software und der statischen Kalibrierung - warte derzeit noch auf die Mini SD-Karte und den S-Bus-Empfänger.

  2. #2
    Heute ist die Micro SD-Karte und der S-Bus-Empfänger mit Inverter gekommen. Also frisch ans Werk.

    Das gestern gelötete Powerkabel habe ich schön lang gemacht um bei den Aktionen mit der Kalibrierung keine Probleme zu bekommen.



    Nächster Schritt ist das installieren der Groundcontrol-Software sowie das Flashen der Firmware auf das Board. Beschreibung im Autoquad-Wiki hier.

    Den (auf 3.3V gestellten!) FTDI habe ich schon einmal an den Computer geklemmt damit der Com-Port erkannt wird.

    Dann die Software heruntergeladen:

    1. Groundstation-Software für Windows hier

    Das ZIP habe ich irgendwo entpackt und dann die .exe-Datei im Ordner gestartet. Dann auf den Tab "Engineer" klicken und im Menü unter "Main Widget" auf "Autoquad" klicken.

    . Dann kommt ein neues Hauptfenster mit mehreren Unterfenstern.

    Der nächste Schritt ist Firmware flashen. Also die Firmware hier herunter gegeladen. Im ZIP habe ich eine .hex-Datei gefunden - das ist die Firmware. Also entpackt und im Dateisystem bereit gelegt.

    Dann habe ich den FTDI an das Autoquad-Board gesteckt. Ground ist auf der Platine dort wo die Lötöse mit der rechteckigen Form ist. Beim Anstecken des FTDI ist auf dem Board nichts passiert - Stromversorgung durch Lipo fehlt noch. Damit der Prozessor des Autoquad im Flash-Modus startet müssen beim Anklemmen des Lipos die mit JP4 markierten Kontakte geschlossen sein. Ich habe das mit einer Pinzette gemacht (aufpassen wo man mit der Pinzette hinkommen, Kurzschlussgefahr!)



    Sobald der Lipo dran ist kann man die Pinzette herunter nehmen. Das Board signalisiert die Flash-Bereitschaft dadurch dass nur die Power-LED rot leuchtet und alle sonstigen LEDs aus bleiben.

    Dann im Tab Engineering->Flashing und Setup bei Flashing Firmware das .hex-File ausgewählt:



    Und dann den Com-Port des FTDI eingestellt - bei mir COM9.

    (Rote Kreise bei den "Basic Settings Autoquad" bitte ignorieren, da habe ich noch nichts gemacht!)

    Dann Klick auf Flash Firmware. Jetzt dauert es gute 20 Sekunden bis überhaupt etwas passiert. Dann sieht man im Fenster unter dem Flash-Button wie die Daten übertragen werden.

    Nach dem Flashen habe ich das Board durch drücken des Reset-Taster auf dem Board neu gestartet. Und dann wollte ich zum Board connecten. Also im Menü unter Communication auf Add Link geklickt (Die Option Serial Port \\com9 im Screenshot war zu dem Zeitpunkt noch nicht da):




    Und dort dann beim Port COM9 ausgewählt (musste das Popup was bei Klick auf Add Link kommt vergrößern damit man der Dropdown-Schalter für die Comport sichtbar war).

    Datenrate auf 115200. Bei Klick auf "Connect" hätten jetzt im Mavlink-Fenster Zahlen vorbei scrollen sollen - da kam aber nix!

    Nach langer Suche und netter Hilfe im Forum dann die Lösung: Beim FTDI darf der DTR-Pin nicht verbunden werden! Also abgeknipst:



    Und siehe da - ein Klick auf Connect liefert Daten!

    Bei der Fehlersuche ist mir aufgefallen dass der (weiße) Power-Stecker auf dem Board nicht gut verlötet ist:



    Ich habe ihn daher nachgelötet. Funktioniert hat das Board aber auch ohne diese Maßnahme.

    Als nächster Schritt kommt die statische Kalibirierung die im Autoquad-Wiki hier beschrieben ist. Dabei zeichnet man das Verhalten der Sensoren bei Temperaturschwankungen auf.

    Warum ist das nötig? Ich erkläre mir das so, bin aber kein Experte(!): Sensoren wie Gyros/ACC geben bei verschiedenen Temperaturen verschiedene Werte aus - selbst dann wenn das Board völlig ruhig liegt und folglich immer der gleiche Wert vom Sensor kommen sollte. Das wird Temperaturdrift genannt und ist bei jedem gefertigten Sensor leicht unterschiedlich. Beim Kalibrierungsvorgang geht es dabei herauszufinden wie stark sich die Signale bei genau den bei dir verbauten Sensoren mit der Temperatur ändern. Diese Änderung wird aufgezeichnet und das Board lernt daraus für den Flugbetrieb die notwendigen Korrekturwerte für die Sensorausgaben (-> es misst die Temperatur und sagt: "Bei dieser Temperatur muss ich folgenden Drift korrigieren"). Damit bekommt man also präzisere Sensorwerte.

    Also die vorher geleerte Micro-SD-Karte in den Slot gesteckt. Nach dem Booten signalisiert das Board durch Blinken der Ready-LED mit 5hz (also 5x/Sekunde) dass es Daten auf SD-Karte schreibt. Sollte es nur mit 1Hz blinken zeichnet es die Daten NICHT auf der Karte auf. Liste der Blinksignale des Autoquad und ihrer Bedeutung.

    Um die maximale Temperaturschwankung zu erreichen soll das Board eingefroren und dann langsam aufgetaut werden. Während des Auftauens wird ein Lipo angesteckt damit Daten aufgezeichnet werden.

    ier ein tolles Video vom Autoquad-Team das den ganzen Vorgang zeigt:

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


    Also ein passende Box besorgt und das Board fertig gemacht:



    Dann noch in eine Plastiktüte gepackt und für 60 Minuten ab in den Gefrierschrank!



    Nach 60 Minuten dann die Plastiktüte und dann die Plastikbox im Gefrierschrank verschlossen (wichtig damit trockene Luft rein kommt und sich kein Kondenswasser bildet!).

    Ab damit in den Keller, ruhig hingestellt und Lipo dran.



    Insgesamt braucht man drei dieser Kalibrierungsvorgänge:

    1. Auf einer Ecke stehend (Ecke habe ich mit Tape markiert)

    2. Auf der gegenüberliegenden Ecke stehen

    3. Flach liegend

  3. #3
    Sehr schön..hätte ich mehr Zeit bzw. wäre ich net so faul hätte ich auch sowas machen können. Ich hab noch einen Tip für das anlöten der Ausgänge: Nehmt einfach einen Präzisionsbuchsenleiste fixiert den ersten Pin mittig danach einfach die anderen Pins draufstecken und mit der Buchsenleiste fixieren. Der Abstand passt dann automatisch und man tut sich beim löten leichter. Ich hoffe das hat jetzt jeder kapiert sonst folgt ein Bild.

  4. #4
    Meine ersten Versuche zur statischen Kalibrierung sahen nicht so gut aus. Versuch 1 war so lala, Versuch 2 katastrophal. Hier die Steine des Anstoßes:

    Versuch 1: Kleiner Hakler im Gyro-Graphen


    Versuch 2: Dicke Haken drin:


    Also musste etwas anderes her. Erst einmal den Standplatz für die Kalibrierung verbessert: Ringsum mit Schaumstoff gedämmt und mit Wasserkästen für eine stabile Lage der Box gesorgt:



    Um kondensierendes Wasser als Ursache auszuschließen eine Nylonsocke der Freundin verwendet und Reis rein:





    Das Board stelbst habe ich in der Plastikbox in eine kleine Tüte gesteckt, der Reisbeutel dann dazu in den Beutel.

    Da jeder Kalibrierungsversuch 2 Stunden dauert empfehle ich alle hier beschriebenen Maßnahmen von vorneherein zu machen - das spart Zeit und Nerven!

    Und so bin ich dann auf gescheite Ergebnisse für alle 3 Fälle (Stehend auf Ecke1, Stehend auf Ecke2, waagerecht liegend) gekommen. Die sahen z.B. so aus:









    Damit war der Teil der statischen Kalibrierung erledigt.

    Für den nächsten Schritt (dynamische Kalibierung) muss das AQ6 im komplett flugfertigen Copter eingebaut sein - nur die Props dürfen fehlen.

    Dazu haben ich also das Board auf mein FW450 Frame gebaut. Als erste Idee zur Befestigung habe ich doppelseitig klebende Moosgummipads auf die Recom-Spannungswandler geklebt und das Board damit auf der unteren Centerplate befestigt:



    Das erwies sich aber als nicht gerade ideal: Zum einen sitzt das Board dann nicht genau waagerecht, zum anderen sind die Spannungswandler selbst nicht bombenfest am Board. Also eine andere Variante gewählt: Abstandhalter durch die Löcher im Board:



    Dann Spiegelklebeband auf die Abstandhalter:


    Und das Ganze dann so eingesetzt:


    Dann habe ich den Empänger angeschlossen, Beschreibung im Wiki hier: Bei mir ein Futaba S-Bus Empfänger. Dazu notwendig ist dann noch ein Signal-Inverter - in Koptershops werden diese direkt mit den S-Bus-Empfängern verkauft. Der Empfänger kommt an den passenden Port auf dem Board. Leider liegt dem Autoquad-Paket jedoch kein passender Stecker bei, so dass ich direkt anlöten musste.



    Auf dem Bild ist die Spannungsversorgung direkt am Spektrum-Port dran. Allerdings ist das für meinen Emfpänger keine gute Idee: Er braucht mindestens 3.7V, bekommt dort aber nur 3.3V. Also noch einmal umgelötet und passende 5V direkt von einem Motor-Anschluss geholt (Spannung auf dem Port durch schließen der Lötbrücke aktivieren!)



    Auf dem Board ist ein barometerischer Höhensensor: Im Bild oben ist der große Baustein mit dem Loch drin. Dieser muss vor Licht und Wind geschützt sein. Also habe ich das Board mit einer Schaumstoffmatte abgedeckt bevor ich die Centerplate aufgeschaut habe:



    Vor dem Zuschrauben habe ich aber die Motoren angesteckt. Für mein Quad-X also wie folgt:

    Port M2: Motor vorne links
    Port M9: Motor vorne rechts
    Port M13: Motor hinten rechts
    Port M5: Motor hinten links

    Die Belegung der Ports habe ich dann in der QGroundcontrol-Software eingestellt - kommt weiter unten

    Dann die obere Centerplate drauf und die Hardware soweit flugfertig gemacht (bei mir kam gleich FPV-Zeugs drauf)


    Und dann den Copter an die Groundcontrol-Software angesteckt, FTDI und Akku dran und via Klick auf "connect" verbunden.

    Unter Enginner->Flashing und Setup dann eingestellt:



    Also: Radio-Typ auf Futaba gestellt, "Transmit to AQ" geklickt und das AQ6-Board nochmal neu gestartet. In meinem Sender hatte ich vorher ein frisches Profil mit normalen Knüppelwegen und ohne Trimmung angelegt. Dann die Knüppel bewegt und geschaut ob sich die Balken rechts verändern. Die Balken müssen NICHT auf 0% oder 100% gehen, sondern sie schwanken von voll links zu voll rechts nur von ca. 25% bis ca. 75% -> das ist okay so! Die Anzeige aktualisiert sich nur sehr schleppend - das ist normal! In meiner T10CG musste ich keinen Kanal reversen - hat alles auf Anhieb gepasst.

    Auf Kanal 6 und 7 habe ich je einen 3-Stufenschalter gelegt - damit lassen sich später die Flugzustände einstellen.

    Dann in den Tab "Frame" gewechsel und die folgende Mixing-Table eingegeben (-> passt zu den vorgenannten Servo-Anschlüssen)


    Mehr zu den Mixing-Tables und deren Auswirkungen hier im Autoquad-Wiki.

    Nach Eintrag der Mixing-Table, Klick auf "Save to AQ" und Neustart kam dann der große Moment: Das Board das erst mal durch 3 sec Gas 0 / Yaw ganz rechts gearmed und etwas Gas gegeben - die Motoren liefen an. (ohne Props probieren!!!).

    Bei mir liefen bei minimal Gas allerdings nur zwei Motoren an. Also im QGroundcontrol unter Edit PID -> Special settings -> Motor / ESC Settings den Wert für Motor/ESC Start erhöht:



    Wer möchte dass die Motoren bereits dann anlaufen wenn er das Board armed der sollte auch bei Motor/ESC Min einen größeren Wert eintragen.


    Jetzt die Drehrichtungen der Motoren verifiziert und wo sie nicht passte zwei Anschlüsse Motor<->Regler vertauscht. Sie müssen von oben gesehen so drehen:


  5. #5
    Jetzt kam der Tanz: Also das dynamische Kalibrieren.

    Dabei bewegt man den komplett flugfertigen Copter einmal in alle möglichen Richtungen während Daten aufgezeichnet werden. Aus diesen Daten und denen der statischen Kalibirierung werden dann später Korrekturwerte für die Sensoren errechnet.

    Also mit dem Copter komplett flugfertig (nur ohne Props!) nach draussen:



    Alles Metall von mir entfernt. Eine Stelle im Garten gewählt wo kein Metall und keine elektrischen Geräte in der Nähe sind. Copter auf einer flachen Stelle eingeschaltet, Sd-Karte rein, 10 Sekunden gewartet und dann ganz smooth, langsam und konzentriert diese Bewegungen hier ausgeführt:

    http://autoquad.org/wp-content/plugi...load.php?id=15

    Nachdem die Sequenz komplett war Copter wieder waagerecht abgestellt, 10sec aufzeichnen lassen und dann abgeschaltet. Danach das ganze noch einmal um mehr Auswahl bei den Daten zu haben.

    Eine genaue Beschreibung der dynamischen Kalibrierung mit zwei Videos findet sich hier im Autoquad-Wiki.

    Meinen Tanz kann man in voller Länge hier sehen:


    http://www.youtube.com/watch?v=7K0MBiICNuA


    Im diesem Tanz ist ein Fehler!. Und zwar waren die Bewegungen in der ersten Phase wenn der Copter waagerecht liegt und in der letzten Phase auf dem Kopf steht nicht richtig. Für den Tanz am besten das Video aus dem AQ-Wiki ansehen:


    http://www.youtube.com/watch?v=9ZTlRT_25g0


    Nachdem die Daten gesammelt sind beginnt dann die Auswertung. Diese ist im Autoquad-Wiki hier sehr gut beschrieben. Deshalb hier eher Stichpunktartig:

    Dazu die Ground-Software starten, Engineer->Generate Parameters auswählen.



    Als erstes muss die magnetische Ausrichtung berechnet werden. Dazu auf http://magnetic-declination.com/ den eigenen Ort suchen. Dann den Wert aus "Inclination" in das Feld Mag Inc im QGroundcontrol eingeben (z.B. 67° 5' als 67.05 eingeben, 70° 15' wären 70.15) und ein Minus davor. Das gleiche dann mit der Delication (auch als Dezimalzahl - und in das rechte Eingabefeld) - nur hier das Minuszeichen weg lassen. Dann auf "Calc" klicken und man bekommt eine DEFINE-Zeile ausgeworfen. Die wird später gebraucht.

    Dann bei "Used user param file" auf "Create" klicken und damit eine Params-Datei anlegen.

    Im Anschluss unter "Add Static" die statische Daten-Aufzeichnung auswählen wo das Autoquad waagerecht lag. Unter "Add Dynamic" die Tanzdaten dazu nehmen.

    Dann im Tab "Step 1" auf "Start sim" klicken. Nach einer Weile werden dort Werte ausgespuckt:



    Die define-Werte müssen dann per Copy&Paste in den Tab "All generated Parameters". Dort dann auf "Save to para file" klicken.

    Jetzt die beiden Files der statischen Kalibrierung hinzufügen (wo das Board auf den gegenüberliegenden Ecken stand).

    Dann bei Step2 auf Start cal. Nach einer Weile wirft er auch hier Daten aus:



    Auch diese per copy&paste in den "All generated parameters"-Tab. In den Tab kommt jetzt auch das vorhin generierte DEFINE für die magnetische Ausrichtung: Per copy&paste übernehmen und das parameter-file speichern.

    Jetzt wird Schritt 3 ausgeführt. auch dieser wirft nach einiger Zeit ein Ergebnis aus:



    Auch das per copy&paste in die All generated Params und das File speichern.

    Die nächsten Schritte brauchen alle ordentlich Rechenpower. Sie laufen so lange bis man sie abbricht. Man muss also selbst entscheiden wann man nicht mehr weiter macht. Dazu betrachtet man den errechneten Fehler - dieser steht bei den generierten Werten hinter dem "="-Zeichen. Für den Wert gilt:

    -> sinkt er konstant mit jedem Durchlauf ("HLoop") dann ist alles in Ordnung und es lohnt sich weiter zu rechnen

    -> hat er sich seit 5 Loops nicht mehr geändert dann kann die Berechnung abgebrochen werden. Wer viel Zeit hat kann natürlich noch weiter rechnen und schauen ob sich noch etwas bessert

    -> sinkt der Wert nicht konstant sondern wird abwechselnd kleiner und wieder größer dann sollte bei "use variance" der Wert "1e-7" eingetragen und die Berechnung erneut gestartet werden. Das ist in Schritt 4a oft erforderlich, in den anderen Schritten sollte man es nicht brauchen.

    Bricht man einen Schritt über "Abort" ab so muss man die define-Werte wieder nach "All generated parameters" kopieren (unten anfügen!) und dieses speichern. Damit hat man sich die Positon der Berechnung gemerkt: Man kann sie jederzeit wieder starten und setzt dann beim letzten Ergebnis auf.

    Also mit Schritt 4a anfangen. Bei mir war es dort bisher immer erforderlich den "use variance"-Trick zu machen wie oben beschrieben.


    (Markiert: Links "eingetragenes use variance", Rechts der aktueller Fehler)


    Sobald der Wert stabil bleibt die defines in All generated Paramters kopieren, das speichern und dann auf zu 4b. Die Schritte 4b - 6 laufen analog ab. Die meiste Rechenpower sollte man in Schritt 5 investieren.


    Nach den Berechnungen speichert man das File wie im Autoquad-Wiki beschrieben auf den Copter (auch mit Write Rom!) und rebootet ihn -> danach sind die Werte aktiv und der Copter ist kalibriert.

    Viel Spaß beim Fliegen

  6. #6
    reserviert 3

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Avatar von kinderkram
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    Düsseldorf
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    2.282
    Saubere Arbeit, nachbrenner! *thumbs up*

    Bauberichte wie Deiner helfen allen Nachfolgenden, dem Entwicklerteam und somit dem ganzen Projekt.
    Schön, dass unsere Featureliste Deinen Enthusiasmus geweckt hat und Du so akurat zu Werke gehst.

    So wird dat wat!

  8. #8
    Danke sehr, ich gebe mir Mühe. Das nächste Update im Tagebuch kommt voraussichtlich morgen, habe heute nur Fotos und Notizen gemacht und keine Zeit sie zu verwursten

  9. #9
    Neuer Teil mit statischem Kalibieren, Motoren und Empfänger anschließen und Konfigurieren ist hier jetzt hier online.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Avatar von andorn
    Registriert seit
    12.05.2011
    Beiträge
    273
    Sehr gut, ich bin gespannt und warte dann auf Vorführung ! :-)

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