240er Schwarm für die Uni

Ende letzten Jahres ist unsere Uni an mich herangetreten, weil sie nun auch mit Schwarmintelligenz arbeiten wollen. Da ihr Fluggelände nicht sehr groß ist, sollten die Copter möglichst klein sein aber dennoch Lasten tragen können. Und vor allem müssen sie robust sein, da bei den Experimenten bestimmt so einiges schief gehen wird. So ist das folgende Setup entstanden:

240er Rahmen
AutoQuad M4 Flight Control
Expansion Board von aBUGSworstnightmare
KISS 12A ESCs
Tiger MN1806 2300kv Motoren
6" Kunststoff Props

Meine ursprüngliche Idee, Leora einfach zu strecken, konnte ich vergessen, da ich auch einige andere Änderungen brauchte. Also habe ich praktisch einen komplett neuen Rahmen konstruiert, der die Lücke zwischen Leora und Rachel füllt. Die Arme sind ebenso schlank, wie die von Leora, dafür jedoch aus 3,0mm Carbon (Leora: 2,5mm), um trotz 2cm mehr Länge genügend Steifheit zu gewährleisten.

Die Motorhalter haben Lochraster für M2 Schrauben (12/16mm) sowie für M3 Schrauben (16/19mm). Damit sollten sich eigentlich alle möglichen Motoren mit wenigstens 2 Schrauben befestigen lassen, was absolut ausreichend ist.

Zusätzlich zum 30x30mm Lochraster habe ich ein 45x45mm Lochraster in die Centerplates gesetzt. Aktuell ist daran nur nach unten ein Akkukäfig befestigt. Mit der richtigen Distanzbolzenlänge kann der Akku einfach unten eingeschoben werden. Ein 4mm dickes selbstklebendes Neoprenpad an der unteren CP sorgt für den Ausgleich der letzten Millimeter Luft und verhindert ein Verrutschen des Akkus.

Das Lochraster wird jedoch später bestimmt auch noch nach oben genutzt, um einen leichten Käfig um/über den M4 zu setzen, wo die Uni weitere Elektronik draufsetzen kann. Das ist nötig, weil man auf den M4 selber aufgrund seines Lochrasters nichts mehr wirklich weiter draufpacken kann.

Wegen des 45x45mm Lochrasters können die ESCs nun nicht mehr auf die Enden der Centerplates und müssen auf die Arme rutschen. Ich habe daher die Kabelbinder-Ösen in den Armen so weit nach vorne verschoben, dass dahinter bequem ein KISS Platz findet.

Die erste Anprobe sieht gut aus. Bei den Armen habe ich fast das Gefühl, etwas übertrieben zu haben. Damit kann man locker Nägel in die Wand hauen. Aber lieber etwas zu solide, als umgekehrt. Der nackte Rahmen wiegt übrigens 66 Gramm inklusive Akkukäfig. Man könnte den Käfig jedoch auch weglassen, denn die untere CP hat auch ganz normale Schlitze für Klettspanngurte, wie bei Leora. Allerdings habe ich bei der ersten Anprobe schon festgestellt, dass der Akkukäfig ein erstklassiges Landegestell ist: Selbst mit nur einem Motor auf einem Arm bleibt der Copter sicher stehen.











Die Arme des M4 werden natürlich noch gekappt. Das mache ich aber mit der Fräse, denn ich habe keine Lust, 48 Arme von Hand abzudremeln.

Sehr interssant. Hat die Uni 48 Stück bestellt? Kann man Autoquadbasis einen Schwarm steuern? Ich hoffe du hast den Wunsch geäußert die fertige Firmware zu kriegen.

Hi Robert,

nee, es sind isgesamt 12 Copter: 48 Arme geteilt durch 4.

Der AutoQuad eignet sich aufgrund der Open Source Firmware und den vielen Schnittstellen meiner Ansicht nach am besten. Außerdem verfügen einige Team-Mitglieder bereits über Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit Universitäten und solchen Projekten, daher steht hinter diesem Projekt ein kompetentes Team.

Was meinst Du mit fertiger Firmware? Ich halte die AQ-Firmware für durchaus voll ausgereift. Zudem setze ich bei diesem Projekt auf PID-Controller statt Quatos. Ein AQ mit digitalen Sensoren und KISS ESCs ist kaum zu schlagen, was das Flugbild betrifft. Da gibt es fast nichts mehr, was Quatos noch besser machen könnte. Da die Uni bestimmt viel experimentieren wird und das Payload und die Masseverhltnisse dadurch nicht konstant sind, ist Quatos hier einfach nicht die richtige Wahl.

Achso 12 Stück geht ja. Ich dachte die entwickeln da ne eigene Firmware wegen Schwarmflug. Muss mir jetzt auch mal einen M4 holen seh ich schon.

Es kann gut sein, dass sie später eine eigene Firmware drauf laufen lassen. Vorerst reicht es aber, einen stabil und zuverlässig fliegenden Copter bereitzustellen, dem sie Navigationsbefehle übergeben können, auf welchem Weg auch immer. Und hier stehen ja alle möglichen Wege offen.

ich hätte total lust die 12 kopter sauber aufzubauen
brauchst du hilfe?

Bin schon mitten dabei. Aber glaub mir: Spaß macht das nicht. Hab vorhin erst die Rahmen zusammengeschraubt und nun wird ein Sack voller KISS an einen anderen Sack voller Motoren gelötet. Da weiß man, wie sich Fließbandarbeit anfühlt.

Interessant! Die Truppe http://flyingmachinearena.org/ habe ich vor drei Jahren auf der Hannover Messe gesehen.

Das erste Testmodell ist theoretisch flugfertig aber ich hab mal wieder mit einem typischen Samstag-Nachmittag-Effekt zu kämpfen gehabt: Pünktlich eine halbe Stunde, nachdem der Modellbauladen zugemacht hat, musste ich feststellen, dass mein Spektrum-Sender nicht mehr will: Sendemodul tot. Offensichtlich ist er beleidigt, weil ich ihn letztes Jahr durch eine Jeti DS-16 abgelöst habe. Jetzt geh ich mir erstmal gleich eien DX9 beschaffen, um hier weiter zu kommen.







So sieht übrigens richtige Sch***-Arbeit aus. Glaubt mir, das macht KEINEN Spaß:

Find ich schick den kleinen. Was kosst der spass bei dir? Meine uni haette bestimmt auch interesse

Wann kann man ihn kaufen?

bau doch selber Timo Tilman schickt dir die Frames und Joerg die Boards.

Tilman das Bild mit den wenigen Mots und ESCs find ich geil!. hast du zufällig noch ne kleine GPS antenne. Jussi hat meine vergessen............(Achso. Paket an dich geht die Tage raus)

Edit:
Das Gewinde des einen Schwarzen Distanzbolzen musst du noch abschneiden, sonst kann man den gps Stecker nicht aufstecken.

Ich hab mir ehrlich gesagt noch gar keine Gedanken gemacht, ob die Welt einen weiteren 240/250er Quad braucht und ich ihn offiziell in Serie fertigen sollte. Sollte ich?


@Nico: Die GPS-Antennen waren leider abgezählt.

Was die Pakete betrifft, sind wir beide schon so zwei Schlampis.
Ich hab hier auch seit Wochen etwas für Dich zur Seite gelegt und vergess es jedes Mal wieder. Müsste einfach nur eingepackt und verschickt werden. Ich glaub, ich muss mir mal nen Zettel auf die Tastatur legen. Das hilft (meistens).

Die Gewinde hab ich über den Muttern abgeschnitten. Da sind ja schon zwei Fotos mit komplett aufgebaute, Copter. Hier sind sie übrigens alle in groß und scharf zu sehen, falls jemand an Details interessiert ist: http://www.microcopters.de/privat/saphira.

Am Montag hab ich mir erstmal ne DX9 besorgt. Der Copter hat mich dann bis gestern noch ziemlich Nerven gekostet: Spannungssschwankungen in der GUI zwischen 1 und 10 Volt, so dass mir die Tante mit ihren Low Battery Warnings ordentlich auf den Keks ging. Auch haben die Default PIDs dazu geführt, dass der Copter so stark oszilliert hat, dass man sich nach 15 Sekunden Schwebeflug im Zimmer schon die Finger an den Motoren verbrennen konnte.

Das Spannungsproblem hab ich in den Griff gekriegt: Zunächst hat mir Jörg am Telefon gesagt, dass ich für meine hwv8.5 Boards den Lötjumper auf seinem Expansion Board schließen muss. Dann habe ich entdeckt, dass mit Jörgs Firmware ein zusätzlicher Parameter SPVR_VIN_SOURCE in der Liste auftaucht. Laut Beschreibung (oder zumindest so, wie ich sie verstehe), müsste er auf 0 stehen, doch nachdem ich ihn auf 1 gestellt hatte, habe ich endlich eine korrekte und stabile Spannung angezeigt bekommen.

Bei den PIDs habe ich einfach mal Jörgs Parameter ausprobiert und damit schnurrt der Copter schon seidig und leise im Zimmer. Mit Rate P muss ich vermutlich noch etwas höher, weil der ACC sehr "unknackig" arbeitet, doch grundsätzlich fliegt das Ding schon echt gut.

Btw, so sieht die (bis auf Props) fertige Clon-Armee aus. Muss nur noch die Mags alle kalibrieren. Hoffentlich sieht mich dabei keiner. Wie sieht das denn für Passanten aus, wenn ich nacheinander lauter Copter hervorhole und blöd in der Luft herumdrehe?

Wie Waldorf Schüler?
Ich bin begeistert. Endlich ein Rahmen,wo ich eine gute FC (Quanton) drauf machen kann.

Hallo Carsten,

ich hoffe, Du hast das nicht falsch verstanden, denn ich bin mir noch gar nicht schlüssig, ob die Welt überhaupt einen weiteren 240/250er Quad braucht und ich den Rahmen offiziell anbieten will.

Passt schon. Ich habe jetzt einen H250 fertig. Sobald brauche ich nichts neues.
Wobei bei Deinen Rahmen es mir immer im Mausfinger zuckt...

Aber Deine Rahmen halten auch einfach, ist doch eigentlich schlecht fürs Geschäft

Tilman: Ich find's echt nett, dass jetzt noch ein Rahmen für 6-Zoll Propeller die rOsewhite Familie ergänzt! Ist auch spannend, dass du die Saphira für Forschungsarbeiten über Schwarmflug entwickelt hast. Den Thread hatte ich auf jeden Fall völlig verpasst, da ich nicht oft genug bei FPVC herumstöbere.

11 identische Kopter machen einen (un)echt surrealen Eindruck! (Ich nehme an, dass der Prototyp das 12. Exemplar darstellen wird.) Um die Ehre der Serienfertigung beneide ich dich also nicht, auch wenn das Endresultat durchaus lobenswert ist.

Timo: Sieht so aus als hat sich Tilman zur Serienproduktion entschieden. Auf jeden Fall ist die rOsewhite Saphira jetzt bei PitchPump zu bestellen.

Wow! So sieht harte Arbeit aus, aber auch das Projekt an sich gefällt mir richtig gut. Hut ab.
Davon will ich unbedingt mal ein Video sehen - also von dem "Schwarmflug".

LOL, jetzt weiß ich auch warum überall der bzw. die T-Motor vergriffen ist.

Und gibt es schon was neues zum Thema ?? Interessiert mich brennend!