Flight Control

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JangoK

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#1
#1
Heyho,

ich bin der Jango und ich bin neu hier :D
Genauso neu bin ich auf der Modell-Bau schine.

Ich habe mir in den Kopf gesetzt mit einen Quadrocopter zu bauen und zu Porgrammieren.

Habe nun sehr viel gelesen und auch einiges verstanden.
Nur bei der Flight Control hapert es etwas.

Soweit ich das verstanden hab, ist die Flight-Control das "Herz" des Copters.
Da sind wichtige Funktionen integriert wie z.B. Flug stabilisator.

Allerdings auch sachen, wie die GPS verarbeitung (sofern man ein passendes modell kauft).

Und da liegt das Problem, das möchte ich nämlich selbst machen.

Nun zu meinem Plan.

Ich hatte vor mir einen Quadrocopter zu bauen mit einer Flight-Control, die nur das ansteuern der Motoren und den Flugstabilisator ermöglicht.

diesen dann an ein Raspberry pi an zu schließen. Und auf dem Raspberry pi alles selbst zu Programmieren.


Die Frage ist, gibt es eine Flight-Control die ich ohne größeren Aufwand an einen Raspberry pi anschließen kann und die eine schnittstelle für gängige Programmiersprachen (z.B. C,python, java oder so) implementiert? (auf Motoren einzelnt zugreifen z.B.)

Oder ist es ohne weiteres möglich die Flight-Control in meinem Fall sogar weg zu lassen und nur ein Raspberry pi an zu schließen? (Ich will mit starten, landen usw selber rum frickeln, nur bei der Flug-Stabilisation hab ich arge bedenken)

Das ding soll später vollkommen autonom fliegen können (natürlich nur auf privat gelände) daher verzichte ich bewusst komplett auf alles was nur für eine fernsteuerung benötigt wird.
Weil es keine geben wird ^^. (evt übern lappy per wlan, aber das geht dann über den raspberry pi)

Gruß

Jango
 
cemizm

cemizm

Erfahrener Benutzer
#2
#2
Servus,

interesante Idee und ich will es dir auch nicht mies machen... hab schon ein ähnliches Projekt mit der Raspberry Pi gesehen, das war aber hart an den grenze... Ein Raspberry Pi ist nicht wirklich für Realtime Anwendungen gedacht und schon gar nicht in python, java oder sonst was...

Aber vielleicht baust du dir erstmal ein mit einer existierenden Lösung und kannst dir so ein bild davon machen was dich erwartet :)

Gruß,
Cem

Edit:
http://www.raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=37&t=35746
http://code.google.com/p/owenquad/
https://github.com/big5824/Picopter
 
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J

JangoK

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#3
#3
Heyho,

vielen Dank für die Antwort und die Links.
wird mir sicherlich schonmal nen gutes Stückchen weiterhelfen.

Das Raspian kein wirkliches Echtzeitsystem ist, ist mir durchaus bewusst,
allerdings kann ich mir, da ich ja keine Fernbedienung verwenden möchte, mehr Zeit erkaufen indem ich einfach sag, dass Beispielsweise mein Abstandssensor 5 cm vorher triggert als er es mit nem richtigen Echtzeitsystem eigentlich müsste.

Das sollte ich eigentlich alles schon für meine Anforderungen schnell genug hin bekommen.
Und mit C oder C++ sollte das eigentlich auch schnell genug gehen.
Klar python, java und c# oder der gleichen sind da nochmal ne ecke langsamer da hast vollkommen recht ^^...

Ne vernünftige Anleitung/Hilfe brauche ich eher bei der Hardware Seite vom Projekt.
Also wie krieg ich mein Raspberry Pi so modifiziert, dass ich die Motoren einzelnt ansteuern kann.
oder eben wie krieg ich mein Flight-Control so an mein Raspberry Pi angeschlossen, dass ich zugriff auf den Befehlssatz habe.

Löten und Programmieren kann ich, nur die Platine designen und die E-Technik dahinter
das is meine Schwachstelle ^^

Gruß
Jango
 
cemizm

cemizm

Erfahrener Benutzer
#5
#5
hier mal nur einige stichworte für mr. google ;)

- raspberry pi gpio
- raspberry pi pwm
- raspberry pi mpu6050
- brushless motor
- electronic speed control
 
J

joergrohde

.
#6
#6
Die Stichworte OpenPilot TauLabs Overo Gumstix wären auch für Mr. google ein paar Suchworte.

Man sollte sich nicht zu früh auf eine Hardware ( Raspi ) festlegen sondern erst schauen ob es Projekte gibt die dem von mir gewünschtem Ergebnis nahe kommen.

Ein Blick in PX4 und Paparazi hilft da eventuell auch
vg jörg
 
J

JangoK

Neuer Benutzer
#7
#7
cemizm hat gesagt.:
hier mal nur einige stichworte für mr. google ;)

- raspberry pi gpio
- raspberry pi pwm
- raspberry pi mpu6050
- brushless motor
- electronic speed control
Zum Vergrößern anklicken....
mein bescheidenes verständnis von meinen google recherchen hat ergeben, dass ich mit hilfe von GPIO die brushless motoren anschließen kann und mit PWM signale an die motoren senden kann.

bei der MPU handelt es sich um einen Beschleunigungssensor, der Beschleunigungs- und Gyroskopierwerte (Drehung in grad pro Sekunde) liefert.

Der Regler (oder ESC) regelt die weiterleitung der Energie aus dem Akku an die Motoren.

Jetzt ist mir das zusammenspiel von ESC und PWN noch ein kleines rätsel.

Ist das so, dass ich mit dem pwn der ESC sage wie schnell sich der Motor drehen soll und ich je Motor einen Regler brauche?
also gpio - esc - brushless motor vom anschluss her.

Sorry für Noobyfragen :D

Gruß

Jango
 
Z

zerosight

Erfahrener Benutzer
#8
#8
Y

yuko

Neuer Benutzer
#9
#9
Hallo,

ich nehme an, du willst selbst daran basteln und nicht die Lösung eines anderen nachbauen.


Echtzeitfähig meint hier, dass die Steuerungssoftware nicht von Betriebssystemsprozessen unterbrochen wird. Die FC muss durchgehend steuern, damit der Copter so steht, wie er soll. Mit dem Pi haben das welche offensichtlich hinbekommen.

Du kannst auch eine GPS- und Waypoint-fähige FC nehmen (z.B. Ardupilot Mega, PX4, (MultiWii?)) und sie entsprechend umprogrammieren, dass sie GPS-Daten vom Pi entgegen nimmt. Die FC komplett selbst zu schreiben ist "etwas aufwendiger".


Wichtig ist es, den Copter mit seinen Einzelteilen wirklich gut kennenzulernen. Am besten geht das, indem man sich einen zusammenbaut. Dazu gehört es aber auch, das Flugverhalten zu kennen, da kommt man um eine konventionelle Fernsteuerung (und voriges Üben im Simulator) nicht herum. Das ist sozusagen die Vorbedingung zur GPS-Steuerung. GPS und WLan sollten auch nie die einzige Ansteuermöglichkeit sein. Ausfälle oder Programmierfehler führen dann dazu, dass das Teil den Abgang macht, ohne dass es zu verhindern ist.

Wenn du dir vorher einen Copter zusammenbaust, wirst du auch sehen, ob du genau so weitermachen willst, ob dir das so reicht oder ob es doch nichts für dich ist.


Das mit Akku-Regler-Motor stimmt soweit.
 
J

JangoK

Neuer Benutzer
#10
#10
zerosight hat gesagt.:
http://www.multiwii.com/connecting-elements

Und was ist jetzt mit dem bereits bestehenden Thread zu dem Thema Raspberry Pi aus diesem Forum?
Zum Vergrößern anklicken....
Heyho zerosight,

erstmal danke für den Link.

Allerdings bin ich anscheinend Blind oder verstehs einfach noch nicht :D

Also soweit ich das verstanden habe muss ich doch nur die mpu an mein raspi anschließen,
die regler an mein raspi und die motoren an die regler.

Alles konnte ich in deinem link leider nicht finden.

Und genauso wenig habe ich einen Thread über ein Raspberry pi + Quadrocopter in diesem Forum gefunden.



Heyho yuko ^^,

ich nehme an, du willst selbst daran basteln und nicht die Lösung eines anderen nachbauen.
Zum Vergrößern anklicken....
Das ist mir garnicht mal so wichtig, mein Fokus liegt anders, dazu später mehr.

Wichtig ist es, den Copter mit seinen Einzelteilen wirklich gut kennenzulernen. Am besten geht das, indem man sich einen zusammenbaut. Dazu gehört es aber auch, das Flugverhalten zu kennen, da kommt man um eine konventionelle Fernsteuerung (und voriges Üben im Simulator) nicht herum. Das ist sozusagen die Vorbedingung zur GPS-Steuerung. GPS und WLan sollten auch nie die einzige Ansteuermöglichkeit sein. Ausfälle oder Programmierfehler führen dann dazu, dass das Teil den Abgang macht, ohne dass es zu verhindern ist.
Zum Vergrößern anklicken....
GPS-Steuerung ist auch erstmal garnicht erwünscht.
Später klar aber am Anfang auch erstmal noch nicht so wichtig.



Ich habe vor einen Quadrocopter hauptsächlich zu Programmieren,
das soll ein Langzeitprojekt/Hobby werden.

Am Anfang will ich das ding nur zusammen basteln und die Funktionen "starten", "schweben", "landen" programmieren.
wenn ich die fertig hab dann kommt "fliege vorwärts" und "bremse"...
später sollen dann abstandssensoren eingebaut werden so dass er nirgendwo gegen knallt und so.
Aber die ganze entwicklung wird sich vorraussichtlich erstmal aufm schreibtisch abspielen und in vllt 30 cm flughöhe.
Dann kann ich im Fall der fälle einfach die Hand ausstrecken und das ding greifen.

Fern gesteuert fliegen soll er eigl nie wirklich.

Es ist hauptsächlich als Programmier-Projekt gedacht. Deswegen ist es mir auch garnicht so wichtig, ob ich die arbeit eines anderen nach "Baue", solange ich das ding 100% selber mit meinem Raspberry Programmieren kann.
Das einzige was ich mir da "nach Programmieren" würde, wäre vllt die Flug Stabilisation.
Den Rest will ich auf jeden Fall selbst entwickeln.

Und mir ist durchaus klar, dass es nur in Verbindung mit einigen abstürzen Funktioniert.
Aber das gehört halt dazu und macht auch den Reiz aus :D


Daher will ich bewusst auf die Fernsteuerung verzichten.
Da er halt nie so fliegen soll, brauch ich das einfach nicht :D


Hoffe mein Ziel ist jetzt deutlich geworden, sorry falls es vorher unklar war

Gruß

Jango
 
Z

zerosight

Erfahrener Benutzer
#11
#11
JangoK hat gesagt.:
Heyho zerosight,

erstmal danke für den Link.

Allerdings bin ich anscheinend Blind oder verstehs einfach noch nicht :D

Also soweit ich das verstanden habe muss ich doch nur die mpu an mein raspi anschließen,
die regler an mein raspi und die motoren an die regler.

Alles konnte ich in deinem link leider nicht finden.

Und genauso wenig habe ich einen Thread über ein Raspberry pi + Quadrocopter in diesem Forum gefunden.
Zum Vergrößern anklicken....
Was kommen den für Treffer, wenn Du die entsprechenden Schlagworte "Raspberry pi Quadrocopter" in der Suchfunktion dieses Forum eingibst?
 
Y

yuko

Neuer Benutzer
#13
#13
Hallo,

in dem Fall ist es durchaus sinnvoll, die Stabilisierung selbst zu schreiben. Du kannst einfach mal mit der MPU und Stabilierung anfangen und "Trockenübungen" machen. Also erstmal die Parameter Lage und Höhe auslesen und Steueranweisungen in der Konsole ausgeben. Wenn du Lage oder Höhe der MPU veränderst, soll das Programm sinnvolle Anweisungen ausspucken (Beim Hochheben Schub reduzieren usw.).
Das gleiche mit Reglern und Motoren, sodass jedes Teilsystem für sich funktioniert.

Kompliziert wird es dann beim Zusammensetzen und Finden der richtigen Paramter, da empfiehlt sich unempfindliche und austauschbare Hardware (Gummiprops, Propsaver oben und unten, billige Regler und Motoren).
Je nach dem wie schwer der Copter am Ende werden soll und wie stark die Motoren dadurch sind, gibt es ein gewisses Verletzungsrisiko. Da solltest du entsprechend vorsorgen.



Abstandssensoren sind so eine Sache, da kommen mit vorne-oben-unten schonmal drei zusammen (zusätzliches Gewicht und GPIOs).Typischerweise haben die einen Öffnungswinkel von 15-20°, für eine komplette Abdeckung müsste man welche mit weitem Winkel suchen. Damit die sich nicht gegenseitig beeinflussen, werden sie abwechselnd abgefragt.


Grüße,
Manuel
 
J

JangoK

Neuer Benutzer
#15
#15
Danke für die Hilfreichen Tipps und Hinweise.

"Stoßdämpfer" oben und unten wollte ich eh verbauen und Gummiprops sind auch erstmal eine gute idee.

Da ich später noch einiges an Sensoren nachrüsten möchte sollten die Motoren schon power haben, später sollen halt abstandssensoren, cam, gps und sowas alles nachgerüstet werden.
Mit den GPIOs sollte das kein größeres Problem geben, meinen Recherchen zu folge sind die Beim Pi ziemlich einfach erweiterbar.

Muss halt mal langsam anfangen mir ne "Einkaufsliste" zu schreiben damit ich mal das Basteln an fange, da ich allerdings komplett neu auf dem Gebiet bin muss ich da noch nen bisl was lesen, oder bei Euch um Hilfe betteln ;D.


EDIT:
@ zerosight
Oder ich hab einfach nur die andere Suchfunktion benutzt :D
Hab Oben rechts auf "Forum durchsuchen" geklickt...
und wie du dort feststellen wirst kommen da nur die von mir genannten Themen, und das in dem wir gerade schreiben :D


Gruß
 
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J

JangoK

Neuer Benutzer
#16
#16
Ich hab mir jetzt mal ne Einkaufsliste zusammen gestellt:




Hab ich was wichtiges vergessen,
sollte ich sachen austauschen,
oder kann ich damit loslegen?

Gruß

Jango
 
Y

yuko

Neuer Benutzer
#17
#17
Du brauchst noch mindestens einen 3S Lipo und ein Ladegerät. Dazu noch Stromverteiler (fertige Verteilerplatine oder Kabel zusammenlöten und isolieren), Kabel und Stecker für Lipo->Verteiler und Verteiler->Regler.

Ansonsten passen die Motoren nicht ins Bild, im Vergleich zum Rest sind die recht wertig. Da tut es auch ein billiger Motor, bei dem es nicht weh tut, wenn er sich verabschiedet. Zu den Motoren brauchst du auch Mitnehmer zum Befestigen der Propeller und Durchmesser von Motor-/ Mitnehmerwelle müssen zu den Propellern passen.

Die Regler sind hoffnungslos überteuert und ich würde die ganzen Sachen auch nicht überall verstreut kaufen, der Versand kommt ja auch immer hinzu. Turnigy-Ware und was man sonst noch so braucht gibt es zum Beispiel direkt an der Quelle bei Hobbyking (Zollfrei bei EU-Warehouse).

Bei der MPU ist es fraglich, ob die aus Deutschland und Umgebung versendet wird oder ob die genauso lange braucht wie die gleiche für 4€ auf ebay.


Wenn der Pi mitfliegt, braucht er noch eine Stromversorgung, dazu kannst du einen 5V UBEC auf MicroUSB löten. Die Spannung bei USB ist auf bis 5,25V spezifiziert, soviel gibt ein typischer "5V" UBEC auch tatsächlich aus. Vorher nachzumessen schadet aber nicht.


Ich denke das war es erstmal; weiter hier im Forum rumlesen schadet auf keinen Fall.


Grüße,
Manuel
 
Status
Nicht offen für weitere Antworten.
FPV1

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