Quadcopter Eigenbau

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magu_

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#1
#1
Hi

Ich erstelle gerade eine Liste für einen Quadcopter. I'm fliegen mit Modellhelis habe ich schon meine ersten Erfahrungen gemacht im Zusammenstellen jedoch noch nicht.

Das ganze wird von einem Beaglebone Black gesteuert.

Sensoren: (hab ich schon verbaut und kommunikation steht bei den meissten Teilen)
  • Ultraschall ( Höhe )
  • Lagesensor
  • GPS
  • Temp (Umgebung/Motor/Akku)
  • Webcam

Sonstige Hardware:

Frame & Motoren & ESC & Akku & BBB & Blades kommen auf 1400g. Beim Schub sollte ich etwa auf 4kg kommen.

Nun kommne noch die Fragen:
  • Was halted ihr von der Liste? Gibt es gewisse Sachen die gar nicht gehen, bzw. die man besser machen sollte?
  • Spezifisch ist der ESC gross genug oder sollte ich lieber 4x einen 30A nehmen?
  • Sollte ich lieber auf 5S gehen bei der Batterie?
  • Akkuladegerättechnisch was würded ihr mir empfehlen?

Danke euch schon mal im vorraus wenn ihr einen Blick drauf werft.

Gruss
Magu_
 
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Kaischu

Kaischu

Erfahrener Benutzer
#2
#2
Quadcopter eignebau

Also dein 25A Regler kann ja max 4S, wenn du 5S nehmen möchtest musst du wohl auf min 40A die können dann bis 6S. Ansonsten hört sich das nicht schlecht an die Motoren hab ich mir auch bestellt (leider noch nicht da), der Frame schaut gut aus. Beim Ladegerät kann ich nur sagen, ich hab das http://www.hobbyking.com/hobbyking/...scharger_1_6_Cells_GENUINE_EU_warehouse_.html
und bin damit zufrieden, brauchst dann halt noch ein Netzteil!
Edit, was hast du da mit dem Beaglebone Black vor? Willst du das als FC nutzen?
 
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zerosight

Erfahrener Benutzer
#3
#3
Genau, ist die Lagerregelung die Du (auf dem Beaglebone?) verwendest ausgereift und stabil? Falls nicht, ist Deine Auswahl grenzwertig zu schwer. Da solltest Du nach einem einfachen 8" Quadro mit 30g Motoren setzen, der ohne Akku insgesamt nicht mehr als 350-400g wiegt.

Falls die FC prima funktioniert, wäre das Teil auch so schon ziemlich schwer. Die Konfiguration schafft das Gewicht vermutlich locker, aber bei 2 Kg hat man als Startkopter schon ziemlich viel Masse in der Luft. Und Copter stürzen am Anfang in den seltensten Fällen aufgrund von Flugfehlern ab, meist sind falsche Prioritäten bei der Wartung und sich daraus ergebene Defekt die Ursache, wesshalb das gute Stück vom Himmel fällt. Ein Quadro mit 11" Props und 65 g Motoren an 4s sollte mit (passendem) Akku 0,8 bis 1,2 Kg wiegen. Das Mehrgewicht, vor allem der größere Akku schlagen sich sehr wahrscheinlich NICHT in mehr Nutzlast oder längere Flugzeit nieder.
 
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magu_

Neuer Benutzer
#4
#4
@Kaischu: Das mit dem Regler stimmt schon, dass wahr auch der Grund weshalb ich nur einen 25A regler genommen habe um Gewicht zu sparen.
Das BBB sollte die FCU sein. Hat auch 4 PWM Ausgänge für die ESC und dazu noch genug Kapazität um einige sachen mit OpenCV zu berechnen wie tracking etc...
Danke für den Link sieht gut aus.

@zerosight. Ich habe einen ADXL345. Ich weiss nicht genau wie es mit den Vibrationen aussieht und inwiefern hier eine Signalfiltering weiterhelfen kann. (Ich krieg ja Sensordaten mit 400Hz)
Das wegen der Wartung ist ein wichter Punkt. Gibt es hier ein Tutorial/Wiki oder ähnliches über das Thema?
Wegen dem Gewicht hab ich vielleicht etwas pessimistisch gerechnet. Habe meinen Eintrag geändert. Würdes du den Akku trotzdem reduzieren?
 
Z

zerosight

Erfahrener Benutzer
#5
#5
Ok, also nehme ich an, Du liest bereits Sensoren aus, verarbeitest die Daten innerhalb eines entsprechenden Linux-Systems auf dem BB und gibst dann Steuersignale an den PWMs aus. Aufgrund von variablem Zeitverhalten, unzureichender Filter, Schwankungen in der Stromversorgung usw. werden einzelne Achsen plötzlich und unvermittelt eskalieren. Das ist normal und begleitet jede Entwicklung von FCs. Selbst wenn man übervorsichtig vorgeht, kommt irgendwann der Zeitpunkt, an dem man seinen Prototypen auf eine fliegende Plattform schrauben muss. Und da kommt Dein 1,5 Kg Copter mit 65g Motoren an 4s ins Spiel...
 
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magu_

Neuer Benutzer
#6
#6
Jep, hab im moment Ubuntu am laufen und bin ansich nicht schlecht zufireden, Falls ich perfomance probleme kriegen sollte werde ich auf Archlinux wechslen (Angstrom gefiel mir einfach nicht). Das BBB und vor allem Ubuntu ist kein Realtime System. Die PWM's sind jedoch Hardware PWM's sprich die sollten ansich nicht gross rumzicken wenn das System unter last steht. Bei der Sensorauslesung und korrektur kann es zu gewissen toleranzen kommen, denke aber nicht in allzugrossen Rahmen. Mein erster Feedbackansatz geht von etwa 20Hz aus, und ich hab einen 1Ghz dualcore da drin, sollte also etwas luft nach oben haben.

Falls ich Realtime performance brauche (zb. für meinen HC-SR04) hab ich immernoch zwei 200 MHz PRU's.

Ich seh dein Problem und hab mir darüber auch schon den Kopf zerbrochen. Mein Lösungsansatz wäre den Quad zuerst im geschlossenen Raum zu testen und an die Leine zu nehmen (über einen Flaschenzug von oben) Ist nicht gerade die eleganteste Lösung und sicherlich auch nur praktikable für sehr rudimentäre erste Tests... Sprich ich bin offen für Vorschläge von Leuten mit mehr Erfahrung als ich auf dem Gebiet.

Ach wenn die Teile doch alle nur halb so schwer wären^^
 
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Haldir

Benutzer
#7
#7
Die Hardwarezusammenstellung für den Copter an sich ist nicht schlecht, aber nicht für die Eigenentwicklung von der Steuerung.
Wenn du keine Ahnung hast wie der Copter fliegen sollte, solltest du dir erstmal eine fertige FC kaufen und Erfahrung sammeln und dann selber entwickeln.
Ein paar Hinweise bzgl Selberentwicklung(in keiner relevanten Reihenfolge)
- Kopter einspannen, also nicht nur nach oben absichern, sondern insb. auch nach unten und nach l/r, damit er nicht seitlich abhauen kann
- Dein Beaglebone wird eine deutliche Latenz haben bei der Messdatenerfassung
- Ultraschallsensoren als alleinige Höhenmessung sind outdoors nur bedingt geeignet durch Gestrüpp etc. am Boden und damit stark schwankende Werte, ggf. ist ein Barometer besser geeignet


Ich versteh nicht ganz was dein Feedbackansatz von 20Hz sein soll, ist das laut deiner Meinung die Dauer Messgeber->Aktuator oder die Schleifenlaufzeit deines Regelalgorithmus? Wenns die Laufzeit ist, dann versuch mal 5 oder 10 mal soviel. Wenns die Laufzeit vom kompletten Regelkreis ist, ist das immernoch weit zu hoch.
Die meisten Systeme versuchen hier 100Hz oder mehr zu erreichen. Die Unterschiede siehst du relativ gut, wenn du mal nach "ESC SimonK Firmware Video" googlest, die SimonK Firmware kann man mit 400Hz+ ansteuern, die normalen teilweise nur mit 50Hz. Und bei den Videos reden wir von der Regelfrequenz der Controller nicht vom kompletten System.

Ich empfehle dir ernsthaft dich nochmal genauer mit der Theorie zu beschäftigen bevor du anfängst mit einem Linuxboard als Hauptcontroller zu arbeiten.
 
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magu_

Neuer Benutzer
#8
#8
@Haldir, Danke für deine Zusammenstellung der Tipps, werde also das Ding von unten und oben einspannen,
Das mit den Ultraschallsensoren stimmt schon. Mein Sensor misst eh nur bis 6m. Die Idee dahinter war etwas im Bereich automatische Landung. Aber eine kombination (oder allenfalls Ersatzt) durch einen Barometer wäre eine Idee. Die Dinger sind ja unterdessen doch auch sehr genau.
Das mit der Latenz seh ich, deshalb werd ich wahrscheinlich früher oder später auf ArchLinux wechseln,

Mit den 20 Hz war die Schleifenfrequenz gemeint. Aber ich seh deinen Punkt und werde mich hier sicherlich nochmals über die Thematik schlau machen. Ich habe jetzt auch ein bischen über SimonK gegooglet (Hat auch einen schönen Beitrag in diesem Forum). Ich schau mal dass ich mir noch etwas Theory aneigne, aber alles in allem will ich das BBB eigentlich schon als FCU verwenden, ist ansich glaub ich gar nicht so schlecht dafür geeignet. - Gibt da auch schon Projekte dazu im Internet
 
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