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Shrediquette NanoQuad

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Hallo,

ich wollte mal das Projekt von Harald Sattler und mir, Sven Schreiber, vorstellen, den Shrediquette NanoQuad.
Dies ist ein Miniatur-Quadrocopter mit einem maximalen Maß von 14cm und basiert auf einer von mir modifizierten Firmware von William Thielicke's Shrediquette.
Als IMU wird der MPU-6050 von InvenSense benutzt. Ich würde stark behaupten das unser Projekt eins der ersten Projekte ist welches mit dieser IMU fliegt.

Gesteuert wird dieser von mir über Infrarot. Harald hat dazu eine kleine Platine entworfen mit der das PPM signal des Senders in 38kHz IR Signale ummoduliert wird.
Harald selbst fliegt nun mit einem Miniatur 2,4GHz Empfänger, dem Coral. Mehr dazu findet ihr auf seiner Website. siehe Link am Ende des Post's.

Die meisten Teile haben wir aus ausrangierten TandemZ's von Silverlit.

Die Flugdauer beträgt in etwa 5 Minuten und der Copter wiegt abflugfertig ca. 20 Gramm.

So genug "geredet" nun Bilder und ein Video.

externer Link:
User image

externer Link:
User image


Hier ein Video der ersten Flüge


Mehr und detailierte Infos findet ihr in meinem Blog: http://nanoquad.blogspot.com

und auf Haralds Website: http://www.harald-sattler.de


Freundlichen Gruß, Sven
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Klasse gemacht.
Finds gut, dass auf eurer Homepage alles genau beschrieben ist. Sehr interessant.
Bin richtig neidisch, will auch so einen kleinen Kopter ;)
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Hallo Sven,

Gratulation. Das ist wirklich saubere Arbeit.
Ich geh mal davon aus das du das Ding jetzt in Serie Produzieren musst !
(wenn nicht, dann zumindest die PCB ;)

beste Grüße

Thomas
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och ja den fänd ich auch nett
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Und ich hör sie noch alle rumtröten: Gyros über I2C funktioniert nicht, alle anderen Gyros als die ADXRS sind sch*... von wegen!
Respekt, tolle Entwicklung!!!

Gruss

Ecki
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Hallo Sven & Harald!

Sehr huebsch gemacht! Gratuliere!

Gruss!
- Amir
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Hi,
Wieso habt ihr 14cm Achsabstand gewählt? Das ist ja mehr als das Doppelte was für die Propeller nötig wäre..
Und wofür ist der Kreis am Ausleger?

Ansonsten nicht schlecht.

Gruß,
moritzz
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Sven hat 14 cm UND 12 cm in einem. Man kann einfach den äußeren Teil absägen.
Steht ziemlich in der Mitte der Harald Sattler Seite
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Klasse Teil(chen) :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

Uwe
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alter Verwalter!
ich komme eben von Harald's Site zurück. Er hat die Platine wirklich Einlagig gemacht !!! Echt starke Leistung.
Das als Mehrlagig mit beidseitiger Bestückung ... ich darf garnicht weiter darüber nachdenken :lol:

zum Empfänger hätte ich noch was: wenn es auch 2,4GHz sein darf, schaut Euch mal die "Satellit OrangeRx" an.
Die sind mit 25 x 15 x 2mm und 2,5g auch ganz nett ;)

Uwe
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Beiträge: 63
Danke! Freut mich. Ich bin Fan von einseitigen Platinen, solange es ohne Megakrampf geht.

Den Coral Empfänger von MicroInvent kennst du?

Dessen Daten sind etwas anders... :)
6 x 9 x 2 mm, 0,3 gr

Insofern ist mir der sNQ dankbar :D

Gruß
deHarry
_____________
Mitglied
Registriert seit: Nov 2011
Beiträge: 63
moritzz06 meinte
Wieso habt ihr 14cm Achsabstand gewählt? Das ist ja mehr als das Doppelte was für die Propeller nötig wäre..

Hallo Moritzz06,

die 14 cm beschreiben die größte Abmessung, die der Copter zu bieten hat: Diagonal über die Ausleger, die Propeller parallel zu den Auslegern.

Der kurze Achsabstand ist 6,7 cm, diagonal 9,5 cm bei der Stretch-Variante.
Der "Kleine" bietet 5,3 bzw. 7,5 cm.

Ach so, woher die 14 cm... na ja, ich habe einfach mal mit dem Design losgelegt und bei der Entfernung der Motorhalter von der Grundplatine erschien mir das Verhältnis der Streckung der Ausleger zur Grundplatine optisch irgendwie passend.
Der Kleine (12 cm Diagonale (inkl. Propeller)) sieht schon ein wenig gedrungen aus, das kann man eigentlich nur für die Kleinheit akzeptieren.


Gruß
deHarry
____________
« Bearbeitet von deHarry am 23.11.2011 20:20. »
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Beiträge: 611
Ich finde die 14cm gut, da die Proppeler nicht ueber die Platine ragen, so bleibt der Propellerstrom effizienter.
Super Teil!

Gruesse
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Beiträge: 102
Ort: Westerstede
@deHarry
Ich hab da ne Frage zur Motoransteuerung.
Bisher kenne ich eigentlich nur Brushlessmotoren bei Quadrokoptern, die über entsprechende Controller angesteuert werden müssen.
Wie geht das bei eurem Gleichstrommotor? PWM aber dann mit einem FET pro Motor ?

beste Grüße

Thomas
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Registriert seit: Feb 2011
Beiträge: 47
Hey Harald und Sven,

ich bin auch immernoch begeistert.
Mein grad fertig gewordener, extra für indoor gebauter 5" Openpilot-Quad kann eigentlich schon wieder in Rente gehen.
Ich will nen sNQ ;)
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Registriert seit: Aug 2010
Beiträge: 31
Hallo,

danke fürs starke interesse ;-) das freut uns sehr!

ThomasB meinte
Ich geh mal davon aus das du das Ding jetzt in Serie Produzieren musst !
(wenn nicht, dann zumindest die PCB ;)


Abwarten und Tee trinken ;-)
Das Projekt befindet sich ja noch im Prototypenstatus. Aber es ist geplant in nächster zeit den Sourcecode und die Platinenlayouts zu veröffentlichen.
Evtl. kann man ja auch Platinen erwerben ;-)

slavezero meinte
zum Empfänger hätte ich noch was: wenn es auch 2,4GHz sein darf, schaut Euch mal die "Satellit OrangeRx" an.
Die sind mit 25 x 15 x 2mm und 2,5g auch ganz nett ;)


Es gibt für unser Projekt bessere Empfänger!
Einmal den Coral den Harald verwendet.
Und wer gerne eine Spektrum kompatibilität möchte, gibt es tolle empfänger von deltang. http://www.deltang.co.uk/
Diesen werde ich demnächst mal antesten. Zuerst schaue ich aber was ich aus meinem frisch eingetroffenen HK-Empfänger herauskitzeln kann.


ThomasB meinte
Ich hab da ne Frage zur Motoransteuerung.
Bisher kenne ich eigentlich nur Brushlessmotoren bei Quadrokoptern, die über entsprechende Controller angesteuert werden müssen.
Wie geht das bei eurem Gleichstrommotor? PWM aber dann mit einem FET pro Motor


Ich bin zwar net Harald aber antworte trotzdem.
Eigentlich bleibt nur zu sagen: Ja da hast du vollkommen recht.




Zur Größe...
mein Ziel war es 12cm zu erreichen, aber dadurch das wir das Layout Einseitig ausgelegt haben waren wir in der Größe sehr beschränkt. Es ist ja so schon recht eng auf der Platine. Einzige lösung wäre noch kleinere Bauteile verwenden, dann wirds aber noch schwerer das mit hand zu löten und das verlegen der Leiterbahnen wird auch schwerer.
Ich muss nun aber zugeben das mir die 14cm variante total gut gefällt. Das ist nun schon so klein das es schwer ist die Lage zu erkennen.

Wenn wir uns aber in einer neueren Variante entscheiden sollten doppelseitig zu Layouten und wir damit die Fläche weiter verringern können würde ich es begrüßen noch kleiner werden zu können. ;-)

Der weitere Ring in mitte des Auslegers ist nur für die Prototypen bestimmt, da wir nicht wissen wie sich der copter verhält wenn ein viertel des luftstroms auf die platine treffen und somit keinen schub erzeugen.


Gruß, Sven
« Bearbeitet von Bammel am 23.11.2011 21:49. »
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Beiträge: 63
Hallo Zusammen!

Ich möchte Svens Erklärung zu den zusätzlichen Ringen an den Auslegern noch etwas erweitern.

Wir haben mehrere Layouts in Auftrag gegeben, da wir nicht wussten, wie sich der Copter im jeweiligen Setup verhält. Nach einem möglichen Misserfolg wieder Wochen auf neue Platinen warten fanden wir wenig erstrebenswert.

Eines dieser Testlayouts war das mit den doppelten Ringen an den Auslegern, um - unabhängig von ästhetischen Gesichtspunkten 8) - auch die von Sven ursprünglich angestrebten 12 cm Maximalabmessungen zu erreichen.

Eine andere Variation betrifft die Pegelwandlung zwischen dem 3,3 V-Teil der Schaltung (MPU-6050) und dem 5 V-Teil (Atmel). Hier haben wir einmal den MAX3372 eingesetzt, in einer anderen Version zwei FETs (Appnote von NXP/Phillips), weil der MAX kaum zu bekommen ist.

Den Empfänger haben wir steckbar ausgeführt, so dass wir mit einem normalen Empfänger Trockentests durchführen konnten. Die Infrarot-Steuerung war dann einfachst zu adaptieren (nachdem die Übertragung vom Sender erst mal zufriedenstellend gelöst war :)) und der Umstieg auf den 2,4 GHz Coral-D von MircoInvent konnte auch problemlos erfolgen, nachdem uns Ivan den Sonderstrick in seinen Empfänger reinprogrammiert hatte.
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Registriert seit: Nov 2011
Beiträge: 63
ThomasB meinte
Ich hab da ne Frage zur Motoransteuerung.
Bisher kenne ich eigentlich nur Brushlessmotoren bei Quadrokoptern, die über entsprechende Controller angesteuert werden müssen.
Wie geht das bei eurem Gleichstrommotor? PWM aber dann mit einem FET pro Motor

Bammel hat die Frage ja schon beantwortet, aber ja, wir verwenden FETs die die PWM aus den Hardware-PWM-Ausgängen des Atmel passend verstärken. Der verwendete Typ FET hat eine eingebaute Freilaufdiode, das spart wieder ein diskretes Bauteil ein.
Bammel meinte
Der weitere Ring in mitte des Auslegers ist nur für die Prototypen bestimmt, da wir nicht wissen wie sich der copter verhält wenn ein viertel des luftstroms auf die platine treffen und somit keinen schub erzeugen.

Das weiß ich inzwischen... der viertel Luftstrom wird oberhalb der Platine nach innen abgelenkt und erzeugt einen Luftstrom in der Mitte des Copters nach oben. Voll daneben :-/
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deHarry meinte
Eine andere Variation betrifft die Pegelwandlung zwischen dem 3,3 V-Teil der Schaltung (MPU-6050) und dem 5 V-Teil (Atmel).

wozu eigentlich Pegelwandlung , der ATMEGA hat doch keinerlei probleme mit 3,3V Pegel?

;)
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JUERGEN_ meinte
deHarry meinte
Eine andere Variation betrifft die Pegelwandlung zwischen dem 3,3 V-Teil der Schaltung (MPU-6050) und dem 5 V-Teil (Atmel).

wozu eigentlich Pegelwandlung , der ATMEGA hat doch keinerlei probleme mit 3,3V Pegel?

;)

Der verwendete ATMega läuft (sofern ich mich richtig erinnere...) bei 3,3V nicht mehr anständig mit 16MHz
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@deHarry:
Bist Du sicher dass das wirklich so einen schlechten Einfluss auf den Schub hat? Letztendlich wird ja Schub nicht nur durch den Luftstrom erzeugt, sondern eigentlich durch der Auftrieb der Rotorblätter (aus dem Luftstrom durch die Blattform resultiert). Insofern könnte ich mir vorstellen dass es nicht mal so viel Schubverlust bedeutet.
Ansonsten: Motoren unter den Kopter setzen und die Propeller schieben lassen.
Habt ihr mal den Schub und Strom gemessen?

@Dracos-Carazza: Der Atmega 328p ist zwar nicht dafür spezifiziert bei 3,3V mit 16Mhz zu laufen, tut es aber trotzdem. Man kann so ein Board sogar kaufen, müsste ich aber noch mal suchen wo ich es gefunden habe. War jedenfalls kein originales Arduino Pro Mini.

Gruß,
moritzz
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Hallo Matze und Jürgen,
ihr seid mir zu schnell. Ich komme ja kaum dazu, Fragen an mich selbst zu beantworten... ;-) Aber ich tue mein Bestes, manchmal halt hinterher :-)

Sicher bin ich mir nicht, ich habe nur beobachtet und das Ergebnis versucht zu interpretieren. Beim Stretcho (mein Arbeitstitel für die 14 cm-Variante des sNQ) bläst nix nach oben weg, beim Shorty (mein Arbeitstitel für die 12 cm-Variante) tut es das, und er kommt nicht so richtig vom Boden weg...

Kam, muss ich schreiben. Sven hat mir einen Tipp von Willa gegeben, der Besserung gebracht hat. Die Motoren sind jetzt ein ganz klein wenig oben nach innen geneigt, so dass der Luftstrom leicht nach außen gerichtet wirkt. Der Effekt ist so sehr ausgeprägt besser als vorher, so dass ich schon wieder ein bisschen Hoffnung geschöpft habe, dass der Shorty doch noch richtig ans Fliegen kommt.

Beim Shorty habe ich übrigens den 5 V StepUp-Regler weg gelassen und betreibe den Mega328 außerhalb seiner Spec bei 3,28 V mit 16 MHz. Scheint ihm nicht allzuviel auszumachen, aber hin und wieder schmiert der sNQ unmotiviert seitlich weg, so dass ich nicht sicher bin, ob das Rechenfehler im µC oder Übertragungsfehler der IR-Steuerung sind.

Das mit dem Schieben probiere ich mal aus, danke für den Tipp :-)

[edit]
Ah, vergessen:
- Strom etwas über 500 mA bei Vollast an 3,7 V (da knallt der Stretcho aber in Nullkommanix an die Decke, d.h., den Vollschub braucht man so eigentlich nicht, macht der Motor wahrscheinlich auch nicht endlos mit)
- Schub dabei ca. 10 Gramm
Die Angaben gelten pro Motor. Allerdings habe ich den Strom und Sven den Schub gemessen, leichte Abweichungen kann es also geben ;-)
« Bearbeitet von deHarry am 28.11.2011 00:00. »
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Hi,

ganz wundervoll, gefällt mir super. Wenn ihr aus dem Protoyping raus seit, würd ich mich sofort für ne Platine anmelden ;). Wenns "nur" das Layout gibt, pust ich den Staub wieder aus der Ätzwanne!

Sehr sehr geiles Projekt!

Cheers,

Micha
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Auch haben will.... :mrgreen:
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moritzz06 meinte
@Dracos-Carazza: Der Atmega 328p ist zwar nicht dafür spezifiziert bei 3,3V mit 16Mhz zu laufen, tut es aber trotzdem. Man kann so ein Board sogar kaufen, müsste ich aber noch mal suchen wo ich es gefunden habe. War jedenfalls kein originales Arduino Pro Mini.


hallo,

das adruino pro mini gibt es in der 3,3V variante aber dann hats auch nur 8MHz... 3,3V sollte funktionieren aber ist halt nicht garantiert und ob man das risiko von ausfällen eingehen sollte!? ich denke lieber nicht. ich denke auch das der stepup wandler und pegelwandler der signal nur so um 1 gramm wiegen sollten

gruß, sven

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