QUADROKOPTER VERSTEHEN, BAUEN UND FLIEGEN. Quadrokopter-Theorie

Ähnliche Dokumente
Eine Semesterarbeit an der FH Wildau: Aufbau und Steuerung eines Quadrokopters

STRATOS HANDBUCH. 4 Steuerkanäle stabile Flugeigenschaften einsteigertauglich. Ferngesteuerter Hubschrauber für den Outdoorbetrieb

Automatisierung. Steuerung und Automatisierung

Drohnen im Feuerwehreinsatz. Rechtsvorschriften

David Indermühle

BEDIENUNGSANLEITUNG DEU. GH-355.WiFi. 3,5-Kanal-Kamera-Heli iphone-liveview & Controller NX

Bedienungsanleitung: epower Guard Serie mit Balance Entlade Schutz

Installation und erste Inbetriebnahme:

Quadrocopter für Anfänger How to make them fly

Flug Controller für Multicopter

BEDIENUNGSANLEITUNG DEU GH-4L. 4-Kanal-Quadrocopter GH-4L, Drohne mit 360 -Flip-Funktion NX

Anschlüsse zwischen Empfänger und NAZA

! Bitte schalten Sie immer zuerst den Sender ein, dann das Modell. Die Bindung erfolgt automatisch!

v911_500016_rc_4_channel_helicopter_manual_2013.indd 1

5 Flugsteuerungen. Christian Rattat, Multicopter selber bauen, dpunkt.verlag, ISBN D3kjd3Di38lk323nnm

Feiyutech G3 Ultra Gimbal Steadycam

Bedienungsanleitung. Dragonfly 22E

Dragonfly HM 38#(2.4GHz)

Ferngesteuertes Flugmodell. Xtra 300. Bedienungsanleitung Artikel Nr Kanal

Anforderungen für Chassis, Mechanik, Elektrik, Elektronik

31. JANUAR 2016 LEMON RX

Unmanned Aerial Systems: UFOs für alle (Mess) Fälle?

Praktisches Flugtraining für Drohnen

Ferngesteuertes Flugmodell. Sky Runner. Bedienungsanleitung Artikel Nr

PHANTOM 4 PRO TECHN. DATEN

Bedienungsanleitung.

Bedienungsanleitung R/C MJX F648 (F- 48)

Kurzinfo. Einführung. » Einführung» Die Energiedichte» Akkuspannung und -kapazität

Flux Eine Quadrokopter-Flugsteuerung mit dem Arduino Microcontroller

Geschrieben von: David Hoyt

X-UFO: Ihr Gerät ist ein 4 Kanal 2.4GHz-ferngesteuerter Quadcopter mit aufladbarer Lithium-Polymer Batterie.

Bedienungsanleitung CRYSTAL DROHNE

R/C Hubschrauber Bedienungsanleitung

Align Regler Setup. - Sender ein und Knüppel nach oben (sicherstellen, dass dein Regler auch wirklich auf diesem Kanal hängt!)

Multicopter selber bauen

Danke, dass Sie sich für ein Alien Power System (APS) Produkt entschieden haben.

Wingsland S6 Benutzerhandbuch Vereinfachte Version V1.0

Bedienungsanleitung WK 2401

U846. Kopfüber fliegender Quad

Volle Energie voraus! Mit den neuen Lithium-Polymer-Akkus

Bedienungsanleitung. Dragonfly HM052

Bedienungsanleitung. Dragonfly HM53#1 und HM53

Quadrokopter. Fliegen lernen. wissen. Das Kompendium für Flieger und Bastler. Modell-Schau 15 Quadrokopter von billig bis Luxus 10 Fernsteuerungen

Vor dem Fliegen. Startvorbereitung

Bedienungsanleitung Dragonfly HM 4#3A(2.4GHz)

PHANTOM 2 VISION PLUS

OrangeRX 3Achse Flight Stabilizer V3 mit Spektrum / JR DSM2 Kompatibel 6Ch 2.4GHz Empfänger (V tail / Delta / AUX)

Immersionflug 2.4Ghz Video System. Mini A/V Sender:

IAA 2009 Europapremiere Hyundai Elantra LPI Hybrid EV Super Ultra Low Emission Vehicle

Alter 14+ Drohne mit LED Beleuchtung U51 BEDIENUNGSANLEITUNG

Bedienungsanleitung 4-Kanal 2.4GHz X-UFO pro 65(Quadcopter)

BCV BCP AKKU- SCHRAUBER. Mit kabelloser Freiheit sicher montieren

X-UFO: Ihr Gerät ist ein 4 Kanal 2.4GHz-ferngesteuerter Quadcopter mit aufladbarer Lithium-Polymer Batterie.

Bauanleitung Nighthawk 200. Bausatz bestehend aus, Nighthawk 200 Frame Kit, 4 Motoren, 4 Regler, 1 Verteiler Board.

4-Kanal Fernlenk-Mini-Hubschrauber GH-245

Bedienungsanleitung. Modellhubschrauber. Mit 3-Kanal-Infrarot-Fernsteuerung

Orientierungsbestimmung mobiler Objekte unter Verwendung von Magnet- und MEMS Inertialsensoren

Bedienungsanleitung. Modellhubschrauber. Mit 3-Kanal-Infrarot-Fernsteuerung

Ferngesteuerter 4 Kanal Hubschrauber Apache Ah64 2,4 Ghz. Bedienungsanleitung

R/C Hubschrauber Bedienungsanleitung

X-UFO: Ihr Gerät ist ein 4 Kanal 2.4GHz-ferngesteuerter Quadcopter mit aufladbarer Lithium-Polymer Batterie.

Bedienungsanleitung WK 2601

1 Einführung 1. 2 Recht und Sicherheit 29. Inhaltsverzeichnis. Vorwort... xi

ROVERDROHNE SELBER BAUEN TUNEN. Patrick Leiner. Ohne Vorkenntnisse

Betriebsanleitung. Ersatzteile und Suport:

Bei nichteinhalten sind Motorschäden oder eine Beschädigung des Motorreglers möglich!

Quadrocopter für Anfänger How to make them fly

Simulationen mit Morse Simulator

Grundeinstellungen vornehmen Teil 1

Inhalt. 1 Einführung Überblick Elektrofahrzeuge Ausführungsformen von Elektro fahrzeugen in der Praxis... 26

Die Leistung wird in mah (Milliampere stunden) angegeben. Der C-Wert sagt hier aus, wieviel Strom der Akku maximal liefern kann.

Anleitung zur Inbetriebnahme Quadrocopter X4

R/C Hubschrauber Bedienungsanleitung

Bedienungsanleitung: made in Germany. Femo Inh. Felix Vogt Unter Burghalde Leonberg. Tel.: +49 (0)

X5UW BEDIENUNGSANLEITUNG IMPLEMENT STANDARD: GB/T Haupteigenschaften GYRO REMOTE CONTROL SERIES. Alter 14+

Angaben zum Modell (Zutreffendes bitte ankreuzen, oder einfüllen) Bezeichnung (Typ / Baumuster):

Was ist ein Elektromotor?

Ganz einfach - aber oho ;-) Kinderuniversität der NGW Winterthur vom 22. Oktober 2014 gestaltet von Stefan Schäublin und Max Schmid

RC-Schaltmodul RC-SM-2(H)

Quick Start Guide. xcraft Enterprises, LLC.

Bauanleitung Miniwing

Bedienungsanleitung 997-V2 Bedienungsanleitung R/C Rayline 997-V2 Quadrocopter

ALPHA Glider. Gebrauchsanweisung. 1. Montage des Leitwerkes. Ref.: RC-2300

Aerodynamik der Hubschrauber

Bedienungsanleitung Dragonfly HM5G6 (2.4GHz)

1. Auswahl einer geeigneten Stromquelle

Theoretische Ausbildungseinweisung. - S c h n u p p e r k u r s

3. Benutzen Sie das Modell nicht bei schlechtem Wetter, starken Winden, Regen oder Schnee.

Bedienungsanleitung R/C TX Alloy Shark 3-Kanal Mikro-Helikopter Vielen Dank für den Kauf dieses Produkts.

Betriebsanleitung CENTURY T-40. Flugfertig aufgebauter 3-Kanal Kamera-Hubschrauber mit 2,4 GHz-Fernsteuersystem, Lithium-Ionen-Akku und Gyroskop

2-Achs Brushless Gimbal für GoPro 3

BEDIENUNGSANLEITUNG DEU. Nachleuchtender 3,5-Kanal-Hubschrauber GH-324.ghost NC

X8HW QUICKSTART-ANLEITUNG IMPLEMENT STANDARD: GB/T Haupteigenschaften GYRO REMOTE CONTROL SERIES. Alter 14+

Wie fliegen Vögel und Insekten? - Faszination des Fliegens seit Jahrhunderten - Forschung - der Mensch fliegt

39.- MONATLICH AB CHF. Herausnehmbarer 12 AH Akku. bis 40 km Reichweite

Deutscher Minicar Club e.v.

andere Saftspender Was sind das eigentlich?

Neue 3-phasige SELCO Generator Steuerungs-Serie FlexGen.

Transkript:

QUADROKOPTER VERSTEHEN, BAUEN UND FLIEGEN Quadrokopter-Theorie Martin Reiche, Februar 2018

Quadrokopter-Theorie wer kennt diese TLAs? DJI ESC FPV GPS IMU LiPo mah PWM UAV 2

Quadrokopter-Theorie wer kennt diese TLAs? DJI Dà-Jiāng Innovations Science and Technology Co., Ltd - weltweiter Marktführer in Drohnen - Wikipedia ESC Electronic Speed Control (Drehzahlregler, Drehstromregler) - Wikipedia FPV First Person View - Wikipedia GPS IMU LiPo mah PWM UAV Global Positioning System - Wikipedia inertial measurement unit (Inertiale Messeinheit) - Wikipedia Lithium-Polymer-Akkumulator - Wikipedia Milli-Amperestunde - Wikipedia Pulsweitenmodulation (pulse-width modulation) Wikipedia Unmanned aerial vehicle a.k.a Drohne - Wikipedia 3

Quadrokopter-Theorie: Was sagt der Name? Quadrokopter / englisch: quadcopter: Vierflügler lat. quadrum Viereck und gr. πτερόν = pteron Flügel siehe auch Helikopter, Pterosaurier, Diptera Tricopter / gr: τρεῖς = drei Hexakopter / gr: έξι = sechs Oktokopter / gr. οκτώ = acht Allgemein: Multikopter / lat. multus = viel Ein unbemanntes Fahrzeug (auch Drohne) ist im Allgemeinen ein Fahrzeug ohne Personenbesatzung, das entweder eigenständig operiert oder ferngesteuert wird. (Wikipedia) 4

Quadrokopter-Theorie: Warum kann ein Quadrokopter überhaupt fliegen? Die Luftschrauben oder Propeller drücken die umgebende Luft nach unten, sodass ein Rückstoß erfolgt, welcher das Gewicht kompensiert bzw. überkompensiert. Die Propeller müssen also schnell genug drehen, d.h. mehrere tausend mal pro Minute. Die Propeller werden von Motoren angetrieben, die von einem Akku gespeist werden. 5

Quadrokopter-Theorie: Wie kann er manövrieren? (1) englisch Roll Pitch Yaw deutsch rollen nicken gieren Die Translation in alle Raumrichtungen und Rotation um alle drei Raumachsen wird allein durch die richtige Einstellung der vier Drehzahlen bewirkt. 6

Quadrokopter-Theorie: Wie kann er manövrieren? (2) Yaw (gieren) Roll (rollen) Throttle (Gas) Pitch (nicken) Im mode 2 -Betrieb sind die beiden Steuerknüppel der Fernsteuerung wie folgt zugeordnet: Der linke Knüppel gibt in Vorwärtsrichtung Gas. dreht bei seitlicher Bewegung den Quadrokopter um die Hochachse (gieren). Der rechte Knüppel lässt den Quadrokopter nach vorne bzw. hinten kippen (nicken) und somit vorwärts bzw. rückwärts fliegen. seitlich kippen (rollen) und somit nach links oder rechts fliegen. 7

Quadrokopter-Theorie: Wie kann er manövrieren? (3) Quelle: Ulrich Heither, Wikipedia Gleichmäßige Variation der Drehzahlen lässt den QK steigen oder sinken (throttle) Einseitige Verlangsamung der Propeller lässt den Quadrokopter kippen (pitch, roll). Durch Kippen entsteht eine horizontale Komponente des Antriebs. Durch die Gegenläufigkeit der Propeller werden deren reaktiven Drehmomente kompensiert. (Ein Helikopter braucht dazu einen Heckrotor) Diagonale Verlangsamung der Propeller lässt den Quadrokopter gieren (yaw). 8

Quadrokopter-Theorie: Systemarchitektur transmitter, radio Knüppelstellungen (Funk) receiver Inertiale Messeinheit IMU, gyroscope, accelerometer Knüppelstellungen (PWM) Beschleunigungen und Drehraten (I2C) flight controller LiPo Warner Drehstromregler Motordrehzahl (PWM) Zellspannungen Propeller Drehmoment Motoren Energie (Dreiphasenwechselstrom) Fernsteuersender Fernsteuerempfänger Flugsteuerung Energie (Gleichstrom) Batterie (LiPo Akku) ESC = electronic speed control 9

Quadrokopter-Theorie: Wofür braucht man eine Flugsteuerung? Der Quadrokopter ist von Natur aus instabil (anders als z.b. normale Flugzeuge d.h. Starrflügler). Grund: Nicht alle Propeller erzeugen exakt denselben Schub, sodass er kreiselt und seitlich abdriftet. Dies kann man elektronisch kompensieren mit einem Dreh- und Lagesensor (IMU) sowie einem Mikroprozessor, der die Drehzahlen stetig nachregelt. Außerdem müssen die von der Fernsteuerung empfangenen Knüppel-Positionen in Motorbefehle umund eingerechnet werden. Alle weiteren Funktionen werden ebenfalls vom Mikroprozessor übernommen (z.b. Kalibration, GPS) 10

Quadrokopter-Theorie:Betrachtungen zur Energie Lithium-Polymer-Akkus (LiPos) haben eine große Kapazität und können hohe Ströme liefern. Vergleich der Energiedichte in kj/kg : LiPo 540 NiMH-Akku 280 NiCd-Akku 140 Kohle-Zink-Batterie 230 Diesel / Benzin 42.000 2200 mah = 2,2 Ah werden in etwa 7 Minuten "verbraucht". Somit fließen im Schnitt 2,2 Ah * 60 min/h / 7 min = 19 A d.h. pro Motor etwa 5 A. Bei einer Spannung von 11 Volt bedeutet dies eine Gesamtleistung von 11 V * 19 A = 209 W d.h. pro Motor etwa 50 W! 11