Multicopters
|
Multicopters |
|
|
Skylab360 Landinggear |
|
Microcopters algemeen Microcopters zijn vliegende platformen met meerdere rotoren in een horizontaal vlak. Hier meer info over de Qynx QQ400 Quadcopter.
|
|
Leuk speelgoed zou je denken. Wel, daar heb je quadcopters voor zoals de Parrot AR.Drone bijvoorbeeld, nee dit is meer het serieuze werk en er dient ook voorzichtig mee gevlogen worden en als je, zoals ik, nog nooit gevlogen hebt, is het zeer raadzaam onder begeleiding van een ervaren vlieger te gaan starten.
Neem gerust de tijd ervoor, dit doe je niet eventjes in één dag! Mijn doel is om de quadcopter te gebruiken voor foto en video opnames vanuit de lucht voor o.a. het opnemen van evenementen, het doen van inspecties van hoge objecten etc. De Qynx QQ400, ontworpen door Rob Keij, bezit zeer goede vliegeigenschappen. De quadcopter vliegt heel stabiel en in combinatie met een druksensor kun je hem goed op hoogte autonoom laten vliegen. Voor de nabije toekomst zit in het verschiet: GPS, digitaal kompas en telemetrie. Andere quadcopters zoals die van Mikrokopter of Ardupilot hebben dit reeds al compleet, waarbij de Mikrokopter wel erg duur is. Deze is in de praktijk getest en bevalt uitstekend, heeft ook goede vliegeigenschappen en in combinatie met de digitale kompas, druksensor, gyro's, accelerometers en GPS zeer fraaie autonome vliegeigenschappen. Deze beiden quadcopters kun je zelfs volledig autonoom laten opstijgen, vliegen en landen, waarbij je bijvoorbeeld om een object kan vliegen om dit te filmen/fotograferen. De Ardupilot (APM 2.5) heb ik samen met Marten de Groot toegepast bij de bouw van een tweetal hexacopters en één octocopter. Voordeel van de APM is, naast een hele gunstige prijs, dat dit volledig open source hardware en software is en je dus ook zelf aanpassingen kunt maken. Terugkomend op het filmen en fotograferen, dit gaat gebeuren met een Canon Ixus 115HS (12 Mega Pixels en full HD video) en/of met de GoPro Hero 2 (11 Mega Pixels en full HD video). Mijn 1e en 2e buitenvluchten, met de Qynx QQ400 quadcopter, in Arriach, Oostenrijk zijn gefilmd met de GoPro Hero2 camera.
In Mei 2012 startte het idee om een eigen hexacopter te gaan maken, dit in samenwerking met Marten de Groot. We zijn daarbij uitgegaan van een DJI frame, deze kost ongeveer € 55,00. Dit pakket bevat een 6-tal armen, een powerboard, een top board waarop de flight controller e.d. gemonteerd kan worden. De kezue
voor de flight controller viel op een print DIYDrones (3DRobitics), welke geheel open source is qua hardware en software. Dit geeft de mogelijkheid om ook zelf in de software aanpassingen te maken, daar hebben we later ook gebruik van gemaakt.
De hexacopter bestaat uit de volgende onderdelen:
De eerste buitenvlucht met één van onze hexacopters vond plaats in Arriach, Oostenrijk, gedurende een bewolkte avond: De tweede buitenvlucht in St. Ruprecht (nabij Villach) op een veldje aan de Millstätterstrasse: Een echt vliegtuig en/of helicopter heeft navigatieverlichting. Echter een multicopter is geen vliegtuig of helicopter, je zou het kunnen vergelijken met een helicopter met vleugels. Daarom hebben we gekozen om de verlichting meer aan het voorbeeld van een vliegtuig te nemen.
We laten dan de rode strobe lichten weg, deze worden alleen gebruikt bij het taxieën op een vliegveld.
De navigatieverlichting in aanbouw: De navigatieverlichting tijdens een nachtvlucht bij volle maan: De beide hexacopters vliegen fantastisch, we hebben in Oostenrijk bij Peter heel veel kunnen oefenen en knutselen. En we hebben het ook enorm getroffen met het weer, het was vrijwel alle dagen windstil. Voor het aansturen van de RGB-LEDs hebben we een PCB ontworpen die meerdere functies in één bekleed: Powerboard voor voeding van de motoren en BEC's en daarnaast een verdeler voor de RGB LED strips.
Hierboven is duidelijk te zien hoe de LEDs worden verdeeld over de hexacopter armen. De LEDs zittten op één strip welke per unit van twee LEDs gescheiden kunnen worden. Voor de hexacopter doen we dit per 4 LEDs, dit maakt totaal 24 LEDs, waarna er twee extra LEDs komen t.b.v. indicatie voor GPS Lock en Armed. Aan het einde van de LED strip van 4 LEDs worden de data-out en clock-out signalen doorverbonden naar de data-in en clock-in van de volgende strip. Ofwel, eerst knippen we ze los en verbinden we ze daarna weer door naar de volgende. Het blijft daardoor één lange LED strip met totaal 26 RGB LEDs. Het powerboard dat we hiervoor hebben ontwikkeld verzorgd de doorschakeling van de ene strip naar de volgende. Indien men dit powerboard niet wil of kan gebruiken, geen probleem, je dient dan zelf de doorverbindingen te maken waarbij de data signalen doorgaan, maar let erop dat ook de massa (-) en de plus (+) doorverbonden worden. Hieronder diverse foto's met de opbouw van de hexacopter met RGB LEDs inclusief het powerboard, een BEC en een Arduino Nano:
Voor de LED's is het mogelijk verschillende concepten in te stellen, ofwel de piloot kan zijn eigen wens aan verlichting opgeven via kleine schakelaartjes. Daarbij ook een demo mode die verschillende licht patronen laat zien, altijd leuk voor demonstraties en tevens een test om te zien of alle LED's werken.
Aan de hand van informatie van anderen kan het zijn dat we dit schema nog gaan aanpassen, dit is dan ook een eerste opzet. Er wordt rekening gehouden met het soort multicopter, een quad, hexa of octo en daarnaast ook in welke opstelling deze vliegt, een + of een X. De mode-1, 2 en 3 zijn modes voor diverse kleuropstellingen. Marten heeft daarbij gekozen voor alle armen te voorzien van licht, waaronder links alle armen rood zijn met aan de voorkant 3 rode LEDs, in het midden 2 en achteraan 1, dit alles voor een hexacopter in X-opstelling. En voor groen aan de rechterkant geldt hetzelfde. Léon heeft gekozen voor een opstelling met alleen de middenarmen (links rood, groen rechts). Peter wil een andere opstelling met andere kleuren zoals hij gewend is met zijn quadcopter van Mikrokopter. In ieder geval gebruiken we de twee binnenste LEDs op elke arm (zeg maar de twee binnenste cirkels) voor indicatie van Battery Low, Loiter, Alt-Hold e.d. We houden met een DIP switch van 6 schakelaars nog een 5-tal modes over.
De Skylab360 DJI-S800 hexacopter is opgebouwd uit een origineel DJ-S800 frame en landingsgestel, een APM2.5 flightcontroller met Ublox-GPS, 3DRobotics MavLink, OSD, carbon props (15"), carbon versteigde armen, , RCTimer ESC's, Graupner HoTT ontvanger met bijbehorende HoTT telemetry unit, een 6 Cell LiPO accu van 6000mAh en een gemotoriseerde 2-assige camera gimbal. De eerste vlucht in onze indoor testruimte:
De eerste buitenvlucht:
|
|
Het Qynx QQ400's hart is de flightcontroller. Dit is het zenuwcentrum voor de complete besturing van de quadcopter. Het signaal van de RC-ontvanger kan zowel per kanaal als in één keer als PPM ingelzen worden.
|
 |
|
Rondom dit hart bevinden zich 4 ESC's (Electronic Speed Controllers) welke elke via I²C worden aangestuurd. Zij krijgen vanuit de flightcontroller door op welke snelheid ze de brushless motor dienen te laten draaien. Elke motor heeft zijn eigen ESC. |
 |
|
De motoren zijn van Mikrokopter, de MK3638. Het zijn zeer zeker geen goedkope motoren, ze kosten maar liefst €65,00 per stuk! Wel een hele goede kwaliteit, met name de lagers. Dus hopelijk ook duurzaam. Het zijn zogenaamde outrunners, hierbij draait de buitenkant rond. De propellors zijn niet de hier afgebeelde props van Mikrokopter (wel eerst gebruikt, maar deze zijn te slap), maar props van APC van 12" x 3,8". Er zijn twee rechtsdraaiende en twee linksdraaiende rotoren nodig. |
 |
|
De accu is een LiPo van 4 cellen met een capaciteit van 4500mAh. In eerste instantie gevlogen met een 3-cel accu, 5000mAh, maar had daarbij een vliegtijd van 10 minuten. Nu met de nieuwe accu een vliegtijd van 20 minuten! Hieronder onder enkele video's van de Qynx QQ400 Quadcopter: |
|
Op mijn verzoek is de QQ400 voorzien van MK3638 motoren. |
Mijn 1e les binnen. Ik mocht toekijken :). |
|
Mijn 1e buitenvlucht in Arriach, Oostenrijk. |
Mijn 2e buitenvlucht in Arriach, Oostenrijk. |
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
|
