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600er X-Quad Eigenbau / Baumarkt Rahmen

eigenbau modellbau multicopter

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235 Antworten in diesem Thema

#1 dk7xe.g

dk7xe.g
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Geschrieben 15. April 2015 - 08:03

Nachdem ich schon in jungen Jahren mit dem Modellbauvirus/-flug infiziert wurde ([Modell-]Flugplatzbesuch zu jeder freien Zeit) und dann auch selbst ein paar Jahre Fläche geflogen bin war dann erst mal 25Jahre Pause.
Vor einiger Zeit hab ich mir dann wieder eine RTF Fläche geholt. Braucht zum Starten und Landen aber eben ein bisschen Platz.

Copter hatten mich schon immer fasziniert (wegen VTOL) und nachdem ich vor einiger Zeit nen Heli geschrottet hatte, wollte ich was Stabileres für mich als Gelegenheitsflieger.

Angefangen hat es mit einem MicroCopter indoor. Danach kam der EyeOne eXtreme als etwas grösseres Spielzeug (mehr isses nicht).
Nachdem ich mich mit Elektronik / Linux hobbymässig beschäftige hatte ich dann auch ein FPV mithilfe eines RaspberryPi aufgebaut. Das ging gerade noch mit dem EOX. Aber der is definitiv zu schwach für das zusätzliche Gewicht. Also musste was grösseres her ;-)

Das war dann der Start für den 600er X-Quad Eigenbau, an dem ich momentan Arbeite. Die Re(Search) Phase hat etwa 3 Monate gedauert (Foren/Youtube durchstöbern, Komponenten Aussuchen, Bestellen und liefern [Taranis hat am längsten gedauert, wen wundert's]).

Die Anforderung sind

  • so weit als möglich Eigenbau.
  • genug Power um ~1kg Zuladung zu verkraften.
  • Gesamtgewicht unter 3kg (ohne Zuladung)
  • RaspberryPi (mit Kamera) sollte mit darauf für FPV / Telemetrie auf 5GHz (FPV mithilfe eines RaspberryPi).
  • und nicht zu teuer :P

    Anfangs hatte ich noch überlegt einen steckbahren/klappbaren Rahmen zu machen, dies aber zu Gunsten der Stabilität wieder verworfen.

Nachdem ich gerne selber rumfummle kam dann auch nur ein Eigenbau Rahmen in Frage : :).
Ausgehend von diesem Video hab ich mich für ein 2fach gestocktes 15mm quadratisches Aluprofil aus dem Baumarkt entschieden.
Armlänge ist 35cm (Motorachsabstand ~62cm).
 

Frame Komponenten
 
Komponenten für die ich mich entschieden habe
 
  • Warthox Quadrocopter Centerplate with onboard power distribution, set of 2
  • 3DR Pixhawk Kit (2.4)
  • uBlox GPS mit Kompass
  • Flyduino HE4108 700KV Brushless Outrunner Motor
  • DYS 50A opto Multicopter brushless Regler SimonK (Komplett überdimensioniert. Aber ich will Strom nicht riechen [wenn die Bauteile durchbrennen] :P. "Weniger ist mehr" kommt hier definitiv nicht zur Anwendung / Erfahrung aus meiner meiner Elektronik/Nachrichtentechnik Studienzeit ).
  • 14x4,7 Carbon APC Style props (für den Anfang. Ich werde verschieden Props testen und dann erst die finale Entscheidung treffen).
  • Taranis X9D-Plus inkl. Empfänger X8R (mit Koffer) - Anscheinend war ich einer der letzten Glücklichen die noch eine bekommen haben.
  • Diverse Kleinteile (Schrauben, CFK platten, Dämpfer, ...)
  • Raspberry Pi 2 mit Raspberry Pi Camera Modul.
  • 4S 5000mAh LiPo (später noch etwas grösser)

 

Aufbau

 

Die 15mm Aluprofile aus dem Baumarkt habe ich zurechtgeschnitten und mit der Ständerbohrmaschine die Löcher gebohrt.
Um die Festigkeit zu erhöhen habe ich den Rahmen doppelt gestockt. 2 Arme sind durchgehend.

Frame Komponenten


Der Rahmen mit Centerplate(s) und Flyduino HE4108 700KV Motoren wiegt 950g
Zur Befestigung der Elektronik / Akku verwende ich zum Rahmen hin M4 Gummidämpfer. Dazu habe ich die äussersten Befestigungslöcher der Centerplates aufgebohrt.
 
Frame montiert
 
Flyduino HE4108 700KV Brushless Outrunner Motor

Flyduino HE4108 700KV

Die Befestigungsschrauben sind im unteren Rahmen versenkt. Ich bin noch am Überlegen links und rechts Winkelprofile anzuschrauben um den Motor mit 4 Schrauben befestigen zu können.
Motorbefestigung
 
DYS 50A opto Regler montiert
 
ESC 50A
 
Pikhawk auf der "RaspberryPi-Box". Doppelt gedämpft.
Die Dämpfung mit den Silikon Ohrstöpseln (rosa) war theoretisch gut durchdach. In der Praxis aber Sch....e. Da werde ich mir nochmal was Anderes überlegen müssen.
 
Pixhawk Dämpfung


Über dem Pixhawk kommt noch eine 3te Plattform mit den GPS(s).
Die Verbindung der Plattformen erfolgt jeweils mittels 4 Kunststoffdistanzbolzen M4.

Momentan tüftle ich an den Halterungen für den Empfänger/die Kamera sowie für die 5GHz WLAN Antennen (der RaspberryPi hat einen 5GHz USB WLAN Stick der als Accespoint arbeitet).
Da ich den Rahmen nicht weiter durchlöchern/schwächen will, werde ich höchstwarscheinlich an der "RaspberryPi-Box" Vorne (Empfänger/Kamera) und Hinten (WLAN antennen) anbauen.
Die Antennen für 5GHz werden auf alle Fälle nach Unten gerichtet montiert um den Pixhawk/Kompass nicht mit HochFrequenz voll zu müllen (Hab hier schon von genug Flyaways gelesen die darauf zurück zu führen scheinen..) : Leidige HF Erfahrung als Funkamateur.. die nimmt manchmal Wege, die man(n) gar nicht will 8) .

 

Gerald
tbc


Bearbeitet von dk7xe.g, 15. April 2015 - 08:59.


#2 vodoo

vodoo
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Geschrieben 15. April 2015 - 12:55

Die Dämpfung mit den Silikon Ohrstöpseln (rosa) war theoretisch gut durchdacht.

 

Zweifache Dämpfung ist physikalisch ein Doppelpendel. Benimmt sich ziemlich chaotisch. Dreifachdämpfung ist ein Schüttelbecher ... :)

"Too much of a good thing can be wonderful" (Mae West) gilt nicht immer.



#3 dk7xe.g

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Geschrieben 16. April 2015 - 06:24

Zweifache Dämpfung ist physikalisch ein Doppelpendel. Benimmt sich ziemlich chaotisch. Dreifachdämpfung ist ein Schüttelbecher ... :)

"Too much of a good thing can be wonderful" (Mae West) gilt nicht immer.

Danke für den Hinweis.. Anfängerfehler.. d.h. nichtmal theoretisch gut durchdacht.. :blink:
Bringt aber wieder ein paar Gramm Ersparnis.

 

------------------------


Nach dem Hinweis von Vodoo hab ich meine Silikonohrstöpseldämpfung am Pixhawk wieder entfernt.
Das Ganze sieht nun so aus

Pixhawk und GPS
 
Gerald

Bearbeitet von dk7xe.g, 16. April 2015 - 06:26.


#4 dk7xe.g

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Geschrieben 30. April 2015 - 16:04

Momentan habe ich mich mehr mit der Taranis programmierung und meinem EOX beschäftigt daher bin ich kaum weiter gekommen.
Aktuell arbeite ich am Gehäuse (1mm GFK platten) um die komplette Elektronik (2 BEC Spannungsregler, Raspberry Pi für Telemetrie, Empfänger) aufnehmen zu können.

Nachdem die erste Berechnung für den 5Ah Akku etwas kurze Flugzeiten lieferte habe ich mir Heute einen 12Ah Akku geordert.

 

5Ah / 14x4.7" Prop
ecalcch 14x47 5Ah
 
Mit den 12Ah gibts auch erheblich bessere Flugzeiten. Den 14" und 10" triple leg werde ich Testweise verwenden (weil die Zuhause rumliegen). Die 11" habe ich im Vergleich zum 10" triple leg gerechnet... kein Unterschied.
 
12AH / 14x4.7 Prop
ecalcch 14x47 12Ah
 
12Ah / 10x5" triple leg Prop
ecalcch 10x5x3 12Ah

 

12Ah / 11x5" Prop
ecalcch 11x5 12Ah

Gerald



#5 dk7xe.g

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Geschrieben 06. Mai 2015 - 12:37

Die letzten Tage habe ich mit Gehäuse basteln verbracht (aus 1mm CFK Platten).
Schön wenn man(n) wieder seit langer Zeit mit Epoxy wieder rumkleckern kann ::)

Sieht im Profil fast aus wie ein Elefant .. vielleicht sollte ich den Kopter "Elephant" taufen :

Gehäuse

 

Auf dem "Rüssel" kommt der Empfänger mit Klettband ran.

Auf der Plattform am Ende des "Rüssels" ist ein Servo für das Schwenken der RaspberryPI Kamera.
Der horizontale Schlitz oben ist für die Micro-SD Karte des Raspberry-PI der im Gehäuse dahinter eingebaut werden wird.
Die kleinen "Ohren" Links und Rechts Unten dienen zur Aufnahme der Antennenhalterung des Empfängers.

Gehäuse

 

Gleitlager (Messingrohr 3mm) für die Achse des Schwenkmechanismus.

Gehäuse - Servohalterung

 

Gestern wurde auch der 12Ah Akku geliefert und kam dann gleich in den LipoSave. sicher ist sicher.

Flugakku

 



#6 dk7xe.g

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Geschrieben 12. Mai 2015 - 09:06

Heute Morgen wurde das Gehäuse fertig lackiert.
Der Pixhawk/der GPS Empfänger klebten schon dran weil ich ursprünglich nicht lackieren wollte.
So kann sich die Meinung eben ändern ::)
Gestern hatte ich dann noch bei Drotek eine zusätzlichen Ublox NEO-M8N GPS Empfänger geordert.
 

Gehäuse nach dem Lackieren
Gehäuse und GPS Platte  nach dem Lackieren


#7 dk7xe.g

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Geschrieben 19. Mai 2015 - 08:24

In den letzten Tagen wurden die Sprühlackdosen geleert und das Gewicht des Kopters ist um 200g gestiegen :(.
Aber was tut man(n) nicht alles für's Auge.

 

Die mechanischen Arbeiten sind damit weitgehend abgeschlossen.

Kopter von Vorne

Kopter von vorne


Von der Seite
Kopter von der Seite


Und von Hinten
Kopter von Hinten

 
Centerplate von Oben
Centerplate von Oben

 
Centerplate von Unten
Centerplate von Unten

 
Motorbefestigung
Mittlerweile habe ich die zusätzlichen Aluwinkel montiert und die Motoren werden nun mit 4 Schrauben befestigt.
Motorbefestigung von Unten
Motorbefestigung von Unten
Motorbefestigung
 
Die nächsten Tage werde ich mit der Verkabelung verbringen.
Der zusätzliche GPS Empfänger von Drotek sollte Morgen eintreffen.
 
Gerald

 


Heute wurde der Attopilot 180A Strom- und Spannungssensor mit 10mm² Kabel und XT90 Buchse für den Anschluss des LiPo konfektioniert.
 

AttoPilot
Mit der Lötstation (auf 450°C) lässt sich auch 10mm² Kabel einfach löten ;)
Attopilot an der Centerplate

 

Gerald



#8 dk7xe.g

dk7xe.g
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Geschrieben 21. Mai 2015 - 08:59

Die Antennen des X8R empfängers wurden mit Schrumpfschlauch an den Auslegern befestigt.
Empfäünger Antenne

Die Ausleger lassen sich nach Oben klappen. Nach Unten ca. 45° .
Antennenhalterung

Gehäuse am Kopter
Antennen

 



#9 dk7xe.g

dk7xe.g
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Geschrieben 27. Mai 2015 - 12:30

Gestern hat die gute Fee wieder ein paar Kleinteile gebracht (gekauft darf ich ja nicht sagen, sonst gibts Zuhause mecker, dass ich wieder soviel Geld ausgebe) ;D

Kabel für den Pixhawk, Litzen, Futaba stecker/Buchsen, Schrumpfschläuche,...

Kleinteile
Nach dem Einsortieren sah das gar nicht mehr so viel aus
Kleinteile
Dann ging es auch gleich weiter mit dem Löten..
Der Raspberry Pi dient dazu um auf 5GHz als Accesspoint den Datenport des Pixhawk zur Verfügung zu stellen sowie für die Übertragung des live Bildes der Kamera.
Alle Spannungsversorgungen laufen über Durchführungskondensatoren in/aus dem Gehäuse.
Leider passen die 4 Spannungsregler (Pixhawk, Pixhawk Servo port, Raspberry Pi, Beleuchtung) nicht in die dafür vorgesehenen Plätze Links und Rechts. Dort passt nur jeweils Einer rein. Da muss ich mir noch was überlegen. :unsure:
RaspberryPi im Gehäuse

Buzzer des Pixhawk. Ein/Aus und Resetschalter des Raspberry PI. Antennenaschlüsse 5GHz WLAN

Gehäuse

Gehäuse von Unten mit der XT60 Buchse für die Spannungsversorgung des Raspberry PI / Pixhawk
Gehäuse

 

Gerald


..

Leider passen die 4 Spannungsregler (Pixhawk, Pixhawk Servo port, Raspberry Pi, Beleuchtung) nicht in die dafür vorgesehenen Plätze Links und Rechts. Dort passt nur jeweils Einer rein. Da muss ich mir noch was überlegen. :unsure:
..

 

Das Problem mit den zu grossen Spannungsreglern habe ich soeben gelöst und 4 Stück Pololu 5V, 5A Step-Down Schaltregler D24V50F5 bestellt (etwas Redundanz muss sein ;) )
Die Regler haben eine Abmessung von 17.8mm x 17.8mm x 8.8mm.


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#10 2slow4u

2slow4u
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Geschrieben 27. Mai 2015 - 14:35

sieht top aus =)



#11 dk7xe.g

dk7xe.g
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Geschrieben 29. Mai 2015 - 09:19

sieht top aus =)

 

Danke, ich hoffe er fliegt dann auch so : :)

 

------------------

Das nenne ich Liefergeschwindigkeit! Gestern um 14:00 bestellt, Heute um 12:30 geliefert:
Pololu 5V/5A Spannungsregler - D24V50F5
 

Pololu 5V, 5A Step-Down converter
 
Die Grösse ist ideal!
Pololu 5V, 5A Step-Down converter
 
Gerald

 

----------- 2015.05.29 ----------- (wieso werden die Kommentare zusammengefügt ??? ) ----------------

 

Heute habe ich den ersten Pololu 5V, 5A Step-Down Schaltregler D24V50F5 eingebaut und getestet.
Der Pixhawk leuchtet wie ein Weihnachtsbaum ;-)

 

Pololu Spannungsregler Test

 
Die Monatge erfolgte so einfach wie möglich. Mit Kontaktstiften angelötet.
Das ist der Vorteil wenn man kupferkaschiertes Platinenmaterial für den Gehäusebau verwendet.
  • gute Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen.
  • einfache Befestigungsmöglichkeit (Löten).
Pololu Spannungsregler
 
Passt perfekt in den vorgesehenen Schacht.
 
Spannungsregler im Gehäuse

 

Gerald


Bearbeitet von dk7xe.g, 29. Mai 2015 - 09:21.

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#12 Cronos

Cronos
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Geschrieben 29. Mai 2015 - 16:18

Hallo Gerald,

sehr schönes Projekt! Das ist wenigstens noch Modellbau - erinnert mich an meinen ersten Quad vor ein paar Jahren - ebenfalls warthox fcp, Baumarkt Ausleger und Flyduino Motoren.

Weiter so! Ich hoffe, er fliegt so, wie du es dir vorstellst.

Gruß,

Flo

#13 dk7xe.g

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Geschrieben 29. Mai 2015 - 16:50

Wobei ich momentan über das Kostenziel weit hinaus geschossen bin...

Aktuell 1.7k€.. hatte mich selbst gerade etwas erschrocken... das sollte man(n) nicht unterschätzen. Obwohl ich da bei 0 angefangen habe und der Preis inclusive der Taranis ist.
Die Kleinteile, die ich dann doch immer in grösseren Stückzahlen besorgt hatte machen relativ viel aus...


Bearbeitet von dk7xe.g, 29. Mai 2015 - 16:51.


#14 dk7xe.g

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Geschrieben 01. Juni 2015 - 09:10

Am Wochenende habe ich die 3 restlichen Pololu 5V, 5A Step-Down Schaltregler D24V50F5 eingebaut und verkabelt.

Nun habe ich getrennte Versorgung für

  • Pixhawk FC
  • Pixhawk FC servo rail
  • Raspberry PI 2
  • Beleuchtung
4x 5V/5ASpannungsregler
5V/5ASpannungsregler
5V/5ASpannungsregler

 

Heute Morgen hatte ich dann kurz einen der Flytron Blitzer getestet.

STROBON XL Navigation Strobe (RED)

Danach taten mir die Augen weh ???

 

 

Gerald

 


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#15 dk7xe.g

dk7xe.g
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Geschrieben 04. Juni 2015 - 09:01

Heute Morgen Habe ich Steuerbord und Backboard Beleuchtung montiert und den roten Strobe nach Unten

STROBON XL Navigation Strobe (GREEN)

STROBON XL Navigation Strobe (GREEN)
STROBON XL Navigation Strobe (RED)
STROBON Navigation Strobe (RED)

 

Die restliche Beleuchtung (rote und weisse strobes) kommen an den Rahmen.

 

Gerald

 

-------- 04.06.2015 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Heute Morgen habe ich die Strobes an den Spannungsregler und Pixhawk angeschlossen und dann auch gleich getestet. :P

Erkenntnis nebenbei: Der Pixhawk braucht ~9sec zum booten bis ein PWM Signal ausgegeben wird.
Gut dass ich den Pix über 3 verschieden Spannungsregler redundant versorge.

 

Damit sind die Lötarbeiten fast abgeschlossen. Die Resetleitung für den Raspberryi Pi und die Pigtails an den WLAN stick müssen noch ran.


Bearbeitet von dk7xe.g, 04. Juni 2015 - 09:03.

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