Quadrocopter für Anfänger How to make them fly · Quadrocopter f ur Anf anger How to make them y...

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Quadrocopter fur AnfangerHow to make them fly

Timo Boettcher

22. August 2010

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 1 / 32

Gliederung

1 Warum Quadrocopter?

2 rechtliches

3 technische Grundlagen

4 selber bauenFluggeratBodenequipment

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Warum Quadrocopter?

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Warum Quadrocopter?

Flachenflieger: Auftrieb bei Bewegung, aerodynamische Steuerungdurch Klappen

Helikopter: mechanisch gesteuerter Rotorkopf, Heckrotor

Quadrocopter: elektronische Regelung, 4 Propeller

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Warum Quadrocopter?

Flachenflieger: Auftrieb bei Bewegung, aerodynamische Steuerungdurch Klappen

Helikopter: mechanisch gesteuerter Rotorkopf, Heckrotor

Quadrocopter: elektronische Regelung, 4 Propeller

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 4 / 32

Warum Quadrocopter?

Rotorkopf BO105 (Bild: WP)

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 4 / 32

Warum Quadrocopter?

Flachenflieger: Auftrieb bei Bewegung, aerodynamische Steuerungdurch Klappen

Helikopter: mechanisch gesteuerter Rotorkopf, Heckrotor

Quadrocopter: elektronische Regelung, 4 Propeller

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 4 / 32

Gliederung

1 Warum Quadrocopter?

2 rechtliches

3 technische Grundlagen

4 selber bauenFluggeratBodenequipment

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 5 / 32

Was haben wir denn da...?

§ 1 LuftVG(2) Luftfahrzeuge sind2. Drehflugler9. Flugmodelle11. sonstige fur die Benutzung des Luftraums bestimmte Gerate, sofern siein Hohen von mehr als dreißig Metern uber Grund oder Wasser betriebenwerden konnen.

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Was haben wir denn da...?

Oehmichen No.2 (1922) (Bild: WP)

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Was haben wir denn da...?

Curtiss-Wright Aerial Jeep VZ-7AP (1958) (Bild: WP)

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 6 / 32

Was haben wir denn da...?

§ 1 LuftVG(2) Luftfahrzeuge sind2. Drehflugler9. Flugmodelle11. sonstige fur die Benutzung des Luftraums bestimmte Gerate, sofern siein Hohen von mehr als dreißig Metern uber Grund oder Wasser betriebenwerden konnen.

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 6 / 32

Wie im Strassenverkehr:

§ 1 LuftVOGrundregeln fur das Verhalten im Luftverkehr(1) Jeder Teilnehmer am Luftverkehr hat sich so zu verhalten, dassSicherheit und Ordnung im Luftverkehr gewahrleistet sind und keinanderer gefahrdet, geschadigt oder mehr als nach den Umstandenunvermeidbar behindert oder belastigt wird.

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Wie im Strassenverkehr:

§33 LuftVG(1) Wird beim Betrieb eines Luftfahrzeugs durch Unfall jemand getotet,sein Korper oder seine Gesundheit verletzt oder eine Sache beschadigt, soist der Halter des Luftfahrzeugs verpflichtet, den Schaden zu ersetzen.§ 43 LuftVG(2) Der Halter eines Luftfahrzeugs ist verpflichtet, zur Deckung seinerHaftung auf Schadenersatz nach diesem Unterabschnitt eineHaftpflichtversicherung in einer durch Rechtsverordnung zu bestimmendenHohe zu unterhalten.

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 7 / 32

Gliederung

1 Warum Quadrocopter?

2 rechtliches

3 technische Grundlagen

4 selber bauenFluggeratBodenequipment

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Wie geht das?

16:06:23 〈XYZ〉 what are the main problems this kind of platform has16:07:09 〈amir〉 flying?16:07:23 〈XYZ〉 yes16:07:33 〈amir〉 yes, that’s the problem ;)16:07:46 〈XYZ〉 what are the main reason for crashing it16:07:59 〈amir〉 impact on the ground?

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Propeller

4 Propeller (auch andere Konfigurationen moglich, aber hier nichtThema)

rechtsdrehend und linksdrehend

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Prinzip: 4 Propeller

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Krafte

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Steuerung: Nick

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Steuerung: Nick (Krafte)

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Steuerung: Gier/Yaw

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Steuerung

Front = Throttle + Nick + Yaw

Back = Throttle − Nick + Yaw

Right = Throttle + Roll − Yaw

Left = Throttle − Roll − Yaw

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Brushless Motoren

Bursten: mechanische Kommutierung

Burstenlos: Drehstrom, elektronische Kommutierung

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Brushless Motoren

,,klassischer“ Burstenmotor

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Brushless Motoren

Bursten: mechanische Kommutierung

Burstenlos: Drehstrom, elektronische Kommutierung

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Brushless Motoren

burstenloser Motor, Aussenlaufer

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Brushless Motoren

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Regler: Drehstrom aus einer Batterie

elektronische Kommutierung: Drehstrom

ein Haufen Schalter, ein bisschen Sensorik

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Regler: Drehstrom aus einer Batterie

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Regler: Drehstrom aus einer Batterie

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Lithium Akkus

Akkus

Lithium-Polymer

Lithium-Eisen-Phosphat

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Lithium Akkus

Akkus

Lithium-Polymer

Lithium-Eisen-Phosphat

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Lithium Akkus

Lithium Polymer AkkuTimo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32

Lithium Akkus

Akkus

Lithium-Polymer

Lithium-Eisen-Phosphat

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Lithium Akkus

Lithium Eisen Phosphat Akku

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Gliederung

1 Warum Quadrocopter?

2 rechtliches

3 technische Grundlagen

4 selber bauenFluggeratBodenequipment

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 20 / 32

Rahmen

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Regler

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 22 / 32

Rahmen, Motoren und Motorregler

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 23 / 32

Elektronik: UAVP-NG Sensorboard

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Elektronik: UAVP-NG Sensorboard

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 24 / 32

Elektronik: UAVP-NG Flightcontrol

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Elektronik: UAVP-NG Flightcontrol

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 25 / 32

Empfanger

(Bild: ACT)

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Am Boden

Lotstation, Pinzette, Flussmittel

Programmiergerate

Labornetzteil

Minimaler Werkzeugsatz, Handbohrmaschine

Fernsteuerung

Ladegerat, Balancer

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Am Boden

Graupner MX12Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 27 / 32

Am Boden

Lotstation, Pinzette, Flussmittel

Programmiergerate

Labornetzteil

Minimaler Werkzeugsatz, Handbohrmaschine

Fernsteuerung

Ladegerat, Balancer

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Am Boden

Schulze Next 2x70-280 Lader/BalancerTimo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 27 / 32

Am Boden

Lotstation, Pinzette, Flussmittel

Programmiergerate

Labornetzteil

Minimaler Werkzeugsatz, Handbohrmaschine

Fernsteuerung

Ladegerat, Balancer

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Pilot

Auge → Hand-Koordination

Raumliches sehen / denken

Reaktion

Konzentration

Flugplatz

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Komplett

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Demo

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Fragen

Fragen?irc://irc.freenode.net/#uavp

mailto:uavp@spida.net

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Links

http://multicopter.org/wiki/Multicopter Table

http://ng.uavp.ch

http://ng.uavp.ch/moin/Documentation/Construction/

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