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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
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 2 / 32
Warum Quadrocopter?
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 3 / 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
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.
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 6 / 32
Was haben wir denn da...?
Oehmichen No.2 (1922) (Bild: WP)
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 6 / 32
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.
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 7 / 32
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
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 8 / 32
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?
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 9 / 32
Propeller
4 Propeller (auch andere Konfigurationen moglich, aber hier nichtThema)
rechtsdrehend und linksdrehend
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 10 / 32
Prinzip: 4 Propeller
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 11 / 32
Krafte
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 12 / 32
Steuerung: Nick
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 13 / 32
Steuerung: Nick (Krafte)
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 14 / 32
Steuerung: Gier/Yaw
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 15 / 32
Steuerung
Front = Throttle + Nick + Yaw
Back = Throttle − Nick + Yaw
Right = Throttle + Roll − Yaw
Left = Throttle − Roll − Yaw
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 16 / 32
Brushless Motoren
Bursten: mechanische Kommutierung
Burstenlos: Drehstrom, elektronische Kommutierung
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 17 / 32
Brushless Motoren
,,klassischer“ Burstenmotor
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 17 / 32
Brushless Motoren
Bursten: mechanische Kommutierung
Burstenlos: Drehstrom, elektronische Kommutierung
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 17 / 32
Brushless Motoren
burstenloser Motor, Aussenlaufer
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 17 / 32
Brushless Motoren
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 17 / 32
Regler: Drehstrom aus einer Batterie
elektronische Kommutierung: Drehstrom
ein Haufen Schalter, ein bisschen Sensorik
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 18 / 32
Regler: Drehstrom aus einer Batterie
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 18 / 32
Regler: Drehstrom aus einer Batterie
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 18 / 32
Lithium Akkus
Akkus
Lithium-Polymer
Lithium-Eisen-Phosphat
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32
Lithium Akkus
Akkus
Lithium-Polymer
Lithium-Eisen-Phosphat
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32
Lithium Akkus
Lithium Polymer AkkuTimo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32
Lithium Akkus
Akkus
Lithium-Polymer
Lithium-Eisen-Phosphat
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32
Lithium Akkus
Lithium Eisen Phosphat Akku
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32
Gliederung
1 Warum Quadrocopter?
2 rechtliches
3 technische Grundlagen
4 selber bauenFluggeratBodenequipment
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 20 / 32
Rahmen
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 21 / 32
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
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 24 / 32
Elektronik: UAVP-NG Sensorboard
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 24 / 32
Elektronik: UAVP-NG Flightcontrol
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 25 / 32
Elektronik: UAVP-NG Flightcontrol
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 25 / 32
Empfanger
(Bild: ACT)
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 26 / 32
Am Boden
Lotstation, Pinzette, Flussmittel
Programmiergerate
Labornetzteil
Minimaler Werkzeugsatz, Handbohrmaschine
Fernsteuerung
Ladegerat, Balancer
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 27 / 32
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
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 27 / 32
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
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 27 / 32
Pilot
Auge → Hand-Koordination
Raumliches sehen / denken
Reaktion
Konzentration
Flugplatz
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 28 / 32
Komplett
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 29 / 32
Demo
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 30 / 32
Fragen
Fragen?irc://irc.freenode.net/#uavp
mailto:uavp@spida.net
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 31 / 32
Links
http://multicopter.org/wiki/Multicopter Table
http://ng.uavp.ch
http://ng.uavp.ch/moin/Documentation/Construction/
Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 32 / 32
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