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Quadrocopter f¨ ur Anf¨ anger How to make them fly Timo Boettcher 22. August 2010 Timo Boettcher () Quadrocopter f¨ ur Anf¨ anger 22. August 2010 1 / 32

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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

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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

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Warum Quadrocopter?

Rotorkopf BO105 (Bild: WP)

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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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Gliederung

1 Warum Quadrocopter?

2 rechtliches

3 technische Grundlagen

4 selber bauenFluggeratBodenequipment

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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)

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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

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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.

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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

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 18 / 32

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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

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Lithium Akkus

Akkus

Lithium-Polymer

Lithium-Eisen-Phosphat

Timo Boettcher () Quadrocopter fur Anfanger 22. August 2010 19 / 32

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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

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Rahmen

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Regler

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Rahmen, Motoren und Motorregler

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Elektronik: UAVP-NG Sensorboard

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Elektronik: UAVP-NG Sensorboard

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

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Elektronik: UAVP-NG Flightcontrol

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Elektronik: UAVP-NG Flightcontrol

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

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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

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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

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Am Boden

Lotstation, Pinzette, Flussmittel

Programmiergerate

Labornetzteil

Minimaler Werkzeugsatz, Handbohrmaschine

Fernsteuerung

Ladegerat, Balancer

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

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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

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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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