Neue Ideen, neue Konzepte, neue Hoffnung: Die Zweite

April 21, 2012 in Allgemein

Ein langer Diskussionstag geht zu Ende und einige Entscheidungen wurden getroffen, welche das jetzige Vorangehen betreffen.

In der Sache der Motoren haben wir uns nun für Brushlessmotoren entschieden, welche bei gleiche Größe wesentlich mehr Leistung haben und den Anforderungen einen autonomen Quadrocopters definitiv gerecht werden können. Bereits in der Bestellung sind folgende vier M1818 Motoren mit 3500KV ((Umdrehungen/Minute)/Volt).

Da Brushlessmotoren jedoch mit Drehstrom betrieben werden und zur Ansteuerung daher Reglerschaltungen verwendet werden, haben wir uns hier für einen bekannten Brushlessmotor-Regler entschieden, dem Turnigy Plush 10A. Leider ist es derzeit nicht möglich an diesen Regler für einen angemessenen Preis zu kommen, sodass sich dessen Bestellung noch um eine oder zwei Wochen verschieben wird. Jedoch bieten die Regler noch einen Vorteil. Denn durch sie entfällt die H-Brückenschaltung und die Stromversorgung für den Mikrocontroller, da dies bereits in dem Regler integriert ist, sodass wir die vier Motoren direkt über den Regler mit dem Mikrocontroller ansteuern können.

Daher werden wir nächsten Freitag zunächst wieder mit unseren Bürstenmotoren Johnson 10750 experimentieren, wobei hier das vorrangige Ziel ist, ein passendes Gestell zusammenzustellen. Hier wird jeweils ein Alu-Gestell gegen ein Holz-Gestell antreten (nach Möglichkeit mit Balsa-Holz).

Für erste Kameraaufnahmen werden wir vorerst auf eine Mikrocontroller-angesteuerte Kamera verzichten und stattdessen auf die günstigen und robusten 808-Kameras setzen in der Ausführung #3, welche uns eine Aufnahme auf MicroSD ermöglicht und dabei nur 9 Gramm wiegt.

Soweit vom Tage,
Das Demon-Team!

~ Christian

Neue Ideen, neue Konzepte, neue Hoffnung

April 21, 2012 in Allgemein

Nachdem wir gestern unseren ersten Versuchstag erfolgreich hinter uns gebracht haben und viele neue Erkenntnisse gewonnen haben, mussten wir uns nun neue Konzepte überlegen, wie unser Quadrocopter, DEMON, doch noch abhebt.

Zuerst werden wir uns um das Gestell kümmern. Unsere ersten Überlegungen bestanden darin, dass wir anstatt Holzleisten, lieber Stücke aus Holzplatten nehmen und diese miteinander verleimen. Dies spart sehr viel Gewicht ein und stellt uns außerdem noch eine zusätzliche Oberfläche zur Verfügung, auf der wir weitere Komponenten des Quadrocopters einfacher befestigen können. Zudem haben wir uns noch über das Material Gedanken gemacht. Sollten wir beim Holz bleiben werden wir wahrscheinlich Balsa-Holz verwenden. Dieses hat eine sehr geringe Dichte und kann man aufgrund der leichten Verarbeitung besonders gut für den Modellbau verwenden. Dazu werden wir noch mit Aluschienen experimentieren und überprüfen, ob diese vielleicht die noch bessere Wahl sind.

Als Zweites haben wir uns noch mit den Motoren auseinander gesetzt. Hier mussten wir leider feststellen, dass wir uns von Anfang an auf die falschen Motoren spezialisiert haben. Wir werden uns neben den Arbeiten am Gestell jetzt noch um neue Motoren kümmern, die auch, ohne die maximale Spannung und Stromstärke überschreiten zu müssen, die gewünschte Drehzahl erreichen.

Wir hoffen, dass wir durch diese beiden Hauptpunkte DEMON wenigstens in der Luft stehenlassen können, ohne, dass er wie ein Stein zu Boden fällt.

Euer DEMON-Team!

~Simon

Demon im Anflug! oder doch nicht?

April 20, 2012 in Allgemein

Heute war ein spannender Tag. So wird oft ein Blogeintrag angefangen, jedoch darf man dies heute wörtlich nehmen, denn wir haben unsere ersten Tests mit dem Quadrocopter abgeschlossen und dabei einige interessante Erfahrungen gesammelt. Dabei lief alles auch nicht unbedingt so, wie wir es uns gedacht haben, jedoch sind wir mit positiven Ergebnissen aus diesem Tag gegangen, doch nun alles der Reihe nach.

Lass es dir schmecken, Christian!

Nachdem wir alle unser Mittagessen gegessen hatten, haben wir unsere Materialien ausgepackt und ausgebreitet. Danach haben wir uns zunächst alle noch einmal die Motoren mit ihren Rotorblättern angeschaut und nach einigem Probieren festgestellt, dass die Rotorblätter eindeutig zu lang waren und den Motor unnötig ausgebremst haben. Also haben wir sie von 16cm Länge (vom Motor bis zur Rotorkante) auf 10cm gekürzt, was unseren bisherigen Planungen von 5-6cm entgegen spricht. Doch der Hauptgrund dafür ist, dass die Rotorblätter erst nach circa 4cm ihre volle Breite erreicht haben und sie daher mit 5-6cm kaum für genügend Auftrieb sorgen könnten.

Lennart (l.) und Simon (r.) bei der Arbeit. Nach und nach alle Motoren ans Gestell!

Nachdem wir die Rotorblätter an den Motoren befestigt hatten, haben wir angefangen den ersten Prototyp von Demon zu bauen. Also schnell das Gestell aus dem Rucksack geholt und die Motoren provisorisch mit Kabelbindern an den vier Enden des Gestells befestigt. Nun fehlten nur noch Drähte, denn ohne solche, würden sich die Rotoren nur durch ein laues Lüftchen bewegen. Für den ersten Aufbau haben wir bei der Verdrahtung uns vorerst für eine Wickel- und Drehverbindung entschieden, da wir ungern die Motoren schon mit Lötzinn beflecken wollten.

Mehr Power!

Was die Stromversorgung angeht, waren wir uns sicher, dass für die ersten Tests eine 9V Blockbatterie nicht genügend Leistung erbringt. Daher haben wir auf ein gewöhnliches 9V Netzteil zurückgegriffen und den ersten Test mit großer Spannung gestartet. Doch zu unserer Ernüchterung drehten sich die Rotoren recht langsam und das Ziel, dass Demon jemals abhebt, rückte in weiter ferne. Vor lauter Ernüchterung wollten wir daher das Netzteil wieder abnehmen, bis wir bemerkten, dass auf dem Netzteil ein maximaler Strom von 500mA ausgegeben werden kann und schnell war klar, dass hier das Problem lag. Also mussten wir zu einer anderen Stromversorgung greifen, wobei unser Physik-Lehrer uns ein regelbares Labornetzteil zur Verfügung gestellt hat, welches wesentlich mehr Strom verträgt.

Voller Enthusiasmus klemmten wir also dieses Netzteil an den Quadrocopter und drehten die Leistung auf. Und tatsächlich drehten sich die Motoren sehr schnell und es kam viel Wind auf, sogar einen leichten Auftrieb war zu spüren. Leider deutet dies auch an, dass das Gestell des Quadrocopters wohl eindeutig zu schwer ist und um einiges Holz dünner geschnitzt werden muss, sodass wir das Gewicht hoffentlich um die Hälfte reduzieren können. Doch die Stärke der Motoren haben Hoffnung darauf gegeben, dass mit einem leichteren Gestell der Quadrocopter sich beim nächsten Test am nächsten Freitag sicher in die Lüfte erheben wird und die Welt aus neuen Blickwinkeln kennen lernt!

Alle Bilder von heute findet ihr auch hier: Versuchstag 1

Soviel von heutigen Tage,
Das Demon-Team!

~ Christian

Ein kleiner Schritt für uns, aber ein Großer für unseren Quadrocopter…

April 19, 2012 in Allgemein

Vorsicht, Gefahr!

…Obwohl das Teil keine Füße hat.
Jedenfalls noch nicht. Mal sehen, was unseren Köpfen noch für merkwürdige Ideen entspringen…

Nach einer kleinen – wie ich es nenne – “Kunstpause” meldet sich Demon zurück mit “spannenden” Plänen und Ideen im Gepäck.
Um Missverständnisse zu vermeiden: Dies war kein schlechtes Wortspiel um eine Überleitung zur Energieversorgung des Copters herzustellen, obwohl dies immernoch ein Problem ist, das es zu überwinden gilt.

Doch genug der laschen Wortspiele: Morgen Nachmittag wird es zum ersten Mal in der bis jetzt kurzen Geschichte Demons so richtig ernst.

Wie man in den bisherigen Einträgen entnehmen konnte, hat sich bei Christian so langsam ein kleiner Berg an Mikrocontrollern, Rotoren, Motoren und Vielem mehr angehäuft. Und morgen, am 20.04.2012 beginnen in einem eigenen Raum in unserer Schule die allerersten Tests, die das Fortschreiten (Oder eher Fortfliegen? :D) unseres Projektes beeinflussen werden. (An dieser Stelle wieder dank an unseren Physik-Lehrer für das Bereitstellen des Raumes :) )

Ein vorläufiges Grundgerüst aus Holz wurde bereits gebaut und wartet darauf, in den ersten Demon-Prototypen verwandelt zu werden.

Unser Plan für den 20.04.2012:

- Versuche mit den Rotoren, Motoren & dem Grundgerüst.

- Eventuelle Arbeiten mit den Microcontrollern

Hauptsächlich gilt es herauszufinden, ob die von uns verwendeten Motoren stark genug sind, um zusammen mit den Rotorblättern für genug Auftrieb zu sorgen, um sich selbst und eventuell das Holzgerüst in die Luft zu heben. Lasst uns also hoffen, dass unser Prototyp kontrolliert “in die Luft geht”.

In dem Sinne… Wünscht das Demon-Team noch einen schönen Abend!
~ Lennart

Demon und das kleine italienische Städtchen Ivrea

April 2, 2012 in Allgemein

Bella italia! Nein, wir haben nicht zuviel Pizza gesessen oder italienische Filme geschaut. Stattdessen ist heute unsere Bestellung des Mikrocontrollers Atmega328p samt dem dazugehörigen Entwicklungsboard eingetroffen.

Bei dem Entwicklungsboard handelt sich um das Ardunio Uno (rev2). Das gesamte Arduino-Projekt wurde von Massimo Banzi und David Cuartielles aus Ivrea (benannt nach der früheren Grafen Arduin of Ivrea von Ivrea) auf Basis der Wiring-Projekts entwickelt, um Studenten und Menschen mit wenig Erfahrung im Bereich der Mikrocontroller einen leichteren Einstieg zu geben.

Unsere Entscheidung für das Arduinoboard war jedoch deshalb gefallen, weil man damit leichter einen Einstieg findet (, da bereits einige Mikrocontroller-Projekte realisiert wurden), sondern aufgrund des genialen Formfaktors des Boards. Denn dieser hat sich als eine Art Standard durchgesetzt, sodass einfach Peripherie auf die Pin-Header des Boards aufgesteckt werden kann, ohne den teuren Einzelteilen in der Prototypphase Schande zu bereiten, sodass sie nicht mehr zu gebrauchen sind.

Arduino Uno (rechts) im Vergleich zum Gegenkandidaten dem TI Launchpad (links)

Ebenfalls werden wir nicht die Arduino Softwareumgebung nutzen, welche auf einen C-Dialekt setzt, sondern wollen direkt im guten alten und bewährten Standard-C-GNU den avr-gcc Compiler benutzen, um den Mikrocontroller zu programmieren (welcher übrigens auch hinter dem Arduino-Dialekt arbeitet). Dies mag eine subjektive Entscheidung sein, ist jedoch nach unserer Meinung sehr viel sinnvoller, da so auch Speicherplatz gespart wird.

Das Deamon-Team

~ Christian