Tricopter - Windmaker

Version 1.1

Nachdem ich mich dieses Jahr (2011) sehr viel mit der Thematik Robotik, Automatisierung, Elektronik aber auch Mechanik auseinander gesetzt habe, zwei sehr schöne Projekte realisiert habe, so ist mir doch immer wieder ein Thema unter gekommen dem ich mich jetzt genauer widmen möchte und das ich als Basis weiterer Elektronik und Sensorikprojekte nutzen möchte. "Multikopter" Vom Tricopter bis zum Octocopter. Entschlossen hab ich mich mal zum Bau eines Tricopters, wobei ich mir gar nicht so sicher bin, ob nicht vielleicht ein Quadrocopter einfacher wäre. Wie auch immer, es wird mal ein Tricopter.

Nachdem ich eher zu den Leuten gehöre die gerne mal improvisieren bzw. mit dem Arbeiten was sie zur Verfügung haben gibts nicht wirklich einen Bauplan sondern es wird eher nach den Gegebenheiten gebaut. Was gut passt wird genommen und nach den Naturmaßen wird gefertigt. Für einige Teile gib es natürlich auch CAD Zeichnungen denn mit irgendetwas muss schließlich auch die Fräße arbeiten können.

Das erste Ziel ist mal das Ding soweit fertig zu bekommen, dass es vom mechanischen her Flugtauglich ist und der erste Versuch wird einfach mal eine Zusammenschaltung aus Motorregler, Empfänger, und Kreisel sein. Mal sehen ob ich mit diesen Komponenten das Ding in der Luft halten kann.

In weiterer Folge soll der Tricopter einen Mikrocontroler als "Gehirn" bekommen der ihn dann zuverlässig und stabil in der Luft hält.

Bis es soweit ist wird bestimmt noch einiges an Zeit vergehen, aber ich bin zuversichtlich das es klappen wird. Sollten die Hürden dann geschafft sein, hab ich noch einiges anderes vor, aber das steht alles noch in den Sternen.

Momentaner Baustand: Die Chassisteile sind aus 2mm  Epoxydplatten gefräst, die Ausleger aus 10x10mm Carbon montiert, die Motoren samt Propeller auf die Ausleger geschraubt und mit dem Motorreglern verbunden die ebenfallst im Chassisbereich auf die Ausleger montiert sind. Als nächstes kommt  eine Verteilerplatine in die der Akku einspeist und die Motorregler versorgt. Dazu noch aus ein Akkuhalter aus 2mm Epoxydharz, eine Steuerungsträgerplatte aus 2mm Epoxydharz und darauf nochmal eine schwingungsdedämpfte Trägerplatte aus 1mm Epoxydharz wo die Gyros und der Empfänger Platz finden. Die Teile werden in den kommenden Tagen gefräst und zu den Bestehenden hinzugefügt.

An dieser Stelle mal ein paar Daten zu den verwendeten Komponenten:

Fernsteuerung Spektrum DX 6i
Empfänger Spektrum AR6100e
Motoren BL Aussenläufer 3Stk. E-MAX CF2812
Propeller 3Stk. APC 6/4
Motorregler 3Stk HobbyKing Brushless ESC 30A
Akkus Wellpower 11,1V   1000mAh, 1500mAh, 1800mAh

Auch wenn es kurzfristig gelang den Tricopter in die Luft zu bekommen, ihn in der Luft stabil zu halten ist fast unmöglich ohne geeignete Steuerung.

Update Mai 2012 

Nach Monaten der Pause bzw. anderen Arbeiten und Projekten gibts jetzt WINDMAKER V1.2
Als Steuerung dient jetzt ein Atmega 168 mit drei Murata Gyros. Die Ausleger wurden von Carbon auf Aluminium getauscht und sind jetzt stabiler bei harten oder schiefen Landungen. Die Lagerung des drehbaren Heckrotor sowie die Anlenkung wurden verbessert.

Hier ein HD-Video von den ersten Flügen bzw. vom eintrimmen. (filmed on GoPro Hero2) Die ersten Flugversuche im Freien waren sehr vielversprechend, auch wenn im Garten ein paar Blumen geköpft wurden. (...ich hoffe sie wachsen nach, sonst gibts Ärger mit der Frau ;-) )
Ein Video des Fluges folgt in Kürze!

Update Juni 2012

An alle Leser!
Leute, seht bloß zu, dass ihr die Motoren ordentlich befestigt hab. Ich dachte zwar auch das ich das habe, aber leider wurde ich eines besseren belehrt. Bei einem der Brushless haben sich die Madenschrauben durch die Vibrationen verabschiedet und der Motor ohne Fuss hat sich in weiterer Folge unter Vollgas selbständig gemacht. Ich hab einen blutigen Finger, was nicht so schlimm ist, aber einer der Brusglessregler wurde gekillt nach dem sich der Propeller darin vergraben hat.

Der Propeller hat ein paar SMD Bauteile abmontiert so das der Regler jetzt leider unbrauchbar ist. Zum Glück hab ich einen Ersatz. :-)

Update 17.06.2012

Ein neues Steuerungsboard auf KK-Multicopterbasis ist eingetroffen zum Testen. Nachdem die Befestigung etwas anders ist als beim jetzigen Board hab ich mich entschlossen eine eigene Trägerebene zu fertigen und somit gleich die ganze Trägerebene samt Board zu tauschen.

Hier ein Video vom fräsen der Trägerebene:





Update 02.07.2012


Das neue Board ist nun drauf und nachdem die alten Props auch schon so einiges abbekommen haben bzw. einige harte Landungen aushalten musste und alles andere als gleichmäßig sind kamen auch gleich Neue rauf. Bei der Gelegenheit aber gleich etwas Größere. Vorher waren 6x4 drauf jetzt sind es 8x6 und das merkt man auch deutlich in der Steuerung. Hat er zuvor etwas träge reagiert, so ist er jetzt um einiges agieler geworden und reagiert schneller und stärker auf die Steuerbefehle.

Auch die Steuerung kommt mir jetzt etwas feinfühliger mit dem MEMS-Gyro vor. Wirkt, als würde er schneller und sensibler reagieren.