Y6 frames

Het is al weer een twee maanden geleden dat ik een update heb geschreven. Mijn eigen Y6 is een aantal weken geleden gecrashed. Oorzaak bleek na lang zoeken (gisteren gevonden) een losgelopen inbus van een motor te zijn. Binnenkort is hij weer operationeel. Maar ondertussen is er her en der druk doorgebouwd. Het Y6 frame uit de vorige berichten is zodanig aangepast dat er nu diverse configuraties mee gebouwd kunnen worden. Het is een soort stapel systeem waar bij de samenbouw verschillende versie als platform (KK-Multicopter, HC-bord en Arducopter) verschillende onderstellen, 3 of 4S accu en al dan niet een cameramount.

Wim is ondertussen voor de kleurrijke uitvoering gegaan. Uitgerust met een KK-Multicopter bord. Deze multicopter heeft een imposant vliegbeeld.

Click the image to open in full size.{jcomments on}

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

De keuze voor de Y6 met een helikopterkap is met name voortgekomen om de multicopter beter zichtbaar te krijgen.  De afgelopen weken is het onderstel met een niveau uitgebreid waarop een filmcamera geplaatst is. Afgelopen vrijdag daar de eerste video mee gemaakt. Ziet er veelbelovend uit. Hieronder wat foto’s van de configuratie met camera.

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

Zelf ben ik op basis van het frame een variant met een cameramount aan het bouwen. Frame komt er uiteindelijk uit te zien zoals links hieronder te zien is. Rechts is de actuele status. Sinds gisteren vlieg hij weer. 4S uitvoering met een HobbyKing T-Rex 600 onderstel. Arducopter platform met GPS, kompas en sonar. Vliegt met versie 2.0.46 van de software. Als het inregelen klaar is komt de cameramount er weer onder.

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

De laatste versie die ik op stapel heb staan is een variant die zo licht mogelijk gehouden gaat worden. 3S, gemodificeerd HC bordje met een 168 processor, 6 RCtimer 2830 motoren met een Kv van 1000 en EPP1045 propellers. Dit model wordt de komende dagen afgebouwd. En gaat Legocopter heten in m’n zender Stoer
Click the image to open in full size.

Vermogensmeting van de Mikrokopter

Veel is er te vinden over welke motoren, propellers en regelaars het beste voldoen in een quadcopter. Maar na een maandje vliegen heb ik de indruk dat de MikroKopter eigenlijk best goed gedimensioneerd is. Maar wat wordt nu daadwerkelijk aan vermogen opgenomen? Zijn er pieken in het gebruik? Maakt het veel verschil of je hoovert of rondjes vliegt? Om hier eens inzicht in te krijgen heb ik de Mikrokopter uitgerust met een Unilog om het en en ander eens echt te registreren. De configuratie samenvattend:

  • MikroKopter elektronica, kompasmodule en Xbee communicatie module;
  • Eigenbouw GFK frame met T-Rex 450 onderstel;
  • Rhino 3S 2300 mAh accupakket;{jcomments on}
  • Gemodificeerde Towerpro 25A regelaars;
  • Hacker look-alike A20-22L motoren en
  • EPP 10×4.5 propellers.

Het geheel nog eens op de weegschaal gezet geeft een totaal gewicht van 950 gram. Met deze configuratie is een aantal meetvluchten gemaakt waarvan de gegevens zijn ingelezen in Logview.

Click op de foto om een grote te openen. Click op de foto om een grote te openen.

De eerste vlucht bestond uit alleen hooveren en rondvliegen. De hoogte varieerde van 1 tot 8 meter. Te zien is dat de stroom nauwelijks fluctueert en tussen de 11 en 12 A ligt. De tweede vlucht bestond weer uit rustig rondvliegen, na één minuut onderbroken door een verhuizing naar een ander grasveld en eenmaal een stijgvlucht naar “heel hoog”. Heel hoog blijkt 30 meter te zijn. De MikroKopter wordt snel erg klein. Ook hier zien we weer een continue stroomverbruik van zo’n 11 tot 12A met een piek naar 31A als volgas omhoog wordt gegeven. Wat hieruit blijkt is dat de continu stroom door één enkele motor zo’n 2.7 tot 3 A is, wat erg laag is. De piek loopt naar ongeveer 8A per motor. Geconcludeerd mag worden dat de regelaars met 25A erg ruim bemeten zijn. Regelaars van 18-20A zouden ook toereikend zijn en dan nog steeds voldoende marge hebben.

Nu is er een website in een prototype stadium ecalc.ch waarmee MultiCopter berekeningen kunnen worden uitgevoerd. Als de gegevens van de MikroKopter worden ingevoerd geeft dat het volgende resultaat.

Click op de foto om een grote te openen.Click op de foto om een grote te openen.

Dit komt verbazingwekkend goed overeen met de resultaten die gemeten zijn. De berekende totale stroom van 10.81 A bij  hooveren komt erg dicht bij de gemeten 11-12A.

Het leuke van Ecalc is dat je met de resultaten kunt spelen en “wat gebeurt er als” exercities kunt uitvoeren om eens een beeld te vormen wat nu veel uitmaakt en wat niet. Allereerst staat er een disclaimer boven! En dit lijkt terecht. Want als je de spoed van een propeller verandert, verandert er niets aan de hoovertijd en payload. Dat lijkt niet correct. Wel een conclusie die te trekken valt is dat  de hoovertijd altijd toeneemt als je de diameter van de propeller groter maakt, tot het max wat de motor kan hebben. Een grotere propeller is altijd gunstiger. Wel neemt dan de maximum payload af.

Het gewicht van het totaal heeft het meeste effect. Een onsje meer of minder maakt zo een minuut hooveren verschil. We zitten bij hooveren altijd “onder” het maximum rendementspunt van een motor. Door payload toe te voegen wordt het rendement van de set-up beter. Maar de hoovertijd neemt dan af, maar niet in verhouding.

Als in de huidige set-up de 10 inch propellers worden vervangen door 12 inch propellers, gaat hij langer hooveren. En als in de huidige set-up de propellers vergroot naar 12 inch en de accu naar 3S 5000 mAh haal je hoovertijden van 20-25 minuten. De maximum payload neemt dan wel af; die wordt bepaald door het maximum vermogen dat de motor kan leveren. Wat je ziet is dat de motoren volgas dan in overbelasting raken. Maar volgas doe je nauwelijks met een kopter! Alleen als je even naar “heel hoog” wilt.

Dit vraagt erom binnenkort eens 12 inch propellers te gaan proberen om te kijken of de theorie met de praktijk klopt.

Een tweede kans voor de MikroKopter

Click the image to open in full size.

{jcomments on}Regelmatig werd ik door clubleden geadviseerd om de besturing dan maar op mode 1 in te stellen. Dus een paar weken geleden de draad weer opgepakt. De MikroKopter van de muur gehaald, gefatsoeneerd en weer gangbaar gemaakt. Dit keer met een setup waar ik in principe mee overweg zou moeten kunnen: gas en roll rechts, pitch en yaw links. En de kopter meegenomen naar de ARMC. Robin en Nando wilden het wel eens proberen. In de hoek van het clubgebouw is de MikroKopter ingevlogen en getrimd. ’s Avonds ging ik naar huis met een MikroKopter die in principe vliegbaar was.

De volgende dag er met een paar bamboe plantenstokken een trainingsframe onder gezet. en achter in de tuin maar eens geprobeerd. En het werkte. Hopje van 5 seconden, 10 seconden, 15 en na een paar accu’s 8 minuten, de getimede duur voor een lege accu. Leeg is in dit geval ongeveer 25% restcapaciteit. Maar echt lekker vloog het niet. Ik bleef trimmen. Ik kwam tot de conclusie dat na iedere harde landing het hele apparaat weer scheef was. En een harde ongecontroleerde landing had ik nog wel eens,

Provisorische oplossing was om de poten onderling te verbinden met Dyneema draad. Daarmee werd het frame een stuk stijver.

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

Dat werkte. Het vlieggedrag werd een stuk voorspelbaarder. Probleem dat bleef was het continue draaien van de kopter. En een beperkte mate van “schuddebuiken”. Al met al zag het er hoopgevend uit. Een volgende revisieslag leek zinvol. De 35 MHz ontvanger is vervangen door een 2.4 GHz Jeti en een magnetische kompas module toegevoegd. Daarnaast met Xbee’s een draadloos communicatie kanaal opgezet met de PC. Rijkwijdte een meter of 20. Het begint al een imposant torentje te worden.

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

De Jeti ontvanger is een Jeti SAT ontvanger. Deze geeft standaard een PPM signaal. Ik heb ook een 10 kanaals Jeti ontvanger geprobeerd. Ook die kan een PPM signaal afgeven. Maar dat werkte niet probleemloos. Bij tijd en wijle, onregelmatig, lijkt het signaal te haperen. Waarschijnlijk zit het verschil in de ontvangers dat de SAT ontvanger het signaal direct doorgeeft, terwijl de 10 kanaals ontvanger eerst een bewerking in de ontvanger uitvoert. Ondertussen was het vlieggewicht op gelopen tot zo’n 988 gram.
Click the image to open in full size.

Toepassing van de kompasmodule maakt het richtingsgedrag stabiel. Maar na iedere transport/start/landing was het frame toch enigszins ontzet en moest er driftig bijgetrimt worden. En het schuddebuiken kreeg ik er niet echt uit.

De eerste ervaring met een Mikrokopter

Click the image to open in full size.

{jcomments on}De oorsprong van dit bouwverslagje ligt al weer een paar jaar terug. Eind 2008 kwam ik in contact met de multicopters. Na het lezen van diverse bouwberichten van o.a. de Ardupilot (de Arducopter versie was er nog niet), de Arm-O-Copter en nog veel meer heb ik de keuze laten vallen op de Mikrokopter. Met name omdat dit platform het verst ontwikkeld leek en de elektronica goed verkrijgbaar was. Dus aan de slag. Allereerst de centerplates getekend en gefreesd.

Het Mikrokopter platform gebruikt een I2C interface om te communiceren met de regelaars. Regelaars werden aangeboden door MikroKopter.de maar waren en zijn nog steeds nogal prijzig. In de fora een draadje gevonden waarin beschreven werd hoe goedkope Towerpro 25A regelaars omgebouwd konden worden naar een I2C interface. Daarna Towerpro 25A regelaars op de operatietafel gelegd en aangepast naar de I2C interface die voor de Microkopter vereist is.

Click the image to open in full size. Click the image to open in full size.

Met vallen en opstaan zijn de regelaars aangepast. Naast de uiteindelijk 4 aangepaste regelaars zijn er 3 in rook opgegaan evenals één motor. Het frame was opgebouwd uit de centerplaat waaraan 4 U-profielen van de Gamma waren bevestigd. Als onderstel zijn pootjes gemaakt van GFK. De toegepaster motoren zijn de Hacker look-alikes 20-22L van HobbyKing met 10*4.3 propellers.

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

En daarmee naar het veld. Hulp gekregen van een ervaren helivlieger.
En hij vloog….
Als een eitje volgende de experts.

Click the image to open in full size.Click the image to open in full size.

Mij werd geadviseerd werd om de instelling van de zender “op z’n heli’s” in te richten. Dus gas links en hoogte/pitch rechts. Ik heb hier een poos mee geoefend. Maar dat heb ik niet onder de knie gekregen. Lol ging er af en de MikroKopter kwam in de loop van 2009 aan de muur te hangen.