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0/120 von 12 in dieser Werkstatt erledigt: Bau, Tests, Quiz und Parcours
FliegenSchließ zuerst den Bau und die Sicherheitstests ab, oder flieg den Werksaufbau.
Teile
…
Akku
abgesteckt
Fehler
keiner
Schwerlast-Oktokopter auf der Werkbank
Die Abbildung wird geladen …
Zieh, um sie zu drehen, und klick ein Teil an, um es auszuwählen. Drück Escape, um zur Seite zurückzukommen.
Warten auf die Abbildung …
Das Protokoll füllt sich, während du einsteckst, testest und fliegst.
Entwerfen
Wähl Akku, Motoren und Propeller. Jede Zahl unten wird aus dem eigenen Modell dieses Fluggeräts neu berechnet.
Für diesen Aufbau berechnet
Abfluggewicht
15.486 g
Schub : Gewicht
2,3 : 1
Gas im Schwebeflug
66 %
Maximalstrom
193 A
Schwebezeit
20,9 min
Flugzeit (sportlich)
16,3 min
Prüfungen
Die Teile passen zusammen: Schub-Gewichts-Verhältnis 2,3:1. Ein Motorausfall kostet ein Achtel des Schubs, also können die anderen sieben den Schwebeflug noch halten und landen. Schwerlast will etwa 2:1: Viel weniger lässt nichts für Wind oder einen Motorausfall übrig, viel mehr ist Gewicht, das nur die Flugzeit verkürzt.
Mit dieser Kombination wurden keine Probleme gefunden.
Kosten
Kategorie
Teile
Kosten
Elektrik
9
$4.560
Mechanik
4
$1.990
Summe (ca.)
13
$6.550
Bauen
Bau die Teile der Reihe nach ein. Die Abbildung weist ein Teil zurück, das noch nicht dran kann, und sagt dir, warum.
Teile 0/14
1.Den Rahmen zusammenbauennicht verbaut
2.Das Fahrwerk anbringennicht verbaut
3.Die acht Motoren montierennicht verbaut
4.Die acht ESCs einsetzennicht verbaut
5.Die Arme verkabelnnicht verbaut
6.Den Stromverteiler einsetzennicht verbaut
7.Den Pixhawk 6X montierennicht verbaut
8.Den Empfänger und den Telemetriefunk einsetzennicht verbaut
9.Die GPS-Masten aufstellennicht verbaut
10.Den Akkuträger anbringennicht verbaut
11.Das Gimbal aufhängennicht verbaut
12.Die Kamera montieren und auswuchtennicht verbaut
13.Die Akkus festschnallennicht verbaut
14.Propeller drauf, zuletztnicht verbaut
Bau einen echten Fehler ein
Bau ein Teil absichtlich falsch herum ein und sieh, welcher Test oder Flug es bemerkt.
Ausgewähltes Teil
Nichts ausgewählt. Klick ein Teil in der Abbildung, einen Verkabelungsblock oder einen Namen in der Liste an.
Teile im Karton
Verkabelung
Jede Verbindung am Fluggerät. Wähl eine aus, um beide Enden in der Abbildung zu markieren, oder öffne den von Hand getuschten Verkabelungsplan.
Strom
Motorphasen
Daten / Signal
Strom:→XT90-S anti-spark · 12S 44.4 V
Die beiden Akkus in Reihe enden in einem Stecker XT90-S. Sein Antifunkenkontakt steckt zuerst über einen Widerstand und lädt den Kondensator sanft, damit 50 V keinen Lichtbogen über die Kontakte ziehen.
Strom:→Power board pads · a 12 AWG pair out each arm
Die Pads des Stromverteilers speisen ein rot-schwarzes Paar mit 12 AWG entlang jedes Arms, insgesamt acht.
Motorphasen:→3-phase × 8, under each prop
Drei Phasendrähte pro Motor, kurz, weil der ESC auf dem Arm direkt darunter sitzt. Ihre Reihenfolge legt die Drehrichtung fest: Vertausch zwei beliebige, um einen Motor umzukehren.
Strom:→PM02D HV → POWER1 · 5.2 V, pack voltage over I2C
Das PM02D HV bringt 5,2 V an POWER1 des Pixhawk und meldet die Akkuspannung über I2C (BATT_MONITOR 21). Seine eigenen Kabel tragen nur den Strom des Pixhawk, nicht die 190 A der Motoren.
Daten / Signal:→MAIN OUT 1-8 · PWM 1000-2000 µs
MAIN OUT 1-8 (SERVO1-8, Funktionen 33-40) an die ESCs in der Reihenfolge der Motornummern, als einfaches PWM. Das Signalkabel jedes ESC muss an den Ausgang seines eigenen Motors: Der Motor Test A bis H zeigt ein vertauschtes Paar.
Daten / Signal:→AUX OUT 1 · LandingGear (SERVO9 29)
AUX OUT 1 (SERVO9 = 29, LandingGear) an die Einziehservos; ihren Strom bekommen sie von einem eigenen BEC, nicht vom Pixhawk.
Daten / Signal:→GPS1 + GPS2 · two GPS + compass
Ein GPS an GPS1 (SERIAL3) und eines an GPS2 (SERIAL4), jedes mit seinem Kompass am selben Kabel.
Daten / Signal:→UART4 · CRSF and TELEM1 · MAVLink2
Der ELRS-Empfänger an UART4 (SERIAL6 = 23, CRSF) und der 900-MHz-Funk an TELEM1 (SERIAL1, MAVLink2 mit 57600).
Daten / Signal:→TELEM2 · MAVLink to the gimbal
TELEM2 (SERIAL2, MAVLink2 mit 115200) zum Gimbal, eingerichtet als MNT1_TYPE 6. Der Flugcontroller kann es auf die Region of Interest einer Mission richten; sonst richtet der Kameraoperator es aus.
Sicherheitstests
Echte Builds durchlaufen diese Prüfungen vor dem ersten Flug. Führ sie der Reihe nach durch: Die Abbildung achtet darauf, was jede einzelne braucht.
Tests 0/6
1.
Smoke-Stopper-Test
Noch nicht ausgeführt
So geht es
Ein Smoke-Stopper (eine Sicherung oder eine strombegrenzende Lampe im Akkukabel) kommt beim allerersten Einschalten zwischen Akku und Fluggerät. Ist etwas kurzgeschlossen, leuchtet die Lampe, statt dass der ESC durchbrennt.
2.
Motortest (ohne Propeller)
Noch nicht ausgeführt
So geht es
Propeller ab, Akku dran: Lass im Reiter Motors jeden Motor einzeln drehen und vergleich seine Richtung mit dem Rahmendiagramm. Ein falscher wird im ESC-Konfigurator umgekehrt, nie nach Gefühl.
3.
Kalibrierung des Beschleunigungssensors
Noch nicht ausgeführt
So geht es
Stell das Fluggerät auf eine ebene Fläche und kalibrier den Beschleunigungssensor, damit die selbstnivellierenden Modi wissen, wo unten ist.
4.
Fahrwerkstest
Noch nicht ausgeführt
So geht es
Fahr das Servo über seinen ganzen Weg und prüf die Mitte, die Endpunkte und die Richtung.
5.
GPS-Prüfung (beide Empfänger)
Noch nicht ausgeführt
So geht es
Warte auf genug Satelliten und einen guten Positions-Fix, bevor du in einem GPS-Modus armst.
6.
Pre-Arm-Prüfungen (ohne Propeller)
Noch nicht ausgeführt
So geht es
Lies die Pre-Arm-Meldungen: Jede Prüfung muss bestanden sein, bevor der Autopilot dich armen lässt.
Konsole: MAVProxy
Eine funktionierende Nachbildung der Kommandozeile von ArduPilot Copter für dieses Fluggerät: echte Einstellungsnamen, echte Grenzen und echte Fehlermeldungen.
Connect tcp:127.0.0.1:5760 source_system=255
Pfeil hoch und runter holen frühere Befehle zurück.
Konfigurationsschnipsel
Rahmen, Ausgänge und Strom nach dem Bau
FRAME_CLASS 3 und FRAME_TYPE 1 machen ihn zum Octa X, und die acht SERVOn_FUNCTIONs legen Motor1 bis Motor8 auf MAIN OUT 1-8. Einfaches PWM ist hier die einfache Wahl, weil die MAIN-Ausgänge des 6X DShot nur mit einer zusätzlichen Board-Einstellung können. MOT_BAT_VOLT_MAX und _MIN lassen ArduPilot den Schub gleich halten, während die Akkus absacken. Der Harmonic Notch folgt dem Gas, um die Vibration der Motoren aus den Gyros zu filtern. Der 6X liest sein Strommodul digital (BATT_MONITOR 21). Mehrere davon brauchen einen Neustart.
# ArduCopter 4.7.2 on a Pixhawk 6X: octa X, eight 80 A PWM ESCs on MAIN OUT 1-8, the PM02D HV on POWER1param set FRAME_CLASS3# Octaparam set FRAME_TYPE1# X: M1 front right, then Motor Test A-H clockwise: M1 M3 M8 M4 M2 M6 M7 M5param set SERVO1_FUNCTION33# MAIN 1: Motor1param set SERVO2_FUNCTION34# MAIN 2: Motor2param set SERVO3_FUNCTION35# MAIN 3: Motor3param set SERVO4_FUNCTION36# MAIN 4: Motor4param set SERVO5_FUNCTION37# MAIN 5: Motor5param set SERVO6_FUNCTION38# MAIN 6: Motor6param set SERVO7_FUNCTION39# MAIN 7: Motor7param set SERVO8_FUNCTION40# MAIN 8: Motor8param set MOT_PWM_TYPE0# Normal PWM: the MAIN outputs run DShot only with BRD_IO_DSHOTparam set MOT_PWM_MIN1000# then calibrate the ESCs to this range once, props offparam set MOT_PWM_MAX2000param set MOT_SPIN_ARM0.1# armed idleparam set MOT_SPIN_MIN0.15# the lowest it spins in flight: keep it above MOT_SPIN_ARMparam set MOT_HOVER_LEARN2# learn the hover throttle and save it in MOT_THST_HOVERparam set MOT_BAT_VOLT_MAX50.4# 4.2 V x 12: the same stick gives the same thrust as the packs sagparam set MOT_BAT_VOLT_MIN39.6# 3.3 V x 12param set INS_HNTCH_ENABLE1# harmonic notch; refresh the parameters to see the restparam set INS_HNTCH_MODE1# follow the throttle: PWM ESCs report no rpmparam set INS_HNTCH_FREQ64# Hz: about 3850 rpm at hover / 60; 20-inch props turn slowlyparam set BATT_MONITOR21# the 6X's digital power module (INA2xx); analog (4) is not supportedparam set BATT_I2C_BUS1param set BATT_CAPACITY16000# mAh: two packs in series add volts, not mAhparam set AHRS_ORIENTATION0# Pixhawk arrow to the nose; 4 = Yaw180 if it points back# FRAME_CLASS, the SERVOn_FUNCTIONs, INS_HNTCH_ENABLE and BATT_MONITOR take effect after a reboot
Telemetrie, GPS, Empfänger und Gimbal nach dem Bau
Jeder Port bekommt sein Protokoll: MAVLink2 zum Telemetriefunk und zum Gimbal, GPS an beiden GPS-Ports, das CRSF des Empfängers an UART4. MNT1_TYPE 6 ist ein MAVLink-Gimbal; nach einem Neustart erscheinen die MNT1-Zeilen darunter, und die Gier-Grenzen von ±180° lassen es ganz herum drehen.
# Telemetry on TELEM1, the gimbal on TELEM2, the two GPS on GPS1 and GPS2, the ELRS receiver on UART4param set SERIAL1_PROTOCOL2# MAVLink2 to the 900 MHz radioparam set SERIAL1_BAUD57# 57600param set SERIAL2_PROTOCOL2# MAVLink2 to the gimbalparam set SERIAL2_BAUD115# 115200param set SERIAL3_PROTOCOL5# GPS1param set SERIAL4_PROTOCOL5# GPS2param set GPS_AUTO_SWITCH1# fly on the better of the twoparam set SERIAL6_PROTOCOL23# UART4: RCIN, the ELRS receiver speaks CRSFparam set MNT1_TYPE6# MAVLink gimbal (Gremsy class); reboot, then the MNT1 lines below appearparam set MNT1_DEFLT_MODE3# RC Targeting: the camera operator's radio aims itparam set MNT1_PITCH_MIN-90# degrees: straight downparam set MNT1_PITCH_MAX20param set MNT1_YAW_MIN-180# all the way round, once the legs are upparam set MNT1_YAW_MAX180
Fahrwerk nach dem Bau
SERVO9_FUNCTION 29 legt das Fahrwerk auf AUX OUT 1, und RC7_OPTION 29 legt es auf einen Schalter. Die Höhen sind in Metern: Das ursprüngliche Blatt nannte LGR_DEPLOY_ALT 300, als wären es Zentimeter, was ArduCopter als 300 m liest, und es fährt nur nach Höhe ein, wenn LGR_RETRACT_ALT mindestens LGR_DEPLOY_ALT ist. Mit 4 und 3 klappen die Beine nach dem Start hoch und kommen zu jeder Landung herunter.
# Retractable legs on AUX OUT 1, a switch on channel 7, and the heights they move at by themselvesparam set SERVO9_FUNCTION29# AUX OUT 1: LandingGearparam set SERVO9_MIN1000# PWM for legs UP (retract drives the output to its minimum)param set SERVO9_MAX2000# PWM for legs DOWN; SERVO9_REVERSED 1 if they move the wrong wayparam set LGR_ENABLE1# refresh the parameters to see the restparam set LGR_STARTUP0# at power-up, wait for the switchparam set LGR_RETRACT_ALT4# METRES: up when climbing through 4 m. 400 would mean 400 mparam set LGR_DEPLOY_ALT3# metres: down when descending through 3 m; at most LGR_RETRACT_ALTparam set LGR_OPTIONS3# retract after take-off, deploy for landing (AUTO and GUIDED)param set RC7_OPTION29# channel 7 switch: LOW legs down, HIGH legs up
Failsafes und Pre-Arm nach dem Bau
Eine verlorene Funkverbindung heißt RTL. Ein schwacher Akku (42 V, 3,5 V pro Zelle) heißt ebenfalls RTL; ein kritischer (40,8 V) landet an Ort und Stelle. Eine schlechte Positionsschätzung landet, statt blind weiterzufliegen, und ein Absturz disarmt. ARMING_SKIPCHK 0 führt jede Pre-Arm-Prüfung durch.
# Radio lost, battery low and critical, a bad position estimate, a crash, and every pre-arm checkparam set FS_THR_ENABLE1# RC lost: RTLparam set FS_THR_VALUE975# PWM, for a receiver that signals loss by low throttleparam set BATT_LOW_VOLT42# 3.5 V per cell x 12 under loadparam set BATT_FS_LOW_ACT2# low: RTLparam set BATT_CRT_VOLT40.8# 3.4 V per cellparam set BATT_FS_CRT_ACT1# critical: land where it isparam set FS_EKF_ACTION1# position estimate gone bad: landparam set FS_CRASH_CHECK1# a crash detected on the ground: disarmparam set ARMING_SKIPCHK0# skip no pre-arm check (4.7; was ARMING_CHECK 1)
Loiter für Loiter
GPS-Positionshaltung: Die Knüppel verlangen eine Geschwindigkeit bis LOIT_SPEED_MS, und er bremst und hält die Stelle, wenn du loslässt. Sanftes Beschleunigen und Bremsen ergeben ruhige Kamerafahrten. Das ist der Modus zum Filmen.
# Loiter: GPS position hold. Let go of the sticks and it brakes and holds the shotparam set LOIT_SPEED_MS8# m/s at full stick (was LOIT_SPEED 800); the default is 12.5param set LOIT_ACC_MAX_M2.5# m/s/s: smooth camera moves (default 5; was LOIT_ACC_MAX 500)param set LOIT_BRK_ACC_M2.5# m/s/s braking once the sticks are centredmodeLOITER
AltHold für AltHold
Das Barometer hält die Höhe, aber nichts hält die Position, also driftet er mit dem Wind. Die Rückfallebene des Piloten, wenn das GPS weg ist, und gute Übung, um ihn von Hand zu fliegen.
# AltHold: the barometer holds the height, nothing holds the position. It drifts with the windparam set PILOT_SPD_UP2.5# m/s climb at full stick (was PILOT_SPEED_UP 250)param set PILOT_SPD_DN1.5# m/s down: 15 kg should come down gentlyparam set PILOT_ACC_Z2.5# m/s/smodeALT_HOLD
Stabilize für Stabilize
Selbstnivellierend mit einer Neigungsgrenze von 30°; das Gas liegt bei dir. ATC_ANGLE_MAX begrenzt die Neigung in jedem Modus. Ein 15-kg-Fluggerät reagiert langsam, also steuere klein und früh.
# Stabilize: self-levelling, the throttle stick is the motors. The last resort if the GPS or the barometer goesparam set ATC_ANGLE_MAX30# max lean in every mode, degreesmodeSTABILIZE
RTL für RTL
Rückkehr zum Startpunkt: steigt auf RTL_ALT_M (25 m reichen über den Wasserturm), fliegt nach Hause, wartet 5 s und landet; die Beine kommen bei 3 m herunter. Setz RTL_ALT_M über alles, was auf dem Heimweg liegt, sonst fliegt er hinein.
# Return to launch: climb to 25 m, well over the water tower, fly home, landparam set RTL_ALT_M25# m (was RTL_ALT 2500)param set RTL_LOIT_TIME5000# ms over home before it descendsparam set RTL_ALT_FINAL_M0# 0 = land at home; the legs come down at LGR_DEPLOY_ALTmodeRTL
AUTO: die Orbit-Aufnahme für AUTO-Orbit
AUTO fliegt die hochgeladene Mission: Start, ein Standbild von jeder Seite des Wasserturms, wobei DO_SET_ROI das Gimbal auf ihn gerichtet hält, dann nach Hause zur Landung. Gearmt wird in Loiter, weil AUTO nicht von selbst armen kann.
# The orbit shot: a still from each side of the water tower, 12 m out and 18 m up# 1 NAV_TAKEOFF 10 m 2 DO_SET_ROI on the tank: the gimbal turns to keep it framed# 3-6 NAV_WAYPOINT west, north, east, south of the tower, hold 2 s at each (a still)# 7 DO_SET_ROI_NONE 8 NAV_WAYPOINT over the pad, 9 NAV_LANDparam set WP_SPD8# m/s between the stills (was WPNAV_SPEED 800)param set WP_RADIUS_M1# m: how close counts as reached (was WPNAV_RADIUS 100)modeLOITERarm throttle # AUTO cannot arm by itselfmodeAUTO
Motorausfall für Motorausfall
Für einen Motorausfall gibt es keinen Modus: Der Mixer treibt einfach die anderen sieben stärker an. Die beiden Nachbarn des toten Motors drehen schneller, und der Motor gegenüber, der in dieselbe Richtung dreht, wird langsamer, also bleibt das Fluggerät waagerecht, aber das Gieren wird knapp, und es dreht sich langsam. ArduCopter sagt nichts, solange nichts in die Sättigung geht: dann erscheint "Yaw Imbalance" oder "Potential Thrust Loss". Der Modus „Motorausfall“ des Flugfelds stoppt einen Motor, damit du es spüren kannst.
# Motor out: no mode or switch handles it, the mixer just drives the other seven harderparam set FLIGHT_OPTIONS0# keep the thrust-loss check and the yaw-imbalance warning onparam set MOT_YAW_HEADROOM200# PWM kept spare for yaw: with a motor out, yaw runs short firstmodeLOITER
Teste dich selbst · Den Stromverteiler einsetzen
Teste dich selbst · Das Fahrwerk anbringen
Teste dich selbst
Oktokopter im Überblick
Ein Oktokopter hat acht Motoren, wo ein Quad vier hat. Das bringt zweierlei: Auftrieb für eine schwere Nutzlast und Redundanz. Dieser hier trägt ein 3-Achsen-Gimbal und eine Kinokamera, 3,7 kg der 15,5 kg, die er mit zwei 6S-Akkus in Reihe wiegt. Mit acht Motoren kostet der Verlust von einem ein Achtel des Schubs und sonst nichts: Der Mixer treibt die anderen sieben etwas stärker an, und die Aufnahme geht weiter, wo ein Quad mit totem Motor abstürzt. Der Rahmen misst 1360 mm von Motor zu Motor, auf klappbaren 32-mm-Carbonarmen, geflogen von einem Pixhawk 6X mit ArduCopter 4.7.2, mit zwei GPS, einem 900-MHz-Telemetriefunk und einem ELRS-Empfänger. Seine Beine klappen nach dem Start hoch, damit die Kamera ganz herum schwenken kann. Filmteams fliegen solche Fluggeräte zu zweit: ein Pilot und ein Kameraoperator an einer zweiten Funke, der nur das Gimbal ausrichtet. Wähl die Teile und behalt die Zahlen im Blick, bau ihn, führ die Werkbanktests durch und flieg dann über das Studiogelände.
Übungsaufgabe
Fang in Loiter an: Starte, halt einen Schwebeflug, flieg die Straße hinunter und lande auf dem Landeplatz. Flieg dann die Verfolgungsjagd von Hand und lass AUTO die Orbit-Aufnahme um den Wasserturm fliegen. Wenn du ihm vertraust, steig über freiem Gelände auf 15 m und wähl Motorausfall: Ein Motor bleibt stehen, und er fliegt auf sieben weiter und dreht sich langsam, weil das Gieren knapp wird. Bei einem echten Aufbau: ein strombegrenztes erstes Einstecken, ausgelegt für 12S, der Motortest A bis H ohne Propeller, Kalibrierung von Beschleunigungssensor und Kompass, das Fahrwerk auf der Werkbank, beide GPS mit Fix, jede Pre-Arm-Meldung gelesen und vor jedem Flug an jedem Arm gezogen, um seine Klemme zu prüfen.
Bau einen Kamera-Oktokopter, teste sein Einziehfahrwerk und beide GPS, flieg dann über das Studiogelände und stopp in der Luft einen Motor