Maci-Hexa

Egy barátom hozta ezt a kis gépet nekem, hogy nincs kedve összerakni úgyhogy csináljam meg…IMG_2065 megcsináltam 🙂IMG_2066 IMG_2073IMG_2075Elvileg ultra-sokáig kéne repülnie akkora lapátokkal…majd meglátjuk 🙂

CableCam 1.0

Bár egy multikopter nagyon sokoldalú kamerahordozó eszköz, teherbírás és üzemidő szempontjából sajnos korlátozott. Gyakran jó lenne egy olyan eszköz, ami még ha kötött pályán is, de kiküszöböli ezeket a korlátokat. Itt lép színre a kábel-kamera. A kábelkamera két pont között kifeszített kötélpályán képes mozogni, miközben a multikoptereken megszokott kamerastabilizátort a szokott módon az operatőr vezérelheti. Mivel a jelenleg kapható ilyen rendszerek igen drágák(~1MFt stabilizátor nélkül!), elhatároztam, hogy építek egyet. A jelenleg kapható rendszerek szinte mind, két oldallemezre építenek, melyen belül találhatók a meghajtó és feszítő csigák:flylineEzzel szemben én úgy döntöttem, hogy egy teljesen egyedi, sosem látott design-t tervezek, mely szokás szerint a minimumra törekszik maximális használhatóság mellett. Olyat szerettem volna készíteni, ami könnyen fel- és le-akasztható a kötélről és lehetőleg nem kell óriási carbon-lapokat marni hozzá. A megoldást a multikopterek világából loptam, és bár ott sem gyakoriak a szögletes carbon-csövek, nálam azért mindig akad némi ínyencség. IMG_1674A kábelkamera testét tehát az igen merev 20x20mm-es, 600mm hosszú carbon-cső adja, már csak ki kell választani a meghajtó elemeket és megtervezni a görgőket tartó alkatrészeket. A legnehezebb rész a hajtáslánc megválasztása volt: motornak egy 1900kv-s szenzoros brushless-t választottam, melyet még így is bőven tovább kellett lassítani. Nem mondom, hogy egyszerű volt mire minden összeállt, de végül nem lőttem nagyon mellé. 😉IMG_1736A tartóelemek természetesen a szokásos alumínium lemezből készültek 2,5 dimenzióban.IMG_2016IMG_2018IMG_1752IMG_1753IMG_1774IMG_1751És végül egy kis tesztelés a kész eszközzel.IMG_1994Köszi hogy elolvastad 🙂

RED Gimbal

A minap egy barátom állított be egy halom 25mm-es carbon csővel, gimbal motorral és cső bilincsel, hogy márpedig ebből egy RED méretű kézi stabilizátort kell faragni. Természetesen vállaltam a kihívást, ilyen is kell a repertoárba 🙂

Bár az építésről sajnos nem készült kép, a gépet azóta nagy örömmel használják különböző konfigurációkban:IMG_1954 IMG_1595 IMG_1738 IMG_1739 IMG_1740IMG_1961 IMG_1962IMG_1474

MILC Gimbal

Korábban már építettem egy DSLR méretű gimbal-t, mely bár kiválóan kezelte a NEX-5-ösömet, szerettem volna egy kisebbet ami jobban passzol a feladathoz. Az új stabilizátort így egyenesen ehhez a géphez terveztem, carbon helyett immáron alumíniumból.IMG_1701 IMG_1702 IMG_1703 IMG_1705 IMG_1706 IMG_1715 IMG_1717

Szervós gimbal Eladó

Tudom, a szervós gimbalok kora lejárt, de ha valaki mégis egy ilyenre vágyik, porosodik egy a polcon:IMG_0925 IMG_0926 IMG_0927 IMG_09282 db digitális szervóval eladó 10.000Ft-ért. ELADVA

MiniTri

Bár normál esetben sosem építenék trikoptert, csere útján hozzám került ez a kis szúnyog, így megpróbáltam kihozni belőle a legjobbat. Hogy miért nem építenék trikoptert? Nagyon egyszerű: a hátsó motor vezérléséhez szervó szükséges, amihez egy pontos és erős forgáspontot kell tervezni. Mindez sok mechanika, súly, hibalehetőség, ami végső soron sosem lesz olyan pontos és gyors mint plusz egy motor, ráadásul drágább is lesz mint plusz egy motor+szabályzó.IMG_1764  A kis gépen igazából csak a vázat cseréltem le, úgyis ki akartam próbálni milyen erős a 2,5 mm vastag AlMgSi aluminium. A minimális anyagigényt szeme lőtt tartva a következő született: IMG_1785IMG_1796Tulajdonképpen szerethető kis gép lett belőle, egy barátom nyomban le is csapott rá mielőtt rendes fényképet csinálhattam volna róla kész állapotában 🙂IMG_1972

Nem-Phantom, Eladó

Következő quadrocopteremnek egyértelmű célja egy Phantomhoz hasonló külsejű gép megteremtése volt, ami nem Phantom. Innen is a kódnév, mellyel az építés során illettük: Nem-Phantom. Szokás szerint kedvenc anyagaimat, a carbont és az alumíniumot hívtam segítségül a gép építésekor.IMG_1826A lábakat azonnal a kamerastabilizátor köré terveztem, így egészen késztermék-hatású a szerkezet.IMG_1833A váz, ha már lehet…legyen összecsukható:IMG_1834 IMG_1835A motortartó igazán minimal design, bármilyen 19mm-es felfogatású motorral kompatibilis:IMG_1810A kész gép egész tetszetős, erősen techo-phantom kinézetű lett:IMG_2047 IMG_2048   IMG_2052 IMG_2053Adatok:
Motorok: Rctimer, 1340kv
Szabályzók: RCTimer, HV-SK40A Opco, Simonk
Propeller: RcTimer Carbon 9×5
Vezérlő, AIO Pro V2, Multiwii-vel
Gimbal: DAL 2 tengelyes, Alexmos 2.2b-vel
Ajánlott akkumlátor: 5000mah 3cella

Bár a carbon és az alumínium könnyű anyagok, a kész gép még így is nehezebb lett fél kilóval a hasonló felszereltségű kis műanyag Phantom-nál, felszállósúlya:1700-1800g. Természetesen ez meg sem kottyan neki a motoronkénti 1500g-os húzóerő mellett, de az üzemidőt azért csökkenti. Az 5000mAh-os 3 cellás akkuktól kb 8 percet várhatunk, ami nem is olyan rossz ha azt nézzük hogy a Phantom 50.000Ft-os akkumlátorának árából, 5 db-ot vehetünk ebbe…

Végül egy kis tesztvideó az elkészült géppel:

A kész gép természetesen eladósorba kerül, hiszen kell a hely a következőnek 🙂
A fenti konfigurációban, AIO PRO-val, gimballal, plusz egy pár tartalék-lapáttal, bekerülési áron: 130.000 -ért vihető. ELKELT

Igény esetén távirányítót(9X), akkut, stb. tudok adni.
Vezérlő nélkül is vihető.

DSLR Gimbal

Az itt látható MILC/Small-DSLR mérető stabilizátort még az oktocopteremhez készítettem, de volt már kézi stabilizátor, megörökölte az X8-am, és most a hamarosan már nem olyan titkos CableCam project is. Minden egyes alkatrésze saját tervezés és gyártás, azt hiszem egész jól sikerült. Sajnos készítésekor még nem annyira ügyeltem a dokumentációra, így az építés folyamatáról nem sok képem van, de az alábbiakból kiderül milyen állapotai voltak.
IMG_1074 IMG_1078 IMG_1095Ezen verzióban a kamera teljesen külön életet élt az őt hordozó helikoptertől, az operatőr szabadon tevékenykedhetett.

A súlycsökkentés és mobilitás növelése végett megszületett X8-copterem-re már csak két tengellyel került fel, megszüntetve a plusz akkumulátor szükségességét. Az operatőr immáron az oldalkormány fölött vehette át az uralmat, megtartva ezzel a 3 tengelyes vezérlés szabadságát.
IMG_1652A műanyag alkatrészeket hamarosan saját gyártású alumíniumokra cseréltem, mely funkcionalitásában igaz semmivel nem tud többet, de mégis csak egy erősebb, nemesebb anyag.IMG_1482 IMG_1483IMG_1706

Redundancia helyesen

Figyelem! Az ebben a cikkben leírtak semmilyen forrásra nem támaszkodnak, csupán a józan észre és egyetemi fizika oktatásomra. Fenntartom a tévedés jogát, örömmel veszem a helyesbítést.

Quad, Hexa, Octo?
Mikor felmerül bennünk új multikopterünk építése, mérlegeljük milyen konfigurációt válasszunk, mi a célunk vele.

Általában két dolgot kell a tervezéskor eldöntenünk: Mekkora terhet akarunk cipelni, és mennyire biztonságosan szeretnénk azt a terhet cipelni? Nem utolsó sorban szóba jöhet még a hatékonyság kérdése, és azt hiszem sokaknak újat mondok azzal, hogy a kevesebb motor hatékonyabb. Bizony, akik úgy gondolják, hogy az octo, és hexa konfigok célja a hatékonyság, vagy a tolóerő növelése, tévednek! Bármilyen hexa, vagy octo konfig kiváltható egy azonos teherbírású quaddal, valószínűleg hatékonyabban is!

No de ha nem a teherbírás, vagy hatékonyság miatt pakoljuk rá azt a sok motort, akkor minek? Itt jön képbe a redundancia, avagy a mi esetünkben a hibatűrő képesség fogalma. Mindannyian tudjuk, hogy egy -motordőlésszög vezérlés nélküli- mulitkopterhez legalább 4 motor kell, melyek összesen felelősek a gép stabilitásáért és irányításáért. Ha bármelyik motor vagy szabályzó meghibásodik, a zuhanás garantált! Itt jönnek képbe a Hexa és Octo konfigok, melyek 1-2 motor redundanciát biztosítanak, ha helyesen vannak megtervezve. De mit jelent az , hogy helyesen?

Kétszeres túlméretezés
Egy quadrocopter esetében a motorok össz-tolóerejét, minimum a gép felszállósúlyának kétszeresére kell választani! Itt még szó sincs redundanciáról, de igazából túlméretezésről sem. Bár lebegéskor csak a motorok teljesítményének felét használjuk, a stabilizáláshoz, emelkedéshez/süllyedés megállításához többletenergiára van szükség! Ez egyszerűen a minimum egy szabályozott repüléshez. A gyakorlatban ez annyit jelent, hogy egy 4kg tömegű quadrocopterhez 4db, minimum 2 kg tolóerejű motorra van szükség. Megjegyezném, hogy a motorok legnagyobb hatékonyságú pontja nem véletlenül 50%-os terhelés(lebegés) körül van.

Tegyük fel, hogy hexacoptert szeretnénk építeni 1 motor redundanciával(az most mindegy, hogy coax, vagy flat elrendezés), tehát hogy az egyik motor meghibásodása esetén is irányítható maradjon a gépünk. Mi is játszódik le a meghibásodáskor? Egy motor kiesése esetén, a vezérlő elektronikánk azonnal megpróbálja kompenzálni az eltérést, ami annyit tesz, hogy növeli a kiesett motor irányában a többi motor fordulatszámát és csökkenti az átellenes oldalét. Ha csak ennyit tenne, a gép igaz hogy vízszintben maradna, de függőleges tengelye körüli forgásba kezdene, hiszen a jobbra és balra forgó lapátok függőleges tengely szerinti nyomatékai nem azonosak. Ahhoz, az oldalirányú mozgást is kompenzáljuk, ki kell egyenlíteni az ellentétes forgásirányú motorok által keltett forgatónyomatékokat. Mivel a 3, (a példa kedvéért) jobbos forgásirányú motorral szemben már csak 2 balos motorunk van, kvázi le kell állítani egy jobbosat is, hogy a forgatónyomatékok kiegyenlítődjenek. Ezzel a korábban Hexa gépünk átment quadrocopterbe! Hiába csak egy motorunk hibásodott meg, az ellenoldali párját is ki kell iktatnunk a stabilitáshoz. Mivel a repülésvezérlő elektronika nem tudja melyik motor hibásodott meg, ez a kompenzálás sosem az ellenoldali motor leállításával történik, hanem a maradék motorok össznyomatékainak beállításával.  Mit is jelent ez a gyakorlatban? Ahhoz, hogy egy 1-motor redundáns hexacoptert építsünk, a motorok teljesítményét úgy kell megválasztanunk, mintha egy quadrocoptert építenénk! Ha egy 4 kg felszállósúlyú hexacoptert építünk, 6 db, egyenként 2 kg tolóerejű motort kell választani. Ezzel az össz-tolóerő 12 kg, melyből egy motor(ami a gyakorlatban ugye kétszeres kiesés) meghibásodása esetén is elérhető 8 kg, ami még mindig kényelmesen és stabilan elbír egy 4kg-os gépet! Tehát hexakopternél az ajánlott túlméretezés 3-szoros!

Egy octocopter esetében a különbség csupán annyi, hogy a kiesett motor és ellenoldali párja mellett még 6 motor áll a rendelkezésünkre, tehát octocopterünk hexacopterré redukálódik, a méretezést is ennek megfelelően kell megtennünk. A maradék 6 motorra kell a kétszeres túlméretezés szabályát alkalmaznunk, tehát egy 4kg-os felszállósúlyú, 1-motor redundáns octocopternek, 8db, egyenként 1,33kg tolóerejű motort kell választanunk. Az ajánlott túlméretezés tehát 2.66-szoros! Az előbbi logikát követve a két motor redundanciához az ajánlott túlméretezés 4 szeres!

Köszi hogy végigolvastad!