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Aktuelles aus der Welt, frisch auf den Tisch zebreselt.
 
 
04
JUN
2011
Quelle: Henning Witzel

Zebresel Air View – Teil 2 – Mikrokopter

Zebresel Team - 4. Juni 2011 - 0 Kommentare - Zebresel

Willkommen zum zweiten Teil unserer Zebresel Air View Blog-Serie. In diesem Teil möchten wir euch eine kleine Einführung in die Mikrokopter-Welt geben, bevor wir tiefer in die Erklärung unserer Umsetzung einsteigen.

Dies soll vor allem den Usern die Möglichkeit geben das nötige Verständnis für die weiteren Teile dieser Serie aufzubringen, die bisher nur wenig von Mikrokoptern bzw. Drohnen gehört oder gelesen haben.

Zum Begriff

Bei einem Mikrokopter handelt es sich um eine spezielle Form einer Drohne. Er ist unter www.mikrokopter.de in verschiedenen Bauformen erhältlich. Wir haben in der Fachhochschule, den auch im Making-Of Video verwendeten, Oktokopter zur Verfügung. Mit diesem führen wir unsere Projekte durch. Darüber hinaus verfügt Martin noch über einen Quadrokopter. Dies ist auch einer der Gründe dafür, warum Zebresel zum Koptersport kam.

Die Mikrokopter gibt es als Bausatz in verschiedenen Ausstattungsvarianten und Bauformen. Als Anfänger ist es möglich einen Kopter innerhalb einer Woche zusammenzubauen. Wer sich besser in der Thematik auskennt, schafft es auch an einem Wochenende. Für den Zusammenbau ist etwas Löterfahrung für Bestückung der Steuerplatinen und etwas handwerkliches Geschick erforderlich. Einen ausführlichen Baubericht und viele nützliche Zusatzinfos findet man im WIKI auf der Webseite des Herstellers oder im ebenso vorhandenen Forum.

Es gibt durchaus auch andere Hersteller solcher Flugobjekte, jedoch ist die Mikrokopter-Community für ihre hohe Aktivität und Hilfsbereitschaft bekannt, was die Kaufentscheidung erleichterte.

Bauformen

Man unterscheidet die Kopter grundsätzlich durch ihre Anzahl und Anordnung der Rotoren. Es gibt Quadrokopter (vier Motoren), Hexakopter (sechs Motoren) und Oktokopter (acht Motoren). In seltenen Fällen auch Bauformen mit mehr Rotoren.


Oktokopter

Die steigendende Anzahl der Rotoren macht sich natürlich auch im Preis, der zwischen 1000 – 3000 Euro liegen kann, bemerkbar. Jedoch bringen mehr Rotoren auch mehrere Vorteile mit sich. Zum einen steigt die Ausfallsicherheit, da zum Flug mindestens vier Rotoren notwendig sind. So können beim Okto beispielsweise bis zu vier Motoren ausfallen, um sich immer noch in der Luft halten zu können. Hier spielt es natürlich aber trotzdem eine Rolle, welche der Rotoren ausfallen.

Ausstattung/Module

Mikrokopter zeichnen sich durch ihre hohe technische Ausstattung im Gegensatz zu normalen Flugmodellen aus. Sie verfügen, wie der Name schon sagt, über einen kleinen Mikroprozessor, der alle anderen Sensoren auswertet und die Steuerung des Kopters übernimmt. Verschiedene Module, welche im Shop erhältlich sind, erweitern die Sensorik des Kopters.

Die Hauptplatine übernimmt lediglich die Lageregelung über 3 Gyros. Mit anderen Worten merkt sie, wann und wie intensiv sich der Kopter nach einer Seite neigt. Entsprechend regelt sie dann die Geschwindigkeit der Motoren nach, sodass der Kopter sich immer automatisch in der waagerechten hält. Dies hat zur Folge, dass er sich nahezu nicht von der Stelle bewegt (bei Windstille).

Wer etwas mehr Flugunterstützung möchte, kann die Hauptplatine um einen Höhensensor erweitern, welcher den Luftdruck misst. Da sich der Luftdruck mit zunehmender bzw. abnehmender Höhe ändert, kann somit ein ungewolltes Absacken oder Aufsteigen des Kopters verhindert werden.

Weiterhin ist es möglich, einen Kompass einzubauen. Das Kompassmodul bewirkt, dass der Kopter sich immer nach einer bestimmten Himmelsrichtung ausrichten kann. Diese Funktion ist sehr nützlich für Fluganfänger, da sich die Steuerbewegungen umkehren, sobald der Kopter sich um 180° um die y-Achse dreht. Mit dem Kompass ist es möglich den Kopter immer wieder automatisiert, in die Startposition, zurückdrehen zu lassen.

Darüber hinaus gibt es noch die Möglichkeit des Anschlusses eines GPS-Moduls. Dieses Modul, welches den Kompass für die richtige Funktionalität benötigt, rundet das Leistungsspektrum des Kopters ab. Der Kopter kann somit im Freien Wegpunkte anfliegen, seine Position halten (auch bei starkem Wind) und automatisiert den Startpunkt anfliegen.

Wir nutzen außerdem noch ein Bluetoothmodul zur Kommunikation mit dem Kopter vom PC bzw. Laptop aus. Dies bedeutet, dass wir derzeit nicht direkt die Hauptplatine des Kopters programmieren, sondern Programme für Endgeräte schreiben, die dann die Steuerfunktionen zum Kopter senden.

Schlusswort

Zusammenfassend sieht man, dass in Kombination dieser verschiedenen Module sich ein sehr breites Feld von Möglichkeiten zum Einsatz des Kopters ergibt. Von Vorteil ist hierbei immer die automatische Lagestabilisierung. Diese ermöglicht es dem Piloten oder uns Programmierern, sich auf den eigentlichen Einsatz des Kopters konzentrieren zu können, als um den Flug selbst.

Dennoch sollte man nicht vergessen, dass der Kopter kein Spielzeug ist und auch Technik mal versagen kann. Aus diesem Grund setzen wir bei unseren Entwicklungen immer viel Wert auf Sicherheit und testen lieber einmal mehr die korrekte Funktionsweise unserer Programme.

Die Zebresel Air View – Blog-Serie im Überblick
  1. Zebresel Air View – Von der Vision zum ersten Prototypen in 4 Wochen
  2. Einführung Mikrokopter
  3. Kinect-Programmierung
  4. Konzept & Interaktionsszenarien
  5. GUI Entwurf
  6. Mikrokopterkommunikation & Steuerung
  7. Die Hochzeit – Kinect meets Mikrokopter
  8. GUI-Entwicklung mit Livebildeinbindung
  9. Eine Notlösung bitte!
  10. Ausblick

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