Quattrocopter !!!

[Matthias]

Vor kurzem gab es die billig bei Ebay (7€) einfach ab und zu gucken.

[Gottfreak]

Also, ich würde ja nach wie vor zwei ADXL202 empfehlen. Die sind wenigstens billig. Und mit nem AVR oder ähnlich schnellen µP) auch sehr genau auszulesen (PWM).

Das wirft bei mir eine Menge Fragen auf:
1. Im Datenblatt zu denen steht, dass die zweiachsig sind. Meinst du zwei davon einfach für den Fall, dass man 'ne dritte('ne 4te doch bestimmt nicht, oder) Achse braucht?
2. Mit billig meinst du die ca. 50€, von denen vorher schon die Rede war? Und dann gibt's die Dinger bei Ebay für um die 7? Oder hat die auch wer für günstiger(natürlich nicht als ebay) im regulären Sortiment.
3. Genau auszulesen auf 'nem schnellen µC...
Du meinst das PWM über 'nen Timer(und 'nen Interrupt) oder so stoppen? Das würde bei mir aus Ressourcengründen wahrscheinlich 'nen weiteren µC erfordern(fällt preislich dann aber auch nicht mehr so in's Gewicht.).
Kriegt man das(zumindest fast) genausogenau und ausreichend reaktionsschnell mit dem ADC(also mit RC-gefiltertem PWM) von 'nem AVR hin?
PS: Bis jetzt ist das Teil trotz aller Unklarheiten mein Favourit (so ein Baustein, den man via I2C oder sowas auslesen könnte, wäre aber wohl noch praktischer).

@ Minifriese: Wenn du ADXLs brauchst, hol sie dir doch als Samples direkt von Analog Devices. Dann kosten dich die Dinger erstmal garnichts. Gut, man bekommt nur 2 Stück pro ADXL-typ (es gibt ja mehrere)... aber immerhin.

@ Andre: Ich weis nicht was du gegen die ADXLs hast. Ich verwende auch nen ADXL auf dem meinem "UFO" und es hält sich damit sehrwohl stabil. Zwar reagiert der ADXL ein bisschen träge und reagiert eben sowohl auf Neigung als auch auf Beschleunigungen, aber mal davon abgesehen ist er ziemlich gut.

@ Javik: Uns hat das Projekt über 1000€ gekostet. Aber das liegt daran, dass wir mehrere UFOs gebaut haben. Ein einzelnes kann man sich so für etwa 300€ zusammenbauen. Und nein, wir hatten keinen Sponsor dabei.

@ Matthias: Ja, es gibt schon länger Quattrocopter... aber sie wurden nie wirklich funktionsfähig gebaut. Zumindest nicht im zivilbereich. Über den Prototypen kamen die alle nicht raus. Und für den Modellbauer und Hobbybastler gibt's die noch viel kürzer. Vorallem diese sich komplett selbst stabilisierenden vier-rotor-flieger. Also die, die nicht nur eine Flughilfe haben, sondern sich komplett von selbst stabil halten.

@ Red Dragon: ein ADXL ist doch ne art Wasserwage. Ein Beschleunigungssensor ist auch gleichzeitig ein Neigungssensor. Gravitation heisst ja nicht umsonst auch "Erdbeschleunigung". D.h. neige ich den ADXL misst er eben die Schwerkraft.

@ Gottfreak: Wenn du das PWM vom ADXL nicht verwenden willst, benutz doch einfach die analogen Ausgänge vom ADXL Beim ADXL202 heissen die XFilt und YFilt. Leider haben die nen internen Widerstand von 82kOhm. D.h. man muss meistens nen OpAmp als Spannungsfolger oder besser gleich noch als Verstärker zwischen ADXL und AVR bauen. Aber ansonsten hast ein einwandfreies analogsignal an den beiden Pins.


Und jetzt zu den Fragen die Manf nochmal zusammengestellt hat:

Gibt es einfache und genaue Lagesensoren?:
Nunja... ein wirklich einfacher Lagesensor ist der ADXL. Er wird nur leider durch Vibrationen und Beschleunigungen recht leicht irritiert, weil er sie eben mitmisst.
Dafür muss man eben Gyros und ADXL kombinieren. Dann ist man das Problem los.

Sind brauchbare Lagesensoren schon ab 55 Euro verfügbar?:
Ja... Ein Piezo-Gyro gibt's so ab etwa 50€, dann noch nen ADXL für ein paar Euro oder als Sample von Analog Devices, und schon hat man einen richtig schönen Lagesensor.
Wenn man jetzt noch aus der Winkelgeschwindigkeit des Gyros einen Winkel aufintegriert und den langsam an den gemessenen Winkel vom ADXL anpasst, dann hat man nen richtig schön vibrationsfreien Winkel, mit dem man weiterarbeiten kann.

Aber nochmal für alle die hier mitspekulieren, wie man einen Winkel richtig messen kann um damit den Quattrocopter zu steuern. Egal welche Art von Beschleunigungssensor ihr nehmt, er wird immer Fehlmessungen bringen, sobald man beschleunigt, oder sobald es Vibrationen im System gibt. Und jeder "Schwerkraftsensor", also auch ne "Wasserwaage" und ähnliches sind durch Beschleunigungen beeinflusst. Es muss also immer noch ne zweite, schnell und beschleunigungs- und vibrationsentstörte Winkelsensorik geben. Für das sind eben Winkelgeschwindigkeitssensoren ideal, weil die von Störeinflüssen recht unbeeindruckt bleiben. Kombiniert man beides hat man nen einwandfreien und absoluten Winkel.

Natürlich kann man das auch lösen wie die echten Hubschrauber... Mit Massekreisel etc. aber ich wüsste nicht dass die Teile billiger wären im Modellbereich als Piezogyros. Dafür würden sie halt Winkelgeschwindigkeit und Winkel recht einfach direkt und mit einem Sensor messen lassen. Wer sich in dem bereich auskennt und ne gute Idee hat wie man das auf ein paar gramm Gesamtgewicht implementieren könnte, kann sich gerne mal melden. Das würde mich auch interessieren.

So, ich hoff ich hab keine Frage übersehen. Waren ja einige posts in letzter Zeit...
Wenn ich wen übersehen habe, möge er sich kurz beschweren, dann kriegt er auch noch ne Antwort

greetx,
der "JuFo gast"

[Minifriese]

Moin,

Also, zwei ADXL würde ich deshalb nehmen, weil man die dann entgegengesetzt einbauen kann. Dann kriegst du nämlich die Effekte durch ein beschleunigendes oder bremsendes Flugzeug ganz leicht weg und brauchst auch kein weiteres Meßgerät für die Winkelgeschwindigkeit oder sowas. Mußt nur ein bißchen rechnen. Und da die Sensoren tatsächlich zwei Achsen haben, kannst du mit zwei Sensoren zwei Achsen messen (und jeweils die Flugzeug-Beschleunigung rausrechnen), also zum Beispiel nicken und rollen.

Ich hab mal ein bißchen gerechnet, und wenn ich nicht ganz falsch liege, dauert ein Takt bei einem 16 MHz-AVR 62,5 Nanosekunden. Das ist etwa ein 8000stel des kleinsten PWM-Zyklus, den man beim ADXL einstellen kann. Das heißt, man braucht nicht mal einen Interrupt, sondern kann ganz einfach pollen und hat trotzdem eine Auflösung, die die Servos, mit denen man die Lage kontrolliert, nie haben werden. Vorausgesetzt natürlich, man nimmt dafür einen Extra-Prozessor, der nicht viel anderes zu tun hat. Kann aber ein kleiner (billiger) sein, weil ja ein PWM-Eingang bloß einen Digital-Pin braucht, für zwei ADXLs reichen also vier PINs als Eingänge. Plus alles, was man braucht, um die Daten aus dem Prozessor rauszukriegen, zum Beispiel RS232 oder zwei PINs für I2C.

Das mit den Samples ist ja gut und schön, aber die wollen immer wissen, was deine Firma macht, in welcher Stückzahl du die Sensoren später ordern würdest und so weiter. Und weil ich leider keine Firma hab, müßt ich da ja lügen, um mir samples zu erschleichen. Und das würd ich doch nie tun
Nils

[Frank]

Hi
sieht gut aus.
Mich würde interessieren ob das Teil schon mal ein paar cm abgehoben hat. Das ist bislang das wohl schwerste Teil das ich in der Richtung gesehen habe. Wieviel wiegt es?
Kann mir Vorstellen das ein Absturz echten Schaden anrichten kann.

Wie hoch fliegt so ein Teil eigentlich? Ich nehme an das man nicht so weit fliegen kann da man ja immer genau sehen muß wo vorne und hinten ist, ansosnten dürfte es ja nicht zu steuern sein.

[Rotlaus]

@ Andre: Ich weis nicht was du gegen die ADXLs hast. Ich verwende auch nen ADXL auf dem meinem "UFO" und es hält sich damit sehrwohl stabil. Zwar reagiert der ADXL ein bisschen träge und reagiert eben sowohl auf Neigung als auch auf Beschleunigungen, aber mal davon abgesehen ist er ziemlich gut.

Soo meinte ich das gar nicht, aber nen paar Zeilen tiefer hast du es ja nochmal so zusammen gefasst, wie ich es hätte sagen sollen:

Nunja... ein wirklich einfacher Lagesensor ist der ADXL. Er wird nur leider durch Vibrationen und Beschleunigungen recht leicht irritiert, weil er sie eben mitmisst.
Dafür muss man eben Gyros und ADXL kombinieren. Dann ist man das Problem los.

Und eben für jene Gyros meinte ich die ADXR Reihe von Analog Devices. In Kombination mit den ADXL zusammen, weil man mit den ADXL alleine wahrscheinlich nicht glücklich wird.

Gruss

Andre

Hi,

@Nils:
Erklär doch mal genauer, wie du dir das mit den zwei ADXLs vorstellst. Jede Kombination wie man zwei ADXLs zusammensetzen kann, rechnet meinermeinung nach nicht die Beschleunigungen raus. Weil die Gravitation ja auch eine Beschleunigung ist, und jeder ADXL genauso auf eine echte Beschleunigung als auch auf die Grafivation reagiert. Ich wär aber echt interessiert an deiner Lösung wie das doch geht.
Laut deinem Profil wohnst du in Erlangen. Bist du an der Uni? Wenn ja, kannst mir das gerne auch persönlich mal im Südgelände erklären Da sitz ich nämlich grad und langweil mich in ner Vorlesung...

Zu deiner Lösung des PWM-Einlesens per Polling. Es geht solange einwandfrei, solange du keinen anderen Interrupt laufen hast. Ansonsten verzählst du dich ein bisschen. Ein Timer als Zähler ist also schon sinnvoll. Man kann ja z.B. ICP nehmen, dann stoppt der Timer automatisch wenn ein Impuls kommt. Damit sparst du dir so ziemlich alles in der Software ausser einem kleinen Timer-interrupt der den aktuellen Timerwert einliest.
Soll es mehr als ein PWM sein (was beim ADXL ja der Fall ist), dann kannst du zumindest noch den Timer verwenden und biszu 3 PWMs über die Interrupt-Pins, oder zur Not auch über Polling laufen lassen. Aber dann stören zumindest beim Zählen keine anderweitigen Interrupts die während dem Zählen auftreten.

greetx,
der JuFo-gast

Hi,

für Andre: Ich wollte damit eigentlich eher sagen, dass der ADXL garnicht so arg driftet. Hat man einmal den Wert für "Gerade" dann behält der ADXL ihn auch ziemlich gut. Dass die Teile zwecks Virbationen und Beschleunigungen zum sinnvollen Messen und Regeln in einem Quattrocopter scheusslich sind, bestreitet ja keiner

greetx,
nochmal der JuFo-gast

[Gottfreak]

Vorausgesetzt natürlich, man nimmt dafür einen Extra-Prozessor, der nicht viel anderes zu tun hat.

Eben das meinte ich.

Also, zwei ADXL würde ich deshalb nehmen, weil man die dann entgegengesetzt einbauen kann. Dann kriegst du nämlich die Effekte durch ein beschleunigendes oder bremsendes Flugzeug ganz leicht weg und brauchst auch kein weiteres Meßgerät für die Winkelgeschwindigkeit oder sowas. Mußt nur ein bißchen rechnen. Und da die Sensoren tatsächlich zwei Achsen haben, kannst du mit zwei Sensoren zwei Achsen messen (und jeweils die Flugzeug-Beschleunigung rausrechnen), also zum Beispiel nicken und rollen.

Wie kann man da Beschleunigungen (also etwa Fliehkräfte in Kurven) 'rausrechnen? Es müssten doch eigentlich beide Sensoren gleichermaßen beieinträchtigt werden.
Kann man so denn überhaut unterscheiden, ob das Flugzeug geradeausfliegt oder eine gleichmäßige Kurve macht(und so geneigt ist, dass Schwerkraft+Fliehkraft von unten wirken).

Zwar reagiert der ADXL ein bisschen träge[...]

Hat damit jemand Erfahrungen? Stört das auch bei eher trägen, eigenstabilen Gefährten noch? Träge klingt für mich auch so, als sei die Vibrationsanfälligkeit dann garnicht so stark, wenn der Mittelwert einer nennenswerten Zeit gemessen wird.

[Firma]

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