MWC Bi-Copter "Mini BiTan"

[Crizz]

Da mir seit dem Film "Avatar" die Samson-BiCopter einfach nicht aus dem Sinn wollten, war es langsam mal an der Zeit, solch ein Projekt anzufangen. Im Nachbaruniversum hat da jemand einen echt schicken Nachbau realisiert, im Web / YT kursieren ja auch einige Videos von scaligen Modellen, allerdings haben viele das, was mir nie wirklich gefiel , nämlich ein drittes Triebwerk im Heck, meist als kleinen EDF.

Da die MWC-Software ja auch für BiCopter konfiguriert werden kann, sollte das meine Basis werden, in der Hoffnung auf den Heck-EDF verzichten zu können.

Da es erstmal nur um´s Prinzip ging, wurde eine Quick and Dirty Lösung angestrebt, die vorhandene Komponenten verwenden sollte, ohne große Kosten aufzuwerfen. Also das ganze in "450-Size" konzipiert, da Motoren, Regler und Props für diese Größe vorhanden waren. Als zentrales Element der Kippgondeln wurde kurzerhand ein Sonix-Rotorkopf für 450er Helis missbraucht, nach dem ersten Versuch mit analogen Servos stand aber sofort fest : Rotorkopfdämpfung ist dafür nicht geeignet, ein abheben ist unmöglich, alles zappelt und schwingt sich shcon bei geringer Drehzahlerhöhung am Boden auf.

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Also zunächst die Kopfdämpfung entfernt und statt der Gummipuffer passende Kugellager eingesetzt, um einfach nur eine Führung der HRW ls verbindendes Element zu realisieren. Damit war dann auch bereits ein abheben möglich, allerding simme rnoch mit extremen Aufschwingen auf allen Achsen. Also als erstes die PID-Werte drastisch gesenkt, was allerdings dem aufschaukeln auf Nick nicht abhalf und zu mehreren Rückenlandungen führte, die letztlich für Karies in den Servogetrieben führte.

Nachdem heute die neuen Digitalservos ( Savox 0263 MG ) eingetroffen waren ging es gleich an den Umbau, und der erste Test sah bereits vielversprechend aus : dachte ich beim vorherigen Versuch noch, man können auf das hecktriebwerk nicht verzichten, sah es schon erheblich besser aus.
Ich habe mich dann an einen Kommentar von Felix aus einem anderen Thread erinnert, das die NanoWii die Servos nur mit 250 Steps Auflösung ansteuert , wenn sie per "define" im Sketch ausgewählt wird, man aber eine 1000 Step Auflösung durch höhere PWM-Rate erreichen kann, wenn man nur die MPU im Sketch aktiviert - und dafür auf Pin 11 und 13 verzichten kann.

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Gesagt, getan - und gleich noch den brandneuen Bootloader auf die Nanowii geflasht, der sahnemäßig schnell startet und vor allem das vorher nervige Rumzappeln der Servos nicht mehr hat. Anschließend wieder raus, und gleich die kleine Digicam mitgenommen - und für euch ein Filmchen gemacht, sah auch shcon recht brauchbar aus und mittlerweile habe ich die PID-Einstellungen so weit verbessern können, das der "BiTan" sogar ohne aktivem Acc brav auf der Stelle schwebt ohne sich auf Nick aufzuschaukeln

Das einstellen der PID-Werte ist dabei über diese Mini-OLED-Displays ne feine Sache, schade halt das man die Settings ncith als Parametersätze abspeichern kann, aber das kann man ja dann z.b. zwischendurch am Lappy mit der Win-GUI erledigen, so das man die Einstellungen auch auf HDD gesichert hat.

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Das "Höhenleitwerk" hat übrigens keinerlei aerodynamische Funktion - es dient nur als heck-Gewicht für die Balance

Das prinzipielle ist also nun geklärt - nun kann es an den RUmpf gehen und die nötige Neukontruktion der Kippgondeln, da die Rotorkopf-Variante zum einen nur eine waagerechte Ausführung der Ausleger erlaubt, zum anderen leider doch noch recht spielbehaftet ist, was der Regelung unnötig Arbeit aufbürdet - hier ist also Optimierungspotenzial, das dann in der neuen Konzeption ausgeschöpft werden soll.

Wer also an sowas seinen Spaß hat : es funzt, es fliegt, es macht Spaß - man muß nur folgende Punkte unbedingt beachten :

- Regler mit Simon K Firmware eignen sich am besten wegen der besseren, weicheren Regelung
- Die Motoren sollten nicht die billigsten ihrer Klasse sein udn guten Rundlauf haben
- Props müssen akribisch gewuchtet sein
- Digitalservos sind Pflicht , und schnell sollten sie sein

Und man muß etwas Geduld beim einstellen der PIDs mitbringen - ich war sehr erstaunt, das ich mit den P-Werten extrem in den Keller mußte ( Werte zwischen 3.0 - 3.8 maximal ) aber die Integrale und Differentiale hochsetzen mußte, damit das ganze so arbeitet, wie es soll.

Söderle - und hier nun noch das versproche kleine Video von dem Vogel. Have fun !

[Rastazasta]

Echt super geworden!

Bin schon auf das "Endprodukt" gespannt

[Heling]

Wow! Der fliegt ja schon richtig gut. Da bin ich mal auf die weiteren Fortschritte gespannt. Auf jeden Fall habe ich wieder ein Teil mehr auf meiner To-Do-Und-Haben-Will-Liste

[ThorstenS]

Boah, der macht was her Crizz!
Die Idee mit dem Rotorkopf gefällt mir besonders gut.

[Crizz]

Die Idee mit dem Rotorkopf gefällt mir besonders gut.

Ist nur leider nicht perfekt, wie schon geschrieben. Würden die Lager spielfrei passen wäre es kein Problem. Vielleicht gönne ich mir den Versuch die mit Schraubensicherung in den Kopf einzukleben, denn auf der HRW sitzen sie spielfrei, nur der Außendurchmesser ist etwa 1...2/10tel kleiner als die Bohrung im Kopf. Dadurch lassen sich die Ausleger auf der Gier- und Rollachse etwas kippeln, was natürlich eine Störgröße darstellt, die mit ausgeregelt werden muß - man sieht es im Video an ein, zwei Stellen recht gut das er ein minimales zittern hat, was ich darauf zurückführe. Evtl. probier ich auch vorher einfach mal aus, ob man hier mit der Lowpass-Filterfrequenz noch etwas erreichen kann.

Aber im großen und ganzen bin ich damit schon sehr zufrieden, wenn man berücksichtigt das dieses Gerät mit einfachsten Mitteln und Materialien gebaut wurde. Die Verbindung der Mechanik mit der Bodengruppe mittels Nylon-Hex-Bolts ist ebenfalls nicht unbedingt starr und läßt natürlich Resonanz zu, die die Sensoren beeinflussen kann ( und hier auch sicherlich einen teil des Effekts verursacht ). Auf jeden Fall ist die NanoWii für sowas sehr gut geeignet.

Nachbauern empfehle ich, diese Anmerkung von Felix ( Ronco ) zu beachten :

beim nanowii define wird automatisch HWPWM6 mit aktiviert .. das aktiviert pin 11 & 13 .. verringert aber die signalauflösung der servos auf 250.

wenn du also nicht #define NANOWII aktivierst sondern nur die MPU6050 und die orientierung in das änderst,

Code: Alles auswählen

  #define ACC_ORIENTATION(X, Y, Z)  {accADC[ROLL]  = -Y; accADC[PITCH]  =  X; accADC[YAW]  =  Z;}
  #define GYRO_ORIENTATION(X, Y, Z) {gyroADC[ROLL] = -X; gyroADC[PITCH] = -Y; gyroADC[YAW] = -Z;} 

bekommen die servos 1000 schritte auflösung.. pin 11 & 13 sind dann tod .. nur das stört bei nem BI wohl nicht

Also in der Config.h KEIN NanoWii auswählen, sondern die Flyduino-MPU und in der Def.h die Sensororientierung für die Flyduino-MPU ändern, da ansonsten Roll und Nick vertauscht sind.

Übrigens : die PropSaver sind nur drauf, weil ich gerde keine passenden Mitnehmer mit Verschraubung übrig hatte, die sind also nicht aus besonderem Grund drauf sondern nur, weil sie greifbar waren

[Crizz]

Heute warder erste weiträumige Rundflug angesetzt, das Grinsen hab ich immer noch bis hinter die Ohren

Zwar sehr gewöhnungsbedürftig, und am anfang entstehen auch mal extrem anmutende Flugbilder....

BiCopter__-2.jpg (104.06 KiB) 3194 mal betrachtet

Aber alles nicht so drastisch wie es aussieht. Das Bild entstand beim ersten Flugversuch, bei Gegenwind von 2-3 bft und neutralem CG ( unter der Rotorachse ). Nachdem der Schwerpunkt um einen cm nach vorne verlagert war, war dann auch Rundflug mit eher "normaler" Fluglage möglich.
Allerdings baut der Vogel irre schnell Speed auf

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Läßt sich sehr schön und sehr schnell bewegen, irre Roll- und Gierrate, abr Kunstflug hab ich mich trotzdem nicht getraut - zuviel respekt vor dem noch ungewohnten Flugverhalten

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Und zum Schluß nochmal im zum schluß auch etwas "gemächlicheren" Vorbeiflug, der Anfangs bei den Windverhältnisse schier unmöglich erschien :

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Sinnvoll erscheint mir ,die Ausschläge auf Nick und Roll zu reduzieren, der Weg von 1000-2000 µs ist da recht extrem und man verklnüppelt sich sehr schnell, ich denke per D/R auf 70% gesetzt reicht vollkommen aus, aber das kann letztlich jeder nach eigenem Gusto durchführen - für den Anfang wird es aufgrund des Flugverhaltens sicherlich hilfreich sein, dann sind solche akrobatischen Fluglagen wie im ersten Bild schon fast nicht mehr möglich

[DUKE40]

Sieht einfach nur geil aus.

[T-Rex 550]

wann wolltest den scale fertig haben ??
in 5 minuten ?? dann mach hiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiinneeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee , will mehr davon sehen

[Crizz]

nene, das dauert nochn bisl, hab nur die Rumpfzelle als Tiefzeihteil, da muß ich mir erstma Spanten zimmern und das ganze drumrum sowie neue Rotoraufhängung / Mechanik konstruieren, das dauert bisl. Da werd ich mir wohl paar teile aus CFK fräsen lassen, und das dauert dann ohnehin bisl.

[T-Rex 550]

Das bringt mich doch glatt auf die Frage , die kleine Kinder so gern stellen ...................
...........W A R U M ....................

[ThorstenS]

wunderschön Crizz! Was wiegt der Vogel denn?

[Crizz]

mit 3s-1800 mAH Akku etwa 650 gr.

[TimoHipp]

Einfach nur klasse. Respekt

Timo

[Crizz]

ach was, das is doch nix. Noch nix. Ist ja nur´n Experimental-BiCopter, da ist noch kein großartiger Aufwand hinter. Das ganze jetzt vernünftig umzusetzen und Fräspläne für div. Teile zu erstellen ist da shcon eher ne Nummer, deshalb wird das auch dauern, bis mein Samson SA-2 fertig sein wird.

[T-Rex 550]

Bin schon extrem auf dad fertige Produkt gespannt
Auf wiehoch belaufen sich denn die Kosten bis jetzt und was schaetzt Du , bis das Geraet fertig ist ??
Ist es eigentlich auch machbar , den Kopter dann auch mit Pitchgesteuerten Props zu bauen , bin kein Freund von Drehzalabhaengigem Fliegen