Monocopter experimenteel ontwerp

Enkelblads helikopter, esdoornzaad, monocopter, roterende vleugel.
Gebruikersavatar
luppie
Beheerder
Berichten: 1730
Lid geworden op: do aug 12, 2010 9:29 pm
Locatie: Double-u monkeyfield
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door luppie » wo okt 30, 2013 11:14 pm

Murphy was waarschijnlijk aan het slapen of had een dagje vrij
Murphy was gewoon niet aan het filmen toen ik de bloemen raakte :oops:

Ik neem hem zeker mee naar het indoorvliegen.

Het grappige van een monocopter is dat dit het meest eenvoudige vliegtuig is. Maar twee bewegende delen en daarmee is het mogelijk hem volledig te kunnen besturen. Hieronder een lang technisch verhaal over mijn zoektocht.

Nu de grootste uitdaging en dat is om hem te kunnen sturen. Ik heb afgelopen dagen veel gezocht naar informatie over hoe en waar mee. Om een monocopter te kunnen sturen moet je de hoek van de vleugel veranderen tijdens 1 rotatie van het toestel. Hierdoor ontstaat in één deel van de rotatie lift en een ander tegenovergestelde deel minder lift. hierdoor word hij naar een richting gestuwd. Je imiteert hiermee de swashplate van een helikopter die de rotorbladen tijdens het draaien laat kantelen om voortstuwing te krijgen.
hieronder een verklarend plaatje:

Afbeelding

in het plaatje hieronder zie je dat de gewenste beweging van de vleugel 90° eerder moet gebeuren in de rotatie dan dat je zou verwachten om de gewenste beweging te krijgen
Afbeelding

Er is (zo ver ik kon zoeken) geen kant en klare besturing op de markt die dit kan doen. Ik heb 3 verschillende partijen gevonden die dit wel is gelukt namelijk 2x een afstudeerproject op een universiteit en lockheed martin. Op http://diydrones.com/ is wel iemand die met zijn 'marcy' monocopter heel veel experimenten heeft gedaan maar geen succesvolle besturing.

lockheed martin samarai
Afbeelding

University of Maryland
Afbeelding

James Houghton and Woody Hoburg
Afbeelding

Opvallend aan deze drie werkende modellen is dat ze heel verschillend zijn aan elkaar. De motoren zitten alle drie op een andere plek en ook hebben ze heel verschillende opstellingen. Wel gebruiken ze alle drie een drie blads prop. Het schijnt dat een 2 blads prop gaat resoneren door het draaien van de monocopter.

morgen meer....
Heb je vragen over foto's op het forum of andere privacy gevoelige dingen, stuur dan een pb of email naar mij.

Gebruikersavatar
ph-svv
Lid
Berichten: 1393
Lid geworden op: wo jun 06, 2012 2:08 pm
Locatie: Ede
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door ph-svv » zo nov 03, 2013 11:15 am

Sorry maar mijn brein schakelt nu pas in, ik had een filmpje moeten maken gisteren...

Hij vloog echt leuk, maar het is meer wat voor indoor lijkt me.
Groet Sander,
Mijn Hangar

Het denkwerk neemt altijd een significant deel van de totale bouwtijd in beslag,
vandaar dat mijn kisten nog niet af zijn ;)

Gebruikersavatar
ton
Lid
Berichten: 745
Lid geworden op: ma sep 23, 2013 6:31 pm
Locatie: zwolle
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door ton » ma nov 04, 2013 6:25 pm


Gebruikersavatar
luppie
Beheerder
Berichten: 1730
Lid geworden op: do aug 12, 2010 9:29 pm
Locatie: Double-u monkeyfield
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door luppie » ma nov 04, 2013 7:49 pm

Dat is een singlecopter 2m2s (2 motoren 2 servo's) je hebt ook een singlecopter 1m 4S uitvoering.
Heb je vragen over foto's op het forum of andere privacy gevoelige dingen, stuur dan een pb of email naar mij.

Gebruikersavatar
luppie
Beheerder
Berichten: 1730
Lid geworden op: do aug 12, 2010 9:29 pm
Locatie: Double-u monkeyfield
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door luppie » do nov 07, 2013 9:09 pm

Ik ben nog steeds behoorlijk druk met dit project ik heb namelijk voor de besturing een aantal arduino componenten besteld.
Arduino is een "Open-source elektronische prototyping platform dat mogelijk maakt om interactieve elektronische objecten te creëren" aldus arduino. Hier een nederlandse verkoopsite

Wanneer je een beetje in de elektronica zit is dit erg leuk spul om allerlei robotjes en besturingen te maken en op ebay zijn voor weinig hele leuke starterskits te bestellen. Vaak zijn het wel arduino klonen en niet de orginele.

Ik heb een arduino uno, arduino nano en een paar arduino pro mini besteld dus ik kan straks mijn hele huis automatiseren.

Het idee is om met de uno een testopstelling te maken om later de software in de pro mini te gebruiken in de monocopter omdat die mooi klein is.

Ik kan op deze dingen een magnetometer aansluiten. De magnetometer meet het magnetisch veld van de aarde en dat heb ik nodig om een voorkant aan mijn monocopter te geven. Samen met de input die ik geef met de zender met hij dat vertalen naar die ene servo die de vleugel kantelt.

tijdens de vlucht op het veld zaterdag zag ik dat de monocopter niet stabiel vloog want hij maakte een spiraalbeweging dus ik heb hem maar gedemonteerd.

Hier wat plaatjes van de nieuwe met als eerste het vleugelontwerp met ribben op papier:
Afbeelding

hier de vleugel tijdens de bouw met servo in de vleugel en balsa als schanierpunt.
Afbeelding

hier de vleugel met het frame
Afbeelding

Hier de testopstelling voor het zwaartepunt. de arduino moet hier straks nog bij komen.
Afbeelding
Heb je vragen over foto's op het forum of andere privacy gevoelige dingen, stuur dan een pb of email naar mij.

Gebruikersavatar
ph-svv
Lid
Berichten: 1393
Lid geworden op: wo jun 06, 2012 2:08 pm
Locatie: Ede
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door ph-svv » do nov 07, 2013 9:27 pm

Ook aan de arduino, hoe snel is die magnetometer?


Verstuurd van mijn GT-I9300
Groet Sander,
Mijn Hangar

Het denkwerk neemt altijd een significant deel van de totale bouwtijd in beslag,
vandaar dat mijn kisten nog niet af zijn ;)

Gebruikersavatar
luppie
Beheerder
Berichten: 1730
Lid geworden op: do aug 12, 2010 9:29 pm
Locatie: Double-u monkeyfield
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door luppie » vr nov 08, 2013 12:44 pm

De datasheet zegt het volgende:

Continuous Measurment Mode 75 Hz
Single Measurement Mode 160 Hz

Om het wat simpel te houden wil ik eerst een windrichting bijvoorbeeld noord als voorkant aanhouden. Dit betekend dat ik mijn zender ook naar het noorden moet wijzen om de stick-uitslag het zelfde te houden als de vliegrichting. Ik heb dan automatisch geen richtingsroer (yaw) want ik vlieg naar voren, links, rechts en achteruit. Net een vliegtuig die rondjes vliegt maar toch zijn neus altijd naar het noorden heeft :? :?
Heb je vragen over foto's op het forum of andere privacy gevoelige dingen, stuur dan een pb of email naar mij.

Gebruikersavatar
luppie
Beheerder
Berichten: 1730
Lid geworden op: do aug 12, 2010 9:29 pm
Locatie: Double-u monkeyfield
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door luppie » za nov 23, 2013 11:49 pm

Ik ben nog steeds heel druk met dit projectje.... De tweede monocopter was nog geen succes want hij wil niet vliegen. Ik denk dat de vleugel te klein is en dus te weinig lift geeft.

Ik ben vooral bezig geweest met de software (arduino IDE) en de computer (arduino pro mini) die de monocopter straks de mogelijkheid moet geven om te sturen in vlucht. Het probleem zit hem vooral in de moeilijkheid van de taal C++ waarin deze computer geprogrammeerd moet worden. Na vele avonden studeren en knoeien heb ik een beginnetje gemaakt met het programma voor de besturing. Maar ik ben er nog lang niet dus verwacht voorlopig nog niks :P

Ik heb verschillende arduino componenten binnen gekregen en een opstelling gemaakt met een magnetometer en een servo. In deze opstelling en met de geïnstalleerde software is het mij gelukt om een servo te laten bewegen aan de hand van een kompas. Met deze opstelling kan ik bijvoorbeeld een vliegtuig automatisch naar het noorden laten vliegen.

Afbeelding

1= mijn 4 kanaals ontvanger
2= regelaar waarvan ik alleen de bec gebruik voor 5V naar de servo en ontvanger
3= arduino uno (immitatie) die hier voor de sier staat
4= arduino nano de computer die het kompas leest en de servo stuurd.
5= digitaal kompas met 10 verschillende functies (10 DOF)
6= servo

Net zoals een echt kompas is dit kompas is heel gevoelig voor kantelen dus daar moet ik nog een oplossing voor vinden.

Hier een foto van de computer (arduino pro mini) die ik in de monocopter wil gebruiken. Dit is een uitgeklede versie van de arduino nano. Dus hij kan het zelfde maar heeft geen extra's zoals lampjes.
Afbeelding
Heb je vragen over foto's op het forum of andere privacy gevoelige dingen, stuur dan een pb of email naar mij.

Gebruikersavatar
ton
Lid
Berichten: 745
Lid geworden op: ma sep 23, 2013 6:31 pm
Locatie: zwolle
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door ton » zo nov 24, 2013 10:24 am

Gyroscoop achtig iets maken waar het compas in hangt?
Ik hoop dat ik ongelijk krijg maar die dingen zijn retegevoelig.
Ben je niet bang dat de motor en koolstof dit extreem gaat verstoren?

Gebruikersavatar
luppie
Beheerder
Berichten: 1730
Lid geworden op: do aug 12, 2010 9:29 pm
Locatie: Double-u monkeyfield
Contacteer:

Re: Monocopter experimenteel ontwerp

Bericht door luppie » zo nov 24, 2013 12:16 pm

Ben je niet bang dat de motor en koolstof dit extreem gaat verstoren?
Daar was ik ook bang voor Ton dus dat heb ik natuurlijk even uitgezocht. De motor produceert natuurlijk een magnetisch veld en daar houd de magnetometer niet van. Toch blijkt door testen van verschillende mensen dat de invloed op een afstand van een paar centimeter al behoorlijk laag is. Het is zo weinig dat het de meting nauwelijks beïnvloed.

hier twee linkjes naar testresultaten:

http://www.bot-thoughts.com/2011/12/mag ... otors.html

https://aem.umn.edu/~uav/repository/export/mag.pdf

Ik heb ook nog een (voor mij) interesant document gevonden van de lockhheed martin samaria monocopter.

http://www.atl.external.lmco.com/papers/2088.pdf

en een geinig filmpje waarin je goed kunt zien dat de volledig controle hebben.
http://www.youtube.com/watch?v=0R4vbDg380A
Heb je vragen over foto's op het forum of andere privacy gevoelige dingen, stuur dan een pb of email naar mij.

Plaats reactie