Multicopter ontwerp en productie:
Doe het zelf Octocopter, Quadrocopter en Hexacopter
Video
Projectinformatie
| Werkstuk | Multicopter |
| Materialen | Aluminium – POM en koolstofvezel |
| Werkbereik | X=720 mm; Y=420 mm; Z= 110 mm |
| Toepassing | 2D frezen |
| Machine | High-Z S720/T met een groeffrees |
| Software | ConstruCAM 3D |
Multicopter constructie met een CNC freesmachine
Hoogwaardige mutlicopters uit Oostenrijk
Mr. Jesenko uit het mooie Oostenrijk heeft een speciale passie voor drones. Hij ontwikkelt, ontwerpt en bouwt ultralichte quadrocopters, hexacopters en andere multicopters met perfecte vliegeigenschappen.
3D landschapsopname, luchtfotografie en videoproductie
In het hele proces van de ontwikkeling van deze multicopters staat het commerciële gebruik voor luchtfotografie centraal. Daarom zijn sommige van de Quad Copters of Y Copters extra groot, zodat ze genoeg draagvermogen hebben voor het vliegen met een digitale spiegelreflexcamera (DSLR) en een gimbal. Professionele luchtfoto’s en dronevideo’s vereisen extreem hoge resoluties, die alleen DSLR-camera’s met grootformaat sensoren kunnen bieden.
Framedelen en middenplaat van de multicopters geproduceerd met High-Z CNC-freesmachine
De DIY Copter onderdelen worden exclusief op een High-Z S-720/T vervaardigd. Een Y-copter of octocopter bevat veel componenten en technieken uit de modelbouw: de meeste multicopter-onderdelen zijn gemaakt van lichtgewicht aluminium. Daardoor is het gewicht van het afgewerkte frame van de grote Y Copter – slechts 700 gram – echt een constructief meesterwerk!
Aluminium frezen is niet zo eenvoudig als gedacht
Zoals met veel andere modelbouwers, was het ook voor de heer Jesenko niet eenvoudig om het juiste materiaal en uiteindelijk de juiste toevoer- en snelheidswaarden voor het frezen van het aluminium te vinden. Hij ontdekte ook snel dat de theorie en praktijk altijd twee verschillende dingen zijn.
Ook op onze site treft u meer informatie over het frezen van aluminium.
Hoe de grote Y-Octocopter tot stand kwam
4, 6 of 8 armen op de drone?
Als alle armen rechtstreeks aan de middenplaat zouden zijn bevestigd, zou er in het midden te weinig ruimte overblijven voor de accu’s en printplaat. Daarom was er een nieuw idee op zijn plaats: de constructie van een Y-Copter. Het ontwerp met de Y-vormige armen is universeel toepasbaar als Y-Quadcopter, Y-Hexacopter of zelfs als Y-Octocopter. Alleen met het Y-ontwerp is het mogelijk om meer ruimte op de middenplaat te creëren.
Verschillende prototypen van de octocopter waren nodig
Na het CAD-ontwerp van de Octocopter werd de CNC-freesmachine gevoed met de gegevens van het eerste ontwerp. Dit ontwerp kon duidelijk nog worden verbeterd. Maar het tweede prototype was al absoluut bruikbaar en overtuigend, niet alleen door het lage gewicht. Een complete Y-uithouder voor 2 motoren weegt slechts 140 gram!
Boren – frezen – assembleren
Daarna zijn alle modelonderdelen voor de octocopter gefreesd. En dit zijn er niet weinig. Frezen en boren van de bevestigingspunten voor de Roxxy-motoren. Een paar gaten boren voor de plastic houders voor de kabelgeleiders, die ook op maat zijn gemaakt met de CNC-freesmachine. Het frezen gaat verder met een motorplaat, middenplaat, koepel, stabilisatoren en een basisplaat voor de Y-armen.
Kunststof onderdelen voor de helikopter
De meeste onderdelen worden gemaakt van 1,5 mm aluminiumplaat met de CNC-machine. Daarnaast zijn sommige onderdelen gemaakt van POM, een slijtvaste kunststof. Bijvoorbeeld de montagebeugels van de buitenboordmotoren, de kabelhouders en de beugels voor de signaalzender worden gefreesd uit kunststof.
Zender/ontvanger en elektronica monteren
Uiteraard omvat de installatie ook de installatie van alle elektronische componenten. Hierbij gaat het onder andere om het installeren van de motoren, de printplaat en het leggen en solderen van alle kabels.
De testvlucht wordt uitgevoerd met een JETI / MX16 zender en een Jeti-RMK2-ontvanger. Alle motoren worden op draairichting getest en er wordt tijdens de vlucht gekeken of alle motoren op de juiste manier reageren op de regelaars. En dan is de Octocopter gebruiksklaar!
Afstandsbediening wijzigen met houders voor displays
Onze CNC-machineklant heeft ook de Graupner MX-16 radiografische afstandsbediening gewijzigd. Dat was nodig om een extra display en een zender altijd in zicht te houden. Hiervoor werd een geschikte houder ontworpen en gefreesd van aluminium. Alle belangrijke gegevens zijn nu altijd in het gezichtsveld van de multicopter-piloot.
Een camera-cardan voor de DSLR
Het laatste onderdeel is een geschikte, lichtgewicht Gimbal voor de gebruikte DSLR. Ook de Gimbal werd ontworpen en gefreesd uit aluminium op de CNC-machine, net zoals het frame, en gebruikt een vergelijkbare constructie. Het resultaat is net zo perfect als de helikopter zelf!
Informatie over GPS en FPV – Wat is FPV?
FPV – First Person View
FPV staat voor op afstand bestuurbare luchtvaart voor “first person view”. De term verwijst naar alle activiteiten die gerelateerd zijn aan het “first person perspective”. En dus ook aan de vlucht van een drone met een camera. Fundamenteel gezien is het bevestigen van de camera aan een vliegend voorwerp al een FPV-vorm. Maar meestal gaat het om passieve FPV: na elke voltooide vlucht kunnen de afbeeldingen worden opgehaald vanuit het respectievelijke perspectief van het gebruikte vluchtmodel.
Actieve FPV vliegen als een hoogtepunt op de quadrocopter
Een veel interessantere manier om de vlucht te ervaren, is met actieve FPV. In dit geval wordt de liveweergave van de camera via de radio naar een laptop of videoscherm gezonden. Als de camera ook wordt bewogen via head-tracking of met een VR-bril, is alles perfect. Dus de operator van de quadrocopter ervaart de vlucht alsof hij in het vliegende voorwerp zit.
Voordelen van de LIVE FPV
Naast opwindende vliegervaringen, biedt de live transmissie ook alle mogelijkheden om de luchtopnames gemakkelijker en beter te besturen. Op die manier kan er meteen worden geconstateerd dat iets niet goed wordt gefilmd, om later teleurstellingen te voorkomen bij het bekijken van het videomateriaal. Voor professionele fotografen of amateurfilmers en commerciële gebruikers is dit een absoluut onmisbaar instrument.
Autopiloot via GPS
Het onderwerp van GPS-vliegen met een drone behandelen we slechts kort, want hier kunnen we veel te lang over doorgaan. Er zijn platforms die dit veel beter uitleggen dan wij ooit zouden kunnen. Dus houden we het kort: met behulp van GPS-signalen behoudt de huidige high-end multicopter niet alleen de positie in de wind. Nee, ze vinden ook hun weg terug naar de operator, bijvoorbeeld als het radiosignaal faalt doordat de maximum afstand van de zender naar de quadcopter wordt overschreden.
Bovendien zijn er al systemen die het mogelijk maken met je vinger een route te tekenen op je mobiele telefoon, en de app vervolgens de multicopter te laten besturen. Dan hoeft de operator tijdens de vlucht alleen maar de camera te bedienen.
Daarnaast is er een Follow-functie, waarbij de GPS-gestuurde drone vloeiend en rustig de zender volgt. Vooral vanuit de hier voor de reclamefilmindustrie en Hollywood groeit de interesse hiervoor. Er worden bijvoorbeeld spectaculaire actiescènes gefilmd in landschappen waar je niet zou kunnen filmen met mens of helikopter, vooral niet bij een vlucht op laag niveau, bijvoorbeeld een diepsneeuwskiër die wordt gevolgd door een lawine.
