QRM - DIY Mini Quadcopter

Door xp7amrkr op woensdag 4 januari 2012 16:19 - Reacties (16)
Categorie: Hobby, Views: 6.958

Last year me and a friend of mine started building a quadcopter from scratch. We wanted to build the machine and the electronics ourselves. We experimentad a lot, but up until today we did not yet succeed in getting the bird in the air with the home build electronics. We keep having some trouble reading the data of one of the sensors, thus the PID loop doesn’t work properly. More information about out QR1 quadcopter can be found on QR1 quadcopter

We recently bought the Hobbyking control board for quadcopters, and mounted this on the QR1 frame. It flew good, and we both wanted a proper quadcopter for flying purposes only. We recon the Hobbyking control board with other KK microcopter firmware will do the job perfect. We wanted the quadcopter to be small, and started designing a mini quadcopter.

We used the same parts lots of other folks use in there quad, listed below:
Motor: 18-11 2000kv Micro Brushless Outrunner (10g)
ESC: H-KING 10A Fixed Wing Brushless Speed Controller
Props: 5x3 Propellers (Standard and Counter Rotating) (6pc)
Prop adaptors: Prop adapter w/ Alu Cone M5x2mm shaft (Grub Screw Type)
Battery: Turnigy nano-tech 850mah 2S 25~40C Lipo Pack
Control board: HobbyKing Quadcopter Control Board V2.1 (Atmega168PA)

We ordered all the parts for an amazing 110 euro’s, you almost get it for free.

After deciding which parts to use, we started designing the little monster. We came up with a design that we could machine out of 1,5mm aluminium, for prototyping purposes. We plan on making the final design out of carbon fiber. The quadcopter is only 176x176mm and will have a RTF flying weight of about 325grams. We gave it the name QRM, meaning Quad Rotor Mini.

Below are some images of the prototype machined out of 1,5mm aluminium. The LiPo battery in the pictures is a 3S 800mAh battery, and will be replaced for a 2S 850mAh equivalent.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FProjecten%2FQuadcopter%2FPrototype+2%2FDPP_0150.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1
http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FProjecten%2FQuadcopter%2FPrototype+2%2FDPP_0153.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1
http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FProjecten%2FQuadcopter%2FPrototype+2%2FDPP_0154.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1
http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FProjecten%2FQuadcopter%2FPrototype+2%2FDPP_0159.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1
http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FProjecten%2FQuadcopter%2FPrototype+2%2FDPP_0161.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

And a Youtube video!



Larger images are available on:
Gallary Dennis Martens - QRM quadcopter

Are there people intrested in another update of this project, or can we only talk geek around here?

Volgende: QRM - DIY Mini Quadcopter update 2 01-'12 QRM - DIY Mini Quadcopter update 2
Volgende: Ultimate Battlefield 3 Simulator 10-'11 Ultimate Battlefield 3 Simulator

Reacties


Door Tweakers user MetalfanBlackness, woensdag 4 januari 2012 16:29

Are there people intrested in another update of this project, or can we only talk geek around here?
You want to say that building a quadcopter is not being a geek?

Door Tweakers user xp7amrkr, woensdag 4 januari 2012 16:32

MetalfanBlackness schreef op woensdag 04 januari 2012 @ 16:29:
[...]

You want to say that building a quadcopter is not being a geek?
Well, with the huge amounts of tutorials, video's and stock parts it isn't rocket science. Everybody can buy the parts, connect the wires and bolt it to a piece of wood.

What I meant was that Tweakers is mostly a computer / electronics community, and however its my blog and I can write anything I want, I don't want to waste time blogging about stuff that people don't care about in the first place.

[Reactie gewijzigd op woensdag 4 januari 2012 16:33]


Door Tweakers user damnyankee, woensdag 4 januari 2012 16:34

Kanonnen! Dat ziet er leuk uit...

Mooi design, maar het ziet er wel zwaar uit... (drie ons moet 'ie wel even in de lucht kunnen houden...)

Heb je zelf nog code moeten schrijven (sorry, ik wil wel even geek praten)? Ik heb al eens wat Arduino-projecten gezien die kunnen vliegen, en daar kwam al vrij gauw een klein boekwerk aan code voorbij vliegen.

Als er nog updates komen zal ik ze zeker lezen!
Everybody can buy the parts, connect the wires and bolt it to a piece of wood.
Just like anyone can buy computer parts and put them together... you won't even have to drill holes to make stuff work.
(this way you can make anything sound simple)

[Reactie gewijzigd op woensdag 4 januari 2012 16:36]


Door guest, woensdag 4 januari 2012 16:35

I'm interested in another update!

Door Tweakers user xp7amrkr, woensdag 4 januari 2012 16:41

Gewicht zal in eerste instantie niet zo'n probleem zijn. Als ik een beetje rond kijk zijn er quadcopters met dezelfde setup van 400/500 gram, het lijkt mij dat je met 325 gram dus goed moet vliegen, met een wat langere vliegtijd bij dezelfde capaciteit accu. Het aluminium frame met metalen bevestigingsmaterialen is 125gram. Wij kunnen het geheel van carbon maken, in combinatie met nylon boutjes, scheelt ongeveer 50 gram.

De code die nu in het bordje zit is open source en kan door iedereen aangepast worden. Op het bordje zitten enkel drie gyro sensoren die dus een verdraaiing waarnemen. Bij de firmware die wij in het bordje willen plaatsen is er een simpele PI loop werkende, waardoor hij dus goed tegen zou moeten sturen.

De elektronica voor de QR1 waar wij een paar maanden geleden aan begonnen zijn was geheel zelfbouw. De basis voor dit bord was een AtXmega chip, met meerdere sensoren. Wij hebben een PD loop kunnen laten draaien, maar deze had last van drift en zo nu en dan een overshoot. Eén van de sensors is (nog) niet uit te lezen waardoor het moeilijk is een filter toe te passen voor deze twee waardes.

We hebben inmiddels ook een Arduino, en gaan eens kijken of wij dat als elektronica kunnen gebruiken voor de QR1. Deze QRM die wij nu aan het bouwen zijn, zal in eerste instantie enkel zijn om mee te vliegen. Mogelijk als wij later zelfbouw elektronica hebben kan dit altijd ingebouwd worden.
Just like anyone can buy computer parts and put them together... you won't even have to drill holes to make stuff work.
(this way you can make anything sound simple)
I don't think that someone that assemble's a computer is a geek ;)

[Reactie gewijzigd op woensdag 4 januari 2012 16:44]


Door Tweakers user sebastius, woensdag 4 januari 2012 16:54

Ik plaats ook gerepareerde versterkers, een quad-copter is fantastisch om te mogen volgen!

Door Tweakers user i-chat, woensdag 4 januari 2012 19:58

erg leuk idd, maar waarom Carbon fiber, en niet bijv heel dun alu draat voor een kooi met epoxi, ik heb niet zo heel erg veel verstand van die troep al weet ik wel dat dat laatste aanzienlijk goedkoper is, en dat je na wat oefenen hele leuke dingen mee kunt...

iig zijn er op het forum van got wel mensen die daar brijante dingen mee hebben gedaan,

Door Tweakers user Aham brahmasmi, woensdag 4 januari 2012 20:02

xp7amrkr schreef op woensdag 04 januari 2012 @ 16:32:
[...]

What I meant was that Tweakers is mostly a computer / electronics community, and however its my blog and I can write anything I want, I don't want to waste time blogging about stuff that people don't care about in the first place.
But the word geek isn't necessarily connected to computers; there's geeks in all kinds of fields of knowledge.

Door Tweakers user Damic, woensdag 4 januari 2012 20:55

Ik zou je frees uitrusten met een stof zuiger voor metaal :D

Door Tweakers user TheMazzter, woensdag 4 januari 2012 21:26

I think you need some remote like this: http://www.hobbyking.com/...4Ch_Tx_Rx_V2_Mode_2_.html to control the QC?

This is something I'd really want to build, don't know about the aluminum/carbon part though, maybe wood works too...

edit: I think, to build one of these one needs four motors, esc's and prop adapters? Anyway, if the weight indication on HobbyKing is correct, it gives me a 524 gram total, which is already way more than your 375 g RTF weight, and doesn't even include the frame. What am I doing wrong?

[Reactie gewijzigd op woensdag 4 januari 2012 21:44]


Door Tweakers user xp7amrkr, woensdag 4 januari 2012 23:02

@i-chat, composiet materialen met aluminium klinkt misschien wel ongelofelijk fancy en high-tech, maar zal in de praktijk op deze schaal niet goed werken. Tevens lijkt het mij dat een aluminium raamwerk bekleden met een composiet ook niet de beste keuzen is. Composiet materialen zijn echt een vak apart, en heb de basis kennis gedurende mijn opleiding moeten verhapstukken. De enige onderbouwing voor het overgaan naar carbon in plaats van aluminium is de lagere dichtheid en hogere stijfheid. De aluminium armen zullen hoogstwaarschijnlijk verbuigen tijdens een crash of harde landing, waarbij die van carbon intact zullen blijven.

@Aham brahmasmi, I know, it was just a 'word joke' :9

@Damic, ik heb een stofzuiger en een cycloon erbij. Hiermee kan ik goed alles afzuigen, maar dit gebruik ik alleen bij 'stoffige' materialen als MDF. Al het aluminium blijft gewoon op de opspantafel van de freesmachine liggen, en ik vind het niet nodig om dan in de herrie van een stofzuiger te gaan staan.

@TheMazzter, I own a Spektrum DX7 transmitter, and use this for my other hobbies. The Hobbyking remote would theoretically do the job, however, when flying 1000E+ machines I really want to be able to thrust my wireless data link and use a well proven system. Some people complain about the Hobbyking tansmitter, that the range isn't always as it should be. If you really want to build one, just use Google and you will find loads of useful information. You can always contact me directly if you have some specific questions.

Most of the weight indicated on HobbyKing is shipping weight, this is including the packaging of the parts. The motor is 10grams, ESC 9 grams and propellor 6 grams. This means 25grams per setup, 100grams in total. Add about 20grams for the control board, 50 grams for the battery and 125grams for the frame. This a total of 295 grams. The other remaining 30 grams is for other parts like adapters and cable.

Door Tweakers user stef110, donderdag 5 januari 2012 11:53

Hey da's mijn hand!

Door Tweakers user woutertje, donderdag 5 januari 2012 14:22

Je zegt dat je alleen 3 gyro's hebt maar ik neem aan dat je ook een 3 assige accelerometer hebt?

Door Tweakers user xp7amrkr, donderdag 5 januari 2012 14:40

Nee, dit standaard bord werkt enkel met drie (analoge) gyro's. Met de standaard firmware is er een hele simpele controll loop, die alleen tegen stuurt als de quadcopter over een van de drie assen verdraait. Bij de firmware die wij gaan gebruiken wordt er gebruik gemaakt van een simpele PI loop, waarbij de waardes van de gyro geintegreerd worden om zo overshoot te verminderen. Het gebruik van een acceleratiesensor zou een stuk stabieler moeten zijn door dat je met verschillende filters kan werken, echter is die bij dit bord niet aanwezig.

Door Tweakers user Gerjannn, vrijdag 6 januari 2012 15:17

This is what Tweakers is all about :D

Door Tweakers user xp7amrkr, vrijdag 6 januari 2012 15:41

Will start working on well documented updates then!

Reageren is niet meer mogelijk