Hexa

[Trnquill]

Edellisestä projektista innostuneena päätin kokeilla taas jotain uutta ja rakentaa heksakopterin. Ilmakuvauskäyttöön kuten edellinen quadikin, mutta pienin muutoksin. Konstruktioksi halusin samanmoisen kuin quadissa, eli varret taittuvat kuljetusta varten kokoon. Multikopteri on kädet levällään aikamoinen viritys eikä tahdo mahtua oikein edes farmarin peräkonttiin - saatika että sen kuljettaminen ovista ja aukoista on aina jonkinmoista taiteilua.

Henkilökohtaiset kiireet eli asunnon osto, remontointi ja muutto ovat pitäneet tämän projektin käytännössä täysin jäissä kaksi kuukautta mutta nyt kiireiden pikkuhiljaa helpottaessa pääsen perehtymään taas tähänkin. Niinpä ajattelin jakaa hieman turinoita myös tänne foorumille.

http://fotoni.org/ilmasta/hex/hexa_0_5.jpg

Kameratelineeseen tein myös pieniä rakenteellisia muutoksia perusperiaatteen säilyessä kuitenkin samana. Kyseiset muutokset eivät vielä näy edellisen linkin kuvassa ja koko hökötys on siinä muutenkin suunnitteluasteella. Sittemmin olen piirtänyt rungon ja kameratelineen osat valmiiksi ja jyrsinytkin suurimman osan. Seuraavaksi edessä on kokoonpano, josta heitän myöhemmin kuvia linjoille.

Kontrolleriksi kaavailin ensin Ardua mutta koska haluaisin vaihteen vuoksi lennättää pelkän jatkuvan ja päättymättömän konffaamisen sijaan, päätin kokeilla jotakin muuta. Wookong-M käväisi minulla toisessa projektissa jo hyppysissäkin ja innostuin siitä todella. Budjetti ei kuitenkaan taivu niin paljoa, joten tällä haavaa pitää tyytyä DJI Nazaan.

[Xen]

Mahtavaa, sattupa sopivasti kun itsekkin quadista innostuneena jo hexaa katsellut, kameratelineellä kuinkas muuten. DJI Naza on itselläkin kiikarissa. Erittäin mielenkiintoista seurata mihin moottoreihin ja potkureihin päädyt.

Sittemmin olen piirtänyt rungon ja kameratelineen osat valmiiksi

Haluaisitko jakaa suunnitelmia/mitoituksia/piirustuksia?

[Trnquill]

Moottorit on jo päätetty ja hankittukin: http://montorc.com/M2814Shaft.aspx Potkureiksi ajattelin kokeilla ensin tuolla sivulla "suositeltuja" 11x4.7:ja. Nopareiksi tulee HK:n Blue 40A:t.

Haluaisitko jakaa suunnitelmia/mitoituksia/piirustuksia?

Pistän tarkempia mittoja julki heti kun saan vähän kasattua tuota eli käytännössä päätettyä varsien pituudet. Varret tulevat joka tapauksessa olemaan noin 40cm, eli laitteen halkaisija moottorista moottoriin karkeasti noin 85cm. Varret itsessään ovat sangen järeät, 25mm halkaisijaltaan.

[Esku]

Tätä seurataan mielenkiinnolla, quad-projektisi oli jo sen verran vakuuttava

[Xen]

Pari kymysystä tuli mieleen
- olikos sulla oma cnc-jyrsin vai mistä saat hiilariosat?
- osaatko arvioida kustannuksia a) rungolle ilman elektroniikka b) kameratelineelle tarvittavine vermeineen
- mitä materiaalia nuo varret ovat? seinämän paksuus?
- mistä noita putkien kiinnikeitä saa mitä tuolla rungossa näkyy, eritoten tuo sivulle avattava kiinnostaa

[Trnquill]

Mulla on oma cnc-kone, joo. Halpa harrastajavehje, jatkuvasti rikki. Edelliset proggikseni (mm. tuo quad) tein myötämielisten kanssaharrastajien edesauttamana, eli jyrsitin osat toisaalla piirrustusteni mukaan.

Kustannuksia osaan arvioida hatusta heittämällä sen verran, että puolisen tonnia maksaa kumpikin mainitsemasi kokonaisuus, runko vähän vähemmän kuin kamerateline (materiaalia kuluu enemmän, mutta yksittäisiä osia on vähemmän). Mun ei ole tarkoitus tehdä näitä läjää myyntiin saatika pystyttää minkäänlaista tuotantolinjaa, mutta muutama kone on jo varattu ja pienessä mittakaavassa näitä riittää toki myös muille. Mun harrastamisen luonne on kuitenkin sellainen, että en jaksa ahertaa iäisyyttä yhden designin kimpussa, vaan siirryn kuitenkin kohta taas seuraavaan projektiin. Quadeja tein kaksi, enempää en tee.

Varret ovat alumiinia, Logo 600:n peräputkista leikelty. Materiaalivahvuus on siis luokkaa "maalikerroksen paksu", mutta tukevuutta kyllä löytyy. 25mm putkia löytyy käsittääkseni myös Raptoreista (50 & 90) ja TDR:stä. Ja varmaan rautakaupasta, jos paino ei ole kriittinen tekijä.

Putkien kiinnikkeitä saa cnc-koneesta. Olen siis jyrsinyt nekin itse. "Pajan ulkopuolelta" tilattavia osia on putkien ja ruuvien (& tietysti elektroniikan) lisäksi kameratelineen hihnapyörät ja kiinnikkeet, jotka teetän 3D-tulosteena. Olen keskustellut näidenkin osien teettämisestä kotimaassa, mutta joko hinta hirvittää tai osan kestävyys ei riitä käyttötarkoitukseen.

[Trnquill]

Kun ei rakentelut edisty mitenkään näkyvällä tavalla, pistetään tähän väliin edes uusi rendaus.

http://fotoni.org/ilmasta/hex/hexa_0_7.jpg

Osat ovat lähestulkoon täysin lopullisella mallillaan, moottoreiden kiinnitystä vielä viilaan hieman.

[jesi]

Toista on kun mun polven päällä rautasahattu...
Toiset tekee mitä osaa, toiset tekee mitä haluaa.

[Hexa6]

Löytyi vaaleanpunainen hexa netissä.

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1644637

[Trnquill]

Osia on nikerretty, reikiä porailtu ja suunnitelmia viilailtu. Nyt on kaikki omavalmisteiset hiilikuitu- ja muoviosat valmiina, ei muuta kuin läjään. Kamerateline jää harmittavasti vielä kesken, koska odottelen 3D-tulostusfirman jannujen tuotoksia. Alun perin oli suunnitelmissa saada heksa ilmaan hyvissä ajoin ennen kevätleiriä, mutta nyt näyttää siltä että viimeinen osatoimitus tulee vasta kevätleiriä seuraavalla viikolla...

Rendaus kopterista lähes lopullisessa muodossaan:
http://fotoni.org/ilmasta/hex/hexa_0_8.jpg
Moottoreiden risereita en taida sittenkään tehdä muovista, vaan toteuttaa tarvittavan noston messinkiholkeilla. Ne ovat siis kuvassa vielä väärin.

Tässä lähikuva kameratelineestä:
http://fotoni.org/ilmasta/hex/hexa_0_8_rigi.jpg
Telineen ripustusta ei ole piirretty, muutamat akselit ja hihnat puuttuvat ja yksi levy näyttäisi olevan kuvassa läpinäkyvä (mitä hiilikuitu harvemmin luonnossa on ), mutta muuten osat ovat mallillaan.

[chevy55]

Hihnapyörät näyttävät mainioilta. Tilaatko ne 3D tulosteena?

[Trnquill]

Hihnapyörät näyttävät mainioilta. Tilaatko ne 3D tulosteena?

Jep, ne tulee 3D-tulosteina. Voin pistää linkit osiin, jos joku moisia kaipaa. Samaten kamerahyllyn päätyjen ripustukset/lukituspalat ja potikan kiinnitys tehdään sintraamalla. Aikaisemmin olen taivutellut tilt-akselin potikan ripustuksen pellistä, mutta nyt ajattelin kokeilla miten 3D-tuloste toimii siinä.

Jyrsin viikonloppuna varsiin muutamia kokeellisia reikiä ja porailin tänään kiinnitysreijät kohdilleen. Seuraava etappi olisi nopareiden juottaminen moottoreihin ja varsien kiinnittäminen runkoon. Yhden varren tein laskutelineineen jo valmiiksi ja suunnitelmat & mitat tuntuvat pitävän hyvin paikkansa.

Nyt näyttää siltä, että irtonaisista osista tai rakennusprosessista ei tule ainuttakaan kuvaa. Pistän sitten valmiista rakkineesta kattavat kuvat! Ja muutamalle hexa-kitin minulta tilanneelle ajattelin vääntää ihan tehtaan manuaalin tasoiset kokoamiskuvat...

[Trnquill]

Ensimmäinen proto alkaa olemaan kasassa, kameratelineen kun vielä lyö läjään niin se on siinä.

Sähköistykset onnistuivat odotettua paremmin, Avrotojen pitkät kaapelit ovat todella jees homma! Se, mihin meinasi hajota pää, oli HK BlueSeries -nopareiden konffaaminen. Korttiohjelmointi ei ole mahdollista, vaan ohjelmointi pitää suorittaa tikulla. Tikkuohjelmointi ei toimi kuten esim. Alignin nopareiden kanssa, eli kuunneltaisi piippaussarjaa ja sopivassa kohtaa liikuteltaisi aina tikkua sopiviin asentoihin. Idea on sama (eli piippauksia tulee steppi stepillä ja valinta tehdään tikulla), mutta vain yhden (1) säädön voi vaihtaa per kerta. Elikkäs:
-Tikku ylös
-Virta päälle vastariin & nopariin
-Nopari piippaa menevänsä setup-tilaan
-Nopari piippailee eri säätöstepit läpi siten, että jokaisen kohdalla soitellaan eri sekvenssi jokaiselle eri vaihtoehdolle. Käytännössä siis ekassa stepissä (esim. cut-off -tyypin valinta) kuullaan kolmea erilaista piippausta jne. Steppejä on kymmenen, suurimmassa osassa steppejä on kolme vaihtoehtoa ja jokaista vaihtoehtoa markkeeraavaa piippausta soitetaan neljä kertaa. 120 piippausta koko asetuspolussa...
-Kun saavutetaan oikea steppi ja oikea vaihtoehto, lasketaan tikku alas
-Nopari piippaa vahvistuksen onnistuneesta säätömuutoksesta ja siirtyy normaaliin toimintatilaan

Tuo on siis proseduuri yhden säädön muuttamiseen. Jos haluaa vaihtaa toisen säädön toiseen asentoon, pitää sama ruljanssi tehdä uusiksi. Ensin setuppimoodiin, sitten ensimmäisten piippausten aikana oikeassa kodassa tikku alas. Sitten virrat pois ja uudestaan setuppimoodiin, kuunnellaan ekat piippaukset tyynesti ja toisten piippausten kohdalla tikku alas oikeassa kohdassa jne. Ärsyttävää? Melko. Otan aiheesta jossain välissä videon, aika hauska.

Suuri kiitos Cryssille, joka irkissä ohimennen neuvoi liittämään useamman noparin samalla kertaa rinnan. Servotesteriini saa neljä noparia kerralla, joten sain ohjelmoitua kaikki kuusi noparia kahdessa erässä, 3 + 3.

[Crys]

Nonni, mainiota!

[Trnquill]

Viikonloppuna taiteilin kameratelineen kasaan ja löin heksan alle. Nazaa varten tein pienen sovitepiirilevyn, jonka ansiosta ei tarvitse katkoa nopareilta tulevia punaisia kaapeleita ollenkaan. Nazan liimaaminen rungoon, johtojen kytkentä ja konffausta, sitten on testilennon paikka.

Mitä tämä projekti on taas opettanut on se, että kun suunnitelmaa lähtee tietokoneella piirtelemään/mallintamaan, pitää jokainen osa piirtää mukaan riippumatta siitä, kuinka tärkeältä tai turhalta ne tuntuvat. Jok'ikinen pään raapimista aiheuttanut ongelma joka kokoamisessa on tullut vastaan on johtunut siitä, että olen jättänyt jonkin pienen valmiina kaupasta hankittavan palasen piirtämättä. Ja kun sitä ei ole piirretty, olen unohtanut jättää sitä varten tilaa tai tehdä kiinnitysreijät tai muuta vastaavaa... Pari osaa piti tehdä kokonaan uusiksi, kun olin jättänyt pienen mittavirheen kameratelineen kiinnitykseen. Painopiste meni pari senttiä liian taakse. Muuten bittimuodossa olevat suunnitelmat ovat realisoituneet ilman suurempia kömmähdyksiä tai outouksia.

[WB]

Selasin Quadro -projektisi läpi ja vakuuttava oli! Odotan, että tästäkin tulee hieno! Olen haaveilemassa/suunnittelemassa isompaa hexaa + kameratelinettä, joten seuraan projektisi etenemistä sitäkin suuremmalla mielenkiinnolla. Omassa tulevassa projektissa olisi tarkoitus hoitaa suunnittelu itse, mutta työstön joutuu teettämään, jossain.

Muutama kysymys:

-Eikö noita rattaita saa mistään sitten valmiina? Ohan se tietty maketeeta saada 100% omatekele.
-Mitä tollanen 3D -tulostus yleensä kustantaa ja mistä olet tilaillut?

-Mitä ohjelmaa kannattaa käyttää osien suunnitteluun?
-Olisiko antaa muutama vinkki kopterin suunniteluun, sellaisia asioita, joita ei välttämättä tule ajatelleeksi?

WB

[Trnquill]

Selasin Quadro -projektisi läpi ja vakuuttava oli! Odotan, että tästäkin tulee hieno!

Tänks! Projekti on suurimmilta osin jo valmis ja testilennotkin on jo tehty, en vain ole ehtinyt päivittämään tätä säiettä. Eikä toisaalta ole mitään uutta näytettävääkään, kun testilennot olen tehnyt yksin ja kasaamisprosessista en ottanut ainuttakaan kuvaa. Mutta mulla on pari tilausta jonossa heksasta, toisen kasaamisesta otan kuvia! Koitan myös saada kameramiehen tai -naisen kuvaamaan lentoharjoittelua.

Kokemuksista sen verran jo tähän hätään, että:
-Nazan alt hold toimii kuin unelma! Aivan uskomaton fiitsöri.
-Stabiloinnin parametreissa on vielä vähän säädettävää, tuulessa heiluu ja keikkuu aavistuksen. Erityisesti pieni huojunta pan-akselin suuntaan pitää saada kitkettyä pois, sitä ei edes kamerateline osaa kompensoida.
-Nazan kameragimbaalin stabilointi on aivan suolesta, ja todella syvältä. Ajattelin lopettaa sen käytön heti alkuunsa ja kokeilla vaikkapa Piclocia. En vain haluaisi kirvottaa sitä toisen kopterin kemaratelineestä, mutta minkäs teet... Lähitulevaisuudessa haluaisin kokeilla myös muita stabilointilautoja, jahka niitä ilmestyy kauppoihin ja niihin on joskus varaa (Hoverfly ja mitä näitä nyt on).

-Eikö noita rattaita saa mistään sitten valmiina? Ohan se tietty maketeeta saada 100% omatekele.

Kyllä saa! Mutta niiden hinta on yllättävän kova verrattuna 3D-tulosteeseen, joten lähes samalla rahalla ja etenkin samalla vaivalla teettää customina juuri sellaiset kuin haluaa ja tarvitsee. Materiaali on 3D-tulostettuna ja ruiskuvalettuna etenkin pintatekstuuriltaan erilainen (ruiskuvaletun hyväksi), mutta 3D-tulosteiden karhea pinta ei ole ainakaan toistaiseksi ollut suurikaan ongelma.

-Mitä tollanen 3D -tulostus yleensä kustantaa ja mistä olet tilaillut?

3D-tulostuksen hinta riippuu materiaalista, osan tilavuudesta ja teettopaikasta. Itse olen tilaillut osia Shapewaysiltä, esim.:
http://www.shapeways.com/model/331264/10t-xl-pulley-for-spektrum-servos.html
http://www.shapeways.com/model/331270/30t-xl-timing-belt-pulley-for-shaft.html

-Mitä ohjelmaa kannattaa käyttää osien suunnitteluun?

Sellaista, jota osaa käyttää. Ohjelmalla ei ole näin yksinkertaisissa piirtelyissä oikeastaan mitään väliä, pääasia on käytön helppous ja se, mikä tuntuu itselleen omimmalta. Google SketchUppia kannattaa kokeilla. Itse käytän SolidWorksia, koska se tuli joskus muinoin opiskeltua alkeiden osalta.

-Olisiko antaa muutama vinkki kopterin suunniteluun, sellaisia asioita, joita ei välttämättä tule ajatelleeksi?

Hankala antaa mitään yleispätevää neuvoa... Ajattele asiat mahdollisimman yksinkertaisesti ja unohda turha hifistely!

Kyselit toisaalla hiilikuitulevyn tilauspaikoista. Omani olen ostanut RealCompositelta. Kohtalainen (joskin vähän vaihteleva) laatu ja ihan OK hinnat.

[Trnquill]

Harrastepiireissä on havaittu pioneerihenkeä ja halua kasata suunnittelemani heksa itse. Nostan innostukselle hattua ja toivotan tuhannesti onnea palapelin kokoamiseen. Avuksi matkalle askartelin vähän kartan alkua rungon kasausohjeen muodossa: http://fotoni.org/ilmasta/hex/runko/



Seuraavaksi laadin vastaavan ohjeen kameratelineen kasaamisesta. Loppuun otan kuvia laitoksesta valmiina, jotta kokonaiskuva olisi helpompi hahmottaa.

Sain kaverilta armottoman läjän potkureita testiin. Kunhan sade lakkaa ja tuuli vähän tyyntyy, pistän eri potkurit koetukselle. Läjässä on 10", 11", 12" ja 13" huiskia eri nousuilla. Ajattelin vertailla pikaisesti niin lento-ominaisuuksia tietyllä vakiokuormalla kuin erityisesti akkukestoakin.

[Trnquill]

Tässä vielä kasausohje kameratelineelle: http://fotoni.org/ilmasta/hex/kamerateline/



Vaiheita riittää, vaikka ei tuo loppujen lopuksi kovinkaan monimutkainen laitos ole.

[justiina]

Tässä on tyyliä
Oletko mittaillut painoja?

[Trnquill]

Oletko mittaillut painoja?

En lainkaan! Softasta saan toki laskennalliset painot ulos, joista saa jotain osviittaa... Olen tehnyt kaikki kopterit siten, että integroin sähköt jo kasausvaiheessa runkoon, joten pelkän tyhjän rungon painoa en ole voinut punnita missään vaiheessa. Koko laitteen (sähköineen) painon saan selville jahka kotiin pääsen.

[Lassi]

Huhhu.. kerrankin tosiaan jo tuo edellä mainittu "toiset tekee mitä osaa, toiset tekee mitä haluaa". Ihan uskomattoman hienoa jälkeä kaikin puolin Itsellä ei tuollaiseen suunnittelu lahjoja eikä sen paremmin koneitakaan millä osia tekisi, mutta kyllä silmä lepää tuollaisessa työnjäljessä osien ja suunnittelun puolesta. Innolla odotellaan videota laitteesta toiminnassa.

Ei ihme että kiinnostusta porukalla on hankkia tuota runkoa

[Trnquill]

Kiitosta vaan! Ei osien tekemiseen vaadita edes kovin kummoisia laitteita, paljon vaatimattomimmilla vehkeillä pärjää kuin voisi kuvitella! CNC-kone, pylväsporakone, putkenkatkaisin ja ruuvareita. Mun CNC-kone on halvin mahdollinen, joka omalta osaltaan estää toki myös suuremman sarjan tekemisen. Yksittäisi koptereita voi tehdä ihan mukavasti ja uskaltaa luvata jollain toimitusajalla tilaajalle, mutta jos pitäisi tehdä vaikka kymmenen kopterin sarja olisi riski vaikkapa koneen rikkoutumiselle jo liian suuri. Kuten sanottu, minun ei ole toki edes tarkoitus tehdä näitä (tai muitakaan rakennelmiani) suuremissa sarjoissa, eli ei hätää sen puoleen. Isomman sarjan kohdalla osat pitäisi luonnollisesti teettää jossain alihankintana, jotta multa säästyisi sekä kone että hermot.

Testasin viikonloppuna neljää eri huiskaa ja erot olivat aika suuret. Testilennot olivat lyhyitä ja todella rauhallisia, minkäänlaista agressiivista liikehdintää saatika akrobatiaa en lähtenyt treenaamaan, jottei kone särjy kesken testien. Testikokoonpanona yksi 4S 5000mAh akku ja kameratelineessä 500g rautaa kuormana. Lentoaika joka testissä viisi minuuttia. Testin tulokset olivat seuraavanlaiset:

APC SlowFlyer 10x4.7: Todella vakaa lentää, testatuista ehdotonta kärkeä. Nazan basic gainit 130 130 100 100, attitude gainit 100 100. En lähtenyt hienosäätämään gaineja ja etenkin yaw-gainia olisi voinut ruuvata selkeästi ylöspäin. Kopteri kuitenkin lensi rauhallisesti ja vakaasti jo noilla sinne päin säädetyillä arvoilla. Virtaa paloi 2860mAh.
APC SlowFler 11x4.7: Myös hyvin vakaa, hankala tehdä selkeää eroa kymppituumaisiin. Varmasti eri kuormilla, eri tuuliolosuhteissa ja erilaisella lentotyylillä eroja muodostuisi suuntaan taikka toiseen. Gainera sai ruuvata aavistuksen ylöspäin. Virtaa meni 2800mAh, eli karvan verran vähemmän kuin kymppituumaisilla.
APC SlowFlyer 12x3.8: Ei enää niin vakaa. Vaappumista esiintyy aika-ajoin ja nostetta löytyy todella runsaasti. Jopa selkeästi liikaa valitulle kuormalle. Kopteri leijuu noin 25-30% kaasulla ja suorilla kaasukäyrillä tapahtuu rajua pomppimista lentotilasta toiseen (normal <-> att) siirryttäessä. Tämän voisi toki korjata lentotilakohtaisilla kaasukäyrillä. Gainit pidin samoissa, virtaa kului 2600mAh eli taas jonkin verran vähemmän.
APC Thin Electric 12x6: Käyttökelvoton. Kopteri hädin tuskin lennettävissä. Basic gainit pidin samassa, mutta attitude gaineja piti pudottaa puoleen. Nostetta oli mielestäni vähemmän kuin 12x3.8:lla, vaikka tätä on hankala arvioida, koska suurin osa keskittymisestä kului yksinkertaisesti laitteen ilmassa pitämiseen... Virtaa kului 2590mAh.

Testit vahvistavat entisestään jo quadin kanssa leikkiessä vahvistunutta käsitystäni siitä, että mitä kevyempi potkuri, sen parempi. Thin Electrickit painavat merkittävästi enemmän kuin SlowFlyerit (pelkkä E:n keskihubi taitaa painaa saman kuin koko SF-huiska...), joka näkyy suoraan yksittäisen moottorin reagointinopeudessa. Kierrosnopeus ei yksinkertaisesti muutu painavalla potkurilla niin nopeasti, kuin vakaa lento edellyttäisi. Suuremman inertian huomaa helposti laskemalla kaasun nollaan; SF:t pysähtyvät karkeasti arvioiden puolessa siitä ajasta, joka E-potkureilla kestää liikkeen lakkaamiseen.

Minun valintani on siis selkeä, 10" tai 11" APC SF. Kesän aikana saan lisää kokemuksia kummastakin eri potkurista eri käyttötarkoituksissa ja koitan raportoida myös asiakkailta tulleita kuulumisia tähän ketjuun, jos jotakin merkittävää ilmenee.