Klapauzius Tricopter

• Flight Control: kk2.0
• Chassis: Talon Tricopter Carbon Chassis (Hobbyking)
• Akku: 3s 2200mAh
• Gewicht: 830g (+Akku)

Nachdem ich den Plan einen Multicopter zu bauen schon wegen verschiedener Gruende eine geraume Weile vor mir her schiebe habe ich mich Ende Januar endlich durchringen koennen die ersten Teile zu bestellen.

Quadrokopter sieht man mittlerweile (in „unseren“ Kreisen) doch recht haeufig und die groesseren Varianten wie Hexa oder Oktokopter die erheblich mehr Last tragen koennen schlagen durch das mehr an Hardware auch gleich beim Preis mit einem erheblichen plus zu Buche. Da ich in erster Linie plane den Kopter fuer FPV (First Person View) Aufnahmen (bei Ausfluegen und/oder im Urlaub) zu nutzen und das Geraet da lediglich eine Kamera (in meinem Fall eine Gopro HD Hero) tragen soll kam es auf die Motorisierung nicht an.

Nachdem ich im Netz ueber die Shreddikette von William Th. stolperte gefiel mir das Design des Trikopters, auch wegen des durch einen Servo drehbaren hinteren Rotors. Zwar entsteht durch den Wegfall des vierten Motors (und der Steuerung) ein signifikanter Preisvorteil, jedoch ist ein hochwertiger (und dadurch teuerer) Servo mit Metallgetriebe notwendig und der Ausleger ist mechanisch sehr viel aufwendiger. Auch deswegen liegt wohl der Preis eines fertigen Chassis erheblich ueber dem eines vergleichbaren Quadromkopters.

Da die Erfahrungen mit Hobbyking aus dem Chaosumfeld (mindestens progamler hat da schon mal gekauft und hinterher nicht gemault) recht gut zu sein scheinen habe ich mich fuer eins der beiden dort erwerbbaren Trikopter Chassis entschieden.

Turnigy Talon Trikopter Chassis

Da das Budget recht schmal ist und der Controller einen guten Batzen der Gesamtsumme ausmacht fiel die Wahl auf einen kk 2.0 Controller. Der Controller ist mit ca. 30$ sehr guenstig und bringt an Technik alles mit was der „Frischling“ braucht. Das man fuer den Preis keine Gyros/Accelerometer von der Qualitaet eines Microkopters/nguavp erwarten kann versteht sich wohl von selbst. Da der Controller ein ganzes (austauschbares) Modul im „Baukasten“ darstellt gibt es ja immer noch die Moeglichkeit ihn nachtraeglich durch ein besseres (teuereres) Modell zu ersetzen.

KK2.0 Controler Manual (thx Heliflieger) kk2-doku_v1.5.pdf

Beim Kauf der Motoren habe ich mich weitestgehend an den (mehr oder weniger) Positiven Erfahrungen anderer Kopter Enthusiasten orientiert. Da ich ohnehin das Chassis bei Hobbyking zu bestellen plante und die auch die gaengigen Motortypen im Angebot haben schien es mir sinnvoll dort auch (bis zur Gewichtsgrenze des Pakets) die anderen benoetigten Teile wie Motoren und Motorcontroller zu bestellen. Nache ein wenig Recherche im Netz stellte sich heraus das der NTM Prop Drive Series 28-26A 1200kv / 250w bei Kunden die das Tricopterchassis gekauft haben sehr beliebt zu sein scheint. Der Preis von etwa 16$ pro Stueck erschien mir akzeptabel.

Die Wahl des Motorcontrollers ist naturgemaess in einem hohen Masse abhaengig vom zu steuernden Motor. Fuer die oben gewaehlten Motoren sind 20A Regler notwendig, nach ein wenig Recherche im Netz stellte sich heraus das, von den FETs abgesehen die HobbyKing 30A BlueSeries Brushless Speed Controller Baugleich mit den 20A Reglern sind. Da ich fuer die Zukunft gewappnet sein moechte und es sich Preislich nicht viel tut entscheide ich mich fuer die 30A Variante. Bis die Regler da sind werde ich mir noch einen Adapter bauen muessen um den Controller mit der speziell fuer Kopter optimierten SimonK Firmware zu flashen. Mehr Infos zu den 30A Brushless Controllern im Web.

Der Servo fuer den hinteren Motor sollte klein, schnell und mechanisch moeglichst Stabil sein. Am besten schein dafuer ein Digitaler Servo mit Metallgetriebe zu sein. Auch hier habe ich mich an den Erfahrungen von Vorgaengern orientiert und mich fuer einen (zugegebenermassen nicht ganz guenstigen) Servo von Hobbyking entschienden. TGY-306G Ultra Fast/High Torque MG Digital Alloy Cased Servo 3kg / .06sec / 21g

Fuer die ersten Flugversuche werde ich auf eine vorhandene 4-Kanal 35MHz Ferbedienung und einen passenden Empfaenger aus einem vor Jahren angeschafften Motorsegler zurueckgreifen. Zu einem spaeteren Zeitpunkt moechte ich gern auf ein 2,4GHz Spektrum(kompatibles) 6-Kanal System umsteigen, allerdings ist die finanzielle Huerde recht hoch, auch weil bei dem ausgewaehlten Chassis (wegen HF Reflexionen durch das Carbon) ein oder mehrere Satelliten-Emfänger notwendig sein werden.

Was es kosten soll und was am Ende draus geworden ist. Bei der Planung stand zwar das „Low Budget“ im Vordergrund, trotzdem soll das Projekt am Ende am liebsten zwar verhaeltnismaessig Guenstig aber eben _nicht_ Billig werden. Also im Zweifel gegen den Geldbeutel ;)

Vorraussichtliche Kosten soweit schon feststehend:

• Chassis: 80$
• Controller: 31$
• Motoren: 3 Stueck a 15$ = 45$
• Motorregler: 3 Stueck a 11$ = 33$
• Servo: 23$

Bis hier hin: 212$ plus 20$ Versand/Verpackung

Was bis jetzt noch in der Planung fehlt:

• Lipos (mindestens 2?)
• Ladegeraet
• Lipoalarm: Warnt mit Buzzer vor leerem Lipo
• Rotoren
• diverser Kleinkram, Kabel, etc.
• FPV Foo (Kamera, Sender, Emfaenger Brille/Monitor)
• etc …

Teile bestellt am 31.01.2013

• Controller
• Chassis
• Motoren (3 Stck)
• Motorregler (3 Stck)
• Servo

Angekommen ist der Kram dann (am oertlichen Zoll) am 23. Februar, der Brief das ich es abholen koennte erreichte mich gegen 14:30, also etwa zu der Zeit an der die regiionale Zollstelle fuer das Wochenende seine Pforten schloss. Vor Montag war also nicht an abholung zu denken. Da zu sagen muss man wohl das es (darf man dem Internet glauben) sich bei der fehlenden aussen gut sichtbaren Rechnung um ein Hobbyking-typisches Problem handeln soll. Ansonsten waeren die Teile wohl direkt an die Haustuere geliefert worden.

Bestellwert: ca. 193 Euro. Einfuhrumsatzsteuer: ca 37 Euro, also bis hier hin Summa sumarum 230 Euro.

Da ich durch ein anderes Projekt zeitlich sehr gebunden bin ist der Karton mit den Teilen erstmal in der Schublade verschwunden. Dieses Wochenende habe ich mich dann daran gemacht schon mal das Chassis zusammen zu setzen und den Servo einzubauen. Da mir fuer die weitere kompletierung einige Teile fehlen (3,5mm Bueschelstecker, Servokabel verlaengerung, etc.) und die erst mit der naechsten Chinebestellung aufschlagen werden wird der Trikopter bis dahin wohl wieder in den Dornroeschenschlaf versetzt werden.

Das Chassis macht erst einmal einen soliden Eindruck, sowohl die Kohlefaser- als auch die Aluminiumguss-teile sind anstaendig und sauber verarbeitet. Beim Zusammensetzen der Mechanik fuer die vorderen beiden Schwingen stellt sich heraus das man das ohne einen Federhaken lieber _nicht_ machen moechte, als ein besonderes Aergerlniss stellt sich die Mechanik fuer das kippen des hinteren Rotors heraus. Die fuer die befestigung des Motorhalter gedachte Ansatzschraube m3*25 passt durch die Konstruktion des Motorhalter mechanisch nicht. FAIL! Am Ende habe ich auf eine 3mm Welle ein m3 Gewinde geschnitten und die Konstruktion mit einem (aus einer Luesterklemme generierten) Stellring fixiert. (Die Dinger gibts auch mit Madenschraube fertig im Modellbauladen deines Vertrauens).

Der bestellte Servo passt sich mit minimalen Fraesarbeiten gut in die Kohlefaserplatte ein, die mit dem Chassis mitgelieferten Kugelgelenke mit Schubstangen und ein Adapter fuer den Servo tun ihren Dienst.

Auf die schnelle ein paar Bilder vom Stand der Dinge:

• mehr Kram bestellen
  • Fernsteuerung
    • [x] done, 35 MHz 4-Kanal fuers erste
  • Empfaenger und mind. 1 Satelliten
    • [x] done zum Sender passender Empfaenger
  • Verlaengerung Servokabel mind. 4 Stck a 20cm
    • [x] done, eins reichte dann am Ende auch, die
  • 3,5mm Bueschelstecker und buchsen (6/9)
    • Dafuer bin ich zu geizig, wenn ich nochmal in China bestelle dann gern, 1 Euro pro Stueck? Neee, das wird geloetet.
  • LiPo (2 Stck)
    • [x] done, 1 Stueck 11.1V 2200mAh 30c gekauft.
  • Ladegeraet
    • [x] done
  • Propeller 3mm (3)
    • noch ausstehend
  • Luftschrauben (3 and some extra)
    • narf …
  • Schrauben Senkkopf m3x5mm 12 Stck fuer die Befestigung der Motoren
    • [x] done, was schoenes in antimagnetisch m3x5 mit Senkkopf gefunden.
• alles zusammen basteln

Motoren eingebaut, Motor Verkabelung durch die cfk Rohre verlegt, „Tail“ Motor Verkabelung mit Schrumpfschlauch gemantelt und so verlegt das es dem Rotor spaeter nicht „im Weg steht“. Power Distribution Board eingebaut. Fail des Tages: Beim Versuch die ESCs mit der SimmonK Firmware zu flashen musste ich feststellen das der Usbasp defekt ist, nach ein paar Stunden suche hab ich dann doch noch den Usbprog gefunden den ich vor Jahren mal gekauft habe, der spinnt ebenfalls rum (scheint sich um ein beliebtes Problem beim usbprog 3.0 zu handeln). Also ESCs programmieren erstmal zurueckgestellt.

Nachdem ich murch die freundliche Leihgabe von Tunix (temporaer) in den Besitz eines USBASPs gelangt bin konnte ich endlich die ESCs mit der Simonk Firmware flashen.

Haufen Kram dann statt bei Hobbyking in der Bay im rc-corrent shop gekauft. Donnerstag gekauft, seit Samstag morgen lag das Zeug im Briefkasten, leider hatte ich das Wochenende keine Zeit zu basteln.

• XT60 Ladekabel
• 3s Balancerverlaengerung
• 20 Paar 3,5mm Büschelstecker und Buchse
• 3 Stueck Propadapter.

Danke an Henne fuer die 11×4,7 Props.

Hab einen dann mal schnell probeweise am „Heckmotor“ montiert weils unklar war ob da bei unterhalb montiertem Motor bei gekipptem Rotor noch genug Abstand zwischen Rotor und Motorhalter ist. Alles Prima, kann ohne Umbaumassnahmen weitergehen.

Durch einen defekten Brushless controller derzeit kein vorrankommen. Ersatz (und einen extra) ist bei hobbyking bestellt, diesmal im deutschen Shop. Kosten sind nur unwesentlich hoeher, dafuer die Versandkosten erheblich geringer und das Theater mit dem Zoll faellt weg.

Neuer Brushless Controller gestern endlich eingetroffen, heute dann die aktuelle SimonK Firmware geflashed und nach zwei vernichteten Heckrotoren festgestellt das die Steuerung fuer den Tail Servo (in einigen Faellen) invertiert werden muss. Flight Controller auf Firmware Version 1.5 geflashed.

Derzeitige Einstellungen:

• Pitch/Roll
  • P Gain: 70
  • P Limit: 100
  • I Gain: 35
  • I Limit: 20
• Yaw
  • P Gain: 35
  • P Limit:20
  • I Gain:35
  • I Limit:10
  • (Versuch mit Yaw P/I Gain: 25?!)
• Stick Settings
  • Ail: 15
  • Elev: 15
  • Rud: 40
  • Throt: 90

Es fliegt.

Als naechstes plane ich folgende Technische Aenderung einzufuehren um die Fuehrung des Tail-Motors stabiler zu gestalten. Die dafuer notwendigen Axial Drucklager gibts bei Hobbyking. Allerdings wuerde ich mir gern das Theater einer Bestellung in China und die Wartezeit sparen. Abhilfe gibts in der *Bay