WiFree Copter

Vorwort:

Oft hören wir: „Ich möchte auch einen Copter aufbauen, was brauche ich dafür und was kostet so etwas?“ 

Unsere Erfahrung zeigt, dass ein Eigenbau-Copter mit allem Zubehör, wie Fernsteuerung, Empfänger, Kameratechnik usw., viel Zeit und auch einiges an Taschengeld verschlingt. Einen Copter aufzubauen, ist meist eine sehr komplexe Angelegenheit. Ein fertiger, billiger Spielzeug-Copter hat jedoch nichts mit Modellbau und einem Lerneffekt gemeinsam. Ein solcher endet doch meist nach kurzer Zeit als teure Ressource im Abfall.

Unser Ziel war es, einen Einsteiger-Copter zu entwickeln, der auf aufwändiges Zubehör verzichtet und dennoch, dank Hightech-Komponenten, einen Einblick in die Welt der Copter-Technologie ermöglicht. Selbstverständlich als Open-DIY-Copter, der nach einer unglücklichen Landung auch wieder einfach zu reparieren ist.


Der WiFree Copter

WiFree whiteDer WiFree-Copter ist der beste Beweis dafür, was der Open-DIY-Gedanke realisiere kann! Hier möchten wir Technikbegeisterten ermöglichen, einen neuartigen Copter zu bauen, der mit Hilfe eines Smartphones gesteuert wird. Die Besonderheit ist, dass dabei das digitale HD-Bild live auf das Display übertragen wird! Hierbei werden sämtliche Technologien miteinander kombiniert – vom 3D-Druck, der Elektrotechnik, einem Rasperry Pi und einer Smartphone App bis hin zur Copter-Steuerung.

Die Idee dahinter ist ein modulares Grundkonzept auf Basis Do It Yourself zur Verfügung zu stellen, welches in allen Bereichen erweitert, verändert und optimiert werden kann. Wir möchten damit jungen Menschen, Technikbegeisterten, Copter-Einsteiger, Schülern und Schulen ermöglichen Technologie übergreifend Spaß am basteln und lernen zu ermöglichen. Wir werden daher alle technische Informationen, Zeichnungen, Druckdaten und Beschaffungsquellen auflisten und beschreiben. Mit unserem Stuhlkreis steht eine Austauschplattform für Ideen, Fragen und Erweiterungen zur Verfügung, hier freuen wir uns über jede aktive Unterstützung!


Die Flug-Elektronik

Als Elektronikzentrale dient ein Rasperry Pi, der mit einer Flugelektronik den Copter steuert und sich mit einer WiFi-Verbindung von einem Smartphone aus steuern lässt.Zusätzlich wird mit dem Rasperry-Kameramodul ein digitales HD-Bild auf das Smartphone übertragen – somit lässt sich der WiFree-Copter auch als FPV-Copter einsetzen.

Der Antrieb besteht aus hochwertigen Brushless-Motoren und der neusten Generation von Motor-Reglern. Wir verwenden bewusst hochwertige Modellbau-Komponenten, welche langlebig, zuverlässig und robust genug für die ein oder andere Bruchlandung sind.

Als Flugcontroller können die gängigen Flight-Controller, wie sie bereits in diversen Coptern verbaut sind, eingesetzt werden: sei es ein Naze32, ein CC3D oder ein Flip32. Der Controller erhält die Steuersignale als Summensignal vom Rasperry und regelt die Stabilisierung des Copters sowie diverse Flugmodi.

Die Stromversorgung erfolgt durch einen Standard LiPo-Akku und kann, je nach Bedarf, durch unterschiedliche Kapazitäten getauscht werden. Wir setzen derzeit einen SLS-Akku mit 7,2 V und 850 mAh ein, mit welchem ca. 7-8 Minuten Flug und Bildübertragung möglich werden. Der Akku versorgt die Motorregelung sowie, durch einen 5V-Wandler, den Flugcontroller und den Rasperry.

 

Die Mechanik und der Rahmen

Ein Ziel war es, mit diesem WiFree Copter in die Welt der 3D-Druck-Technik einzusteigen, um die Vorzüge dieser Technik voll auszuschöpfen. Die gedruckte Frame ist komplett geschlossen – somit ist die innen liegende Elektronik geschützt. Zugleich lässt sich jedes Teil der Frame in Kürze austauschen, ohne nur eine Lötstelle oder Verbindung zu lösen!  Dank Einrastnasen lassen sich die Motorausleger verstellen – somit lässt sich ein Aufbau mit 5 oder 6-Zoll-Propellern realisieren. Als Filament setzen wir auf Hochtemperaturbeständiges PLA H-T, welches in Deutschland unter strengen Qualitätskontrollen hergestellt wird.

 

Die Smartphone APP und das Raspberry Betriebssystem

ScreenshotAls Steuerzentrale dient unsere WiFree- APP für Android Geräte. Mit dieser APP lassen sich alle Achsen des Copters steuern sowie das Kamerabild des Copters anzeigen.
Im Rasperry auf der SD-Karte steckt ein auf eigens programmiertes Image, welches automatisch die Wlan-Verbindung des Smartphones mit der Elektronik verbindet, sowie das Kamerabild verarbeitet, digitalisiert und über das WiFi Signal überträgt. Zusätzlich kann über App eine Videoaufnahme gestartet werden, dabei wird das Live-Bild zeitgleich auf die SD-Karte gespeichert. Nach der Landung kann dann mithilfe der APP die Aufnahme ebenso via Wlan kopiert werden. Während dem Flug wird die Empfangsqualität in der APP angezeigt und warnt bei drohendem Reichweitenverlust. Sofern man doch mal außerhalb der Wlan-Reichweite fliegt, geht der Copter in einen Failsafe und leitet eine weiche Landung ein.

 

Hier ein paar Aufnahmen des WiFree-Copters bei seinen ersten Testflügen

Auch mit einer externen Fernsteuerung lässt sich der WiFree steuern!

 

Technische Daten:

– Frame 100% 3D Druck aus HighTemp PLA
– Motoren Eachine BG1306 1306 3100KV
– Regler BLHeli20A OneShot 125 OPTO 2-4s
– Propeller 5Zoll 3 Blatt Flyduino 5×4
– FLightcontroller CC3D (alternativ Flip32 uvm.)
– Raspberry Zero (neue Version mit Cam-slot) alternativ Raspberry A+ und B+ auch möglich!
– Raspberry Cam
– mind. W-Lan-Stick
– 5V DC/DC Wandler
– Akku, z.B. 2S SLS 850mAh

Gewicht ohne Akku 240g, mit AKKU 290g (SLS 850mAh 2S)
Flugzeit ca. 8min!


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Ab sofort…

steht der WiFree Copter bei uns zum Nachbau zur Verfügung!
Wie immer findet ihr alle Informationen, zum Aufbauanleitung, 3D-Druck-Zeichnungen, Beschaffungsquellen, zur APP sowie das Betriebssystem für den Rasperry im Stuhlkreis.

 
Hier die wichtigsten Links:

Hier die Aufbauanleitung: AUFBAUANLEITUNG
Hier die Druckdaten: DRUCKDATEN
Hier das Raspberry: IMAGE
Hier die APP: WiFree-APP
Hier INAV und die Einstellungen: FLIGHTCONTROLLER
Hier ein paar Bestelloptionen: BESTELLOPTIONEN

 

Wir hoffen, mit diesem Projekt eine weitere Plattform für den Austausch von Ideen, Erweiterungen, Verbesserungen und vor allem Spaß zu ermöglichen!  Wir freuen uns auf jeden, der aktiv an diesem Projekt mitwirken möchte und auf viele tolle Innovationen auf Basis des Open-DIY-Projects!

 

Zusammenarbeit mit Schulen

Mit unserer Unterstützung wird dieses Copter-Konzept derzeit auch schon von Schülern eines Gymnasiums, im Rahmen einer Science-AG, umgesetzt und erforscht.

 
Hier gehts zu unserem Stuhlkreis:

https://open-diy-projects.com/discussion/wifree-copter/