RaspberryPI 3B zum fliegen bringen

    ACHTUNG: Mit der neuen EU Drohnenverordnung muß sich jeder Drohnen-Betreiber beim Luftfahrtbundesamt registrieren und seine Drohne mit der e-ID kennzeichnen! Ein passendes Kennzeichen bekommst Du hier im Shop. Außerdem benötigst Du eine Drohnen-Versicherung. Hier geht es zu unserem Drohnen-Versicherungsvergleich. Informationen zum neuen EU Drohnenführerschein gibt es hier.

    • RaspberryPI 3B zum fliegen bringen

      Moin Leute,
      bevor ich ich erleutere was ich vorhabe möchte ich einmal klarstellen das ich mir zu 100% sicher bin das ich ein RaspberryPi zum fliegen brigen will.
      Ich möchte kein Fertigset kaufen und die Teile zusammen bastelln und dann die nötig Software installieren.

      Nun zu meinem Vorhaben :)
      Ich möchte meine Drohne bauen um Video und Fotoaufnahmen zu machen, dabei ist es mir wichtig das ich ein Raspberry benutze um einen Webserver auf diesen laufen zu lassen um dort Kamerafahrten und alles weitere einstellen zu können.
      Ich selber bin Programmierer in der Ausbildung im zweiten Lehrjahr und bin mir den Programmieraufwand bewusst (Regellungstechnik, Steuerung usw.).

      Meine Drohne sollte also einiges tragen können (max Zusatzlast 750g).

      Als Rahmen habe ich mir Link zum Amazon-Produkt ausgesucht, er hat einen Durchmesser von 38cm und sollte für meine Zwecke genügen.
      Nun stellen sich mir einige Fragen:
      1. Sind Rotoren mit einem Durchmesser von 15cm ausreichen?
      2. Wie stark sollte der Motor sein und welchen könnt ihr empfelen?
      3. Was für einen Akku/Akkus sollte ich nutzen um eine möglichst lange Flugzeit zu ermöglichen?
      4. Sind 4 Akkus sinnvoller als ein großer Akku?

      Alles weitere wie GPS und Steuerung werde ich mir selber zusammen suchen, solltet ihr jedoch Empfelungen oder Ratschläge haben bin ich offen für alles :)

      Vielen Dank schonmal im Vorraus :)
    • Wenn du dich mit Programmieren auskennst, ist der Pi wahrscheinlich gar keine so schlechte Wahl. Allerdings würde ich an der Rahmenwahl noch etwas ändern...
      Wie wäre mit einem Tarot Rahmen und DJI E600 oder 800 Set? Das ist günstig und bringt gleichzeitig viel Power und verhältnismäßig viel Flugzeit. Mit 15cm Props also ca. 6'' kannst du nicht lange fliegen, mehr als 10 Minuten sind hier eigentlich nie drin.
    • Hallo Prof,

      herzlich willkommen bei uns im Forum!

      Da hast Du Dir ja was vorgenommen :)
      Wegen des RasPi solltest Du mal bei Google schauen. Da scheint es schon ein paar Projekte in dieser Richtung zu geben. Z.B. dieses hier (sogar mit verlinktem Progammcode, bei dem man sich was abschauen könnte) und auch ein paar aktuellere Seiten.

      Die Motoren, die Du bei Amazon gefunden hast, sind für Race-Kopter vorgesehen. Die haben viel zu hohe Drehzahlen für Dein Projekt. Die KV-Zahl ist hier ausschlaggebend (in diesem Falle 2300 Umdrehungen/Volt und Minute). Da solltest Du bei Deinem Projekt maximal bei 1000 liegen - eher drunter.
      45 Minuten Flugzeit dürften ein frommer Wunsch bleiben. Geh mal eher von 20 Minuten plus x aus.

      Eine gute Seite zum Berechnen von Koptern ist ecalc.ch. Da kannst Du mit den Parametern spielen.

      Grüße und viel Erfolg,
      Diet
      Mein Hangar:
      DJI Mavic Pro mit iPhone 6s, Parrot Disco, DJI F450 FlameWheel mit Naza-M V2 und FrSky Taranis, diverses "Kleinvieh" mit vier Propellern
    • Entschuldigung, wenn ich das so sage, aber du scheinst noch nicht viel Ahnung zu haben, oder? ;)

      Aber dazu ist ein Forum ja da: Die Motoren, dir du ausgewählt hast, sind Racermotoren, die sind auf Höhe Geschwindigkeit getrimmt, die Flugzeit liegt meistens bei um die 5 Minuten...

      Wenn du lange fliegen möchtest (gehe Mal von maximal 30 Minuten aus, mit Kamera, Gimbal, etc. ist mehr kaum möglich), solltest du Motoren mit einem niedrigen KV-Wert, möglichst große Propeller (so ab 13'' aufwärts) und Akkus mit hoher Spannung (6s wären gut).

      Das E800-Set soll, wenn man nach den von mir gelesenen Tests geht, mit toller Qualität, einem ruhigen Lauf, hoher Tragkraft, viel Flugzeit und günstigen Preis Punkten können.

      Link zur DJI Webseite

      Die Propeller haben allerdings auch 13,5'', weshalb ein größerer Framework hermuss. Bei einem Abfluggewicht von vielleicht 3,2kg, werden bestimmt circa 700g schon vom Antriebssystem in Beschlag genommen. Bleiben also noch 2,5kg. Mit zum Beispiel diesem Rahmen premium-modellbau.de/tarot-xs6…fSjTpYXq0alfRcaAoDI8P8HAQ sind noch einmal 700g weg, bleiben noch 1,8. Gut 300g kann man bestimmt für den Pi und einen Empfänger verbuchen, inklusive allen anderen Kabeln, noch 1,5 kg sind also übrig. Vertraut man den Testergebnissen hier rcgroups.com/forums/showthread…ution-of-the-middle-class, frisst der Kopter im Schwebeflug gut 14,4 Ampere, für eine halbe Stunde Flugzeit wäre also, wenn man berücksichtigt, dass der LiPo nur bis ca. 25% leer geflogen wird, ein 9,6Ah LiPo, runden wir Mal auf einen 10Ah Lipo, notwendig. Der schlägt noch einmal mit 1370 g zu Buche, wodurch gerade einmal noch geschätzte 150g Nutzlast übrig bleiben. Selbstverständlich kann hier einfach noch locker 200g mehr pro Motor geladen werden, dann hätte man insgesamt ca. 1kg Nutzlast, die Flugzeit würde aber darunter leiden, man bekäme nur noch etwa 24 Minuten Flugzeit.

      Du siehst, gerade bei Kopter mit viel Anhängsel wird schnell die Flugzeit kleiner und der Kopter größer. Optimieren könnte man natürlich noch weiter, beispielsweise mit einem leichteren Frame...
    • mz56 schrieb:

      Entschuldigung, wenn ich das so sage, aber du scheinst noch nicht viel Ahnung zu haben, oder? ;)
      Ich würde das nicht so pauschal sagen - eher "noch nicht viel Ahnung von Koptern". Das trifft es eher ;)

      Ansonsten ist Deine Beschreibung schonmal richtig gut!
      Mein Hangar:
      DJI Mavic Pro mit iPhone 6s, Parrot Disco, DJI F450 FlameWheel mit Naza-M V2 und FrSky Taranis, diverses "Kleinvieh" mit vier Propellern
    • Habe gerade noch einmal darüber geschaut, ein bisschen Verbesserungspotenzial möchte ich hier vielleicht noch aufzeigen.

      Das DJI E800 gibt es auch als Convenience Pack heißt nur Motoren und Propeller hier mhm-modellbau.de/part-CP.EP.003004.php für 155€, so spart man sich das Gewicht von den schweren ESCs. Die Hobbywing XRotor ESCs 40A bis 6S tun ihren Job auf jeden Fall ebenso gut, für 80€ bekommt man hier 4 Stück aerolab.de/esc-regler/hobbywin…fHTgz75lWosVg4aArBV8P8HAQ .

      Für den Antrieb ergibt sich also ein Gewicht von 125g pro Motor mit Propeller und 26g für einen ESC, pro Arm also circa 150g; insgesamt also 600g für das Antriebssystem.


      Beim Rahmen könnte man wahrscheinlich noch besser zu dem Black Snapper L Pro greifen, der wiegt mit dem hohen klappbaren Landegestell circa 650 Gramm, wieder etwas Ersparnis zum oben genannten.


      Insgesamt wäre man also bei einem Gewicht von 1250 Gramm für Rahmen und Antrieb. Wenn man sparsam ist, sollte man für Flugsteuerung, Empfänger und den ganzen anderen Rest auch nicht mehr als 250g benötigen, dann wären wir bei 1,5kg Abfluggewicht ohne Akku und Kamera. Die restlichen 1,7kg bis zum von DJI empohlenen Abfluggewicht könnte man nun nach Belieben füllen, hier einige Beispiele (zur Verdeutlichung wurden Turnigy Graphene 6S LiPos herangezogen).



      5000mAh ~850g 850g für Kamera, Gimbal, etc. circa 15-16 Minuten Flugzeit
      8000mAh ~1100g 600g für Kamera, Gimbal, etc. 25 Minuten Flugzeit

      10000mAh ~1400g 300g für Kamera, Gimbal, etc. circa 31 Minuten Flugzeit

      12000mAh ~1600g 100g für Kamera, Gimbal, etc. circa 37-38 Minuten Flugzeit



      Wenn du das Gesamtabfluggewicht erhöhst, kannst du für spezielle Flüge auch eine höhere Nutzlast bekommen:
      Zum Beispiel bei einem 8000mAh LiPo und Standschub von 1000g pro Ausleger:

      Dann hättest du 1,4kg Nutzlast bei circa 19 Minuten Flugzeit.

      Vorteil wäre ein modulares System mit vielen Anpassungsmöglichkeiten. Nachteil: der Black Snapper bietet für Elektronik relativ wenig Platz, ob da ein ganzer Pi rein passt, kann ich dir leider nicht sagen, ggf. müsste man dann doch wieder auf einen größeren Rahmen ohne Klappmechanismus ausweichen.






      Da du eine eigene Flugsteuerung verwenden möchtest, benötigst du auch ein modulares Kamerasystem, eine X4/X5 wirst du wahrscheinlich nicht anhängen können. Je nach deinen Wünschen würde ich dir am ehesten zu einer GoPro Hero 4 Black mit ausgewechselter Linse (originale raus, 80° für ca. 150€ rein; Fischauge verschwindet) und einem Zhyiun Tech Gimbal raten, beide konnte ich schon selbst ausprobieren und hier bekommst du wirklich eine tolle Bild- und Videoqualität.




      Der Preis für das ganze könnte natürlich relativ hoch sein. Achja, ein Nachteil noch von den Akkus, ins Flugzeug darfst du meist nur LiPos bis 100Wh mitnehmen, bei 6S also maximal 4,5Ah in einem LiPo. Ergibt für dich letztendlich kürzere Flugzeit, zumindest abhängig von deiner benötigten Nutzlast:
      Mit diesem LiPo gerechnet: stefansliposhop.de/Akkus/SLS-Q…-22-2V-30C-60C::1684.html

      bei 175g Nutzlast circa 21 Minuten Flugzeit
      bei 975g Nutzlast circa 14 Minuten Flugzeit.




      Und jetzt noch zu dem Preis des Gesamtpakets:

      BlackSnapper Pro L mit hohem Landegestell ~275€
      DJI E800 Convenience ~155€
      4er Set ESCs ~ 65€
      Flugsteuerung fällt jetzt mal raus, genauso wie Empfänger
      Gesamt also: ~495€

      Dazu kommt noch ein LiPo hobbyking.com/en_us/turnigy-gr…5mm-bullet-connector.html für etwa 100€ mit Zollgebühren. Die Nutzlast würde perfekt zu einem GoPro Gimbal mit GoPro passen, wie gesagt, bekämst du in dieser Combo immerhin bis zu 31 Minuten Flugzeit.

      GoPro, Wechsellinse und Gimbal würden außerdem noch einmal mit etwa 800€ zu Buche schlagen (GoPro 400€, Linse 150€, Gimbal 250€).





      Kannst du dir ja mal durchlesen, wenn du Fragen hast, schreib einfach ;)
    • Ersteinmal vielen vielen dank an euch fürs die Hilfreichen Antworten :)

      Ich habe unter meinen Post eine Auflistung für einige Komponenten erstellt, natürlich fehlen dort noch ein paar Sachen.
      Der Rahmen muss nicht unbedingt ein Zusammenklappbarer sein und muss auch kein elektronischen Standfuß haben, damit der Fuß nicht im Weg ist kann ich die Kamera ja etwas weiter vorne montierne und den Akku etwas weiter nach hinten, dann müsste das Gleichgewicht wieder im Lot sein :)

      Ich weiß leider noch nicht so genau welchen Akku ich nehmen sollte, jedoch finde ich eine maximale Obergrenze von 10000mAh doch angemessen, dann sollten doch Flugzeiten zwischen 20-30min machbar sein oder?

      Ich habe die Seite ecalc.ch/xcoptercalc.php?ecalc&lang=de besucht und dort leider nicht den richtigen Motor gefunden :/

      Die Drohne ist dank der GoPro doch leichter ausgefallen als sonst und ich sollte mit einer zusätzlichen maximallast von 500g locker auskommen.

      Könntet ihr mir nochmal mit dem Akku und dem Rahmen helfen? :)


      Ich werde zur Übersicht an meine Antworten nun immer eine kleine Liste aller Komponenten aufführen :)

      Ich habe mich jetzt auf euren Rat für folgende Komponenten entschieden:
      Motor - E800 350KV (424g)
      Motorsteuerung - HW ESC XRotor 40A 600Hz - Wired (104g)
      Link zum Amazon-Produkt -(40g) - Raspberry PI 3B
      Link zum Amazon-Produkt - (50g) - Raspberry Gehäuse
      Link zum Amazon-Produkt - (10g) - GPS Modul
      Link zum Amazon-Produkt - (20g) - Surfstick
      Link zum Amazon-Produkt - (18g) - Diese Kamera ist fest montiert und soll nur für die Übertragung dienen.
      Link zum Amazon-Produkt - GoPro Hero 5 session (88g)
      Link zum Amazon-Produkt - (15g) - Neigungssensor und Beschleunigungssensor
      Sonstige LEDS und Kabel ~100g
      ________________________________________________________

      Gesammtgewicht ca. 869g
    • Stimmt, hast recht, wurde hinzugefügt! :)

      Ich habe mich jetzt auf euren Rat für folgende Komponenten entschieden:
      Motor - E800 350KV (424g)
      Rotoren - Durchmesser x Steigung: 34,6 x 11,5 cm (76g)
      Motorsteuerung - HW ESC XRotor 40A 600Hz - Wired (104g)
      Link zum Amazon-Produkt -(40g) - Raspberry PI 3B
      Link zum Amazon-Produkt - (50g) - Raspberry Gehäuse
      Link zum Amazon-Produkt - (10g) - GPS Modul
      Link zum Amazon-Produkt - (20g) - Surfstick
      Link zum Amazon-Produkt - (18g) - Diese Kamera ist fest montiert und soll nur für die Übertragung dienen.
      Link zum Amazon-Produkt - GoPro Hero 5 session (88g)
      Link zum Amazon-Produkt - (15g) - Neigungssensor und Beschleunigungssensor
      Sonstige LEDS und Kabel ~100g
      ________________________________________________________

      Gesammtgewicht ca. 945g
    • @Dieselfan
      - Das GPS Modul hat eine kleine Antenne, wenn die nach oben ausgerichtet ist sollte das schon reichen, hatte bei einem Schulprojekt mal einen Koffer mit GPS Schloß und den haben wir in einem Alukoffe in der Schule benutzt wobei noch ein Stockwerk über uns war, das sollte nicht das Problem sein.
      - Der Neigungssensor/Beschleunigungssensor hat auch einen Magnetfeldsensor, hatte ich vergessen dazu zu schreiben :)

      @mz56
      Ist in den 34 Minuten schon das Gewicht des Akkus einberechnet?



      Momentan plane ich die Steuerung über Internet zu lösen, das könnte aber durch den Delay schwierig werden. Bei Verbindungsabbrücken sollte er stehen bleiben und nach einer gewissen Zeit zurück zum Startpunkt fliegen.
      Nun stellt sich mir die Frage ob man nicht mit einer Fernsteuerung über Direktfunk auch eine Verbindung aufbauen sollte. Dann müsste man aber eine sehr gute Reichweite habe (im Bereich der 2km Marke).


      Habe noch einen Abstandssenor eingeplant, dieser soll unter der Drohne platz finden um eine sanfte Landung zu gewährleisten :)


      Ich habe mich jetzt auf euren Rat für folgende Komponenten entschieden:
      Motor - E800 350KV (424g)
      Rotoren - Durchmesser x Steigung: 34,6 x 11,5 cm (76g)
      Motorsteuerung - HW ESC XRotor 40A 600Hz - Wired (104g)
      Link zum Amazon-Produkt -(40g) - Raspberry PI 3B
      Link zum Amazon-Produkt - (50g) - Raspberry Gehäuse
      Link zum Amazon-Produkt - (10g) - GPS Modul
      Link zum Amazon-Produkt - (20g) - Surfstick
      Link zum Amazon-Produkt - (18g) - Diese Kamera ist fest montiert und soll nur für die Übertragung dienen.
      Link zum Amazon-Produkt - GoPro Hero 5 session (88g)
      Link zum Amazon-Produkt - (15g) - Neigungssensor, Beschleunigungssensor und Kompass
      Link zum Amazon-Produkt - (10g) - Abstandssensor
      Sonstige LEDS und Kabel ~100g
      ________________________________________________________

      Gesammtgewicht ca. 955g

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Prof_Dr_Jesus ()

    • Hatte oben mit einem 7000er gerechnet, der geht aber auf jeden Fall auch, Turnigy Graphenes sind gut & günstig.

      Mit diesem 8000er bekämst du grob gerechnet bis zu 35 Minuten, also eine ähnliche Flugzeit.






      Achja, keine Zurechtweisung aber noch ein Hinweis: In Deutschland ist eigentlich nur Fliegen in Sichtweite erlaubt.
    • Gerade noch einmal eine Alternative gesucht, dann wäre allerdings Leichtbau angesagt:

      Gesamtabfluggewicht sollte dann bei circa 1760g liegen.

      https://www.aerolab.de/brushless-motoren/t-motor-mn-serie/t-motor-mn3508-kv380/a-100004/#technicaldata

      für 4 Motoren 328g mit 4 16'' Props aerolab.de/propeller/carbon-pr…arbon-propeller/a-502826/ also 94g für die Propeller und leichtere ESCs hier aerolab.de/esc-regler/hobbywin…rotor-20a-600hz/a-502911/ also 56g für die Regler

      Rasberry Pi mit Gehäuse 90g
      GPS 10g
      Surfstick 20g
      FPV-Kamera 18g
      GoPro 88g
      Sensoren & Kompass 25g
      Gesamt 251g


      Ergäbe also einen Antrieb mit 478g, die Elektronik läge bei 251g, zusammen 729g.

      Mit diesem LiPo stefansliposhop.de/Akkus/SLS-X…-14-8V-20C-40C::1527.html mit 468g wärst du bei 1197g, also 563g übrig, mit 490g für einen BlackSnapper L Pro (der ist übrigens ziemlich leicht) hättest du immernoch 73g für Kabel etc übrig, das sollte eigentlich reichen. Bestimmt könnte man bei der Elektronik auch noch ein bisschen Gewicht einsparen (zum Beispiel mit 3D-gedrucktem Gehäuse?).

      Erst einmal klingt das wahrscheinlich jetzt nicht soo verlockend, immerhin ist der Antrieb sogar etwas teurer. Der Vorteil aber: Du kämest sicher unter die 2kg-Grenze, die Dobrindt in seinen neuen Verordnungen plant und, noch wichtiger, die LiPos sind wesentlich günstiger und kleiner. Du bekämest hier einen LiPo für etwa 45€ und könntest ihn auch ohne Probleme im Flieger mitnehmen, die Flugzeit würde auf "nur" 30 Minuten maximal schrumpfen.





      [Edit] Sehe gerade, der BlackSnapper scheint nicht für 16'' geeignet zu sein, müsste man halt einen alternativen Rahmen suchen.


      Bevor du dich endgültig entscheidest, solltest du viele Möglichkeiten betrachten und abwägen: Ist dir ein geringes Gewicht wichtig, gute Erweiterungsmögichkeiten (hohe mögliche Nutzlast), ...
    • Habe sehr gute Augen die über 2km das Herstellungsjahr einer Münze erkennen :P
      Spaß beiseite, dann könnte man die Reichweite auf 1km reduzieren, habe gernen einen kleine Puffer um keine Signalabbrüche zu erleiden :)

      Dann füge ich den Akku mal zu meiner Liste hinzu.

      Nun ist die Frage welchen Rahmen man benutzen könnte, der Akku ist doch etwas groß und schwer.
      Ich weiß nicht ob alle Komponenten auch diesen Rahmen passen würden :/ hobbyking.com/en_us/s500-glass…tegrated-pcb-version.html

      Und ein Stromverteiler für den Akku müsste eigentlich auch noch her.

      Ich habe mich jetzt auf euren Rat für folgende Komponenten entschieden:
      Motor - E800 350KV (424g)
      Akku - 8000mAh 6S 15C LiPo Pack (1788g)
      Rotoren - Durchmesser x Steigung: 34,6 x 11,5 cm (76g)
      Motorsteuerung - HW ESC XRotor 40A 600Hz - Wired (104g)
      Link zum Amazon-Produkt -(40g) - Raspberry PI 3B
      Link zum Amazon-Produkt - (50g) - Raspberry Gehäuse
      Link zum Amazon-Produkt - (10g) - GPS Modul
      Link zum Amazon-Produkt - (20g) - Surfstick
      Link zum Amazon-Produkt - (18g) - Diese Kamera ist fest montiert und soll nur für die Übertragung dienen.
      Link zum Amazon-Produkt - (88g) - GoPro Hero 5 session
      Link zum Amazon-Produkt - (15g) - Neigungssensor, Beschleunigungssensor und Kompass
      Link zum Amazon-Produkt - (10g) - Abstandssensor
      Sonstige LEDS und Kabel ~100g
      ________________________________________________________

      Gesammtgewicht ca. 2.743g
    • Lass dir eins gesagt sein: Sparen am Rahmen ist Sparen am falschen Ende. Der Rahmen ist eigentlich der wichtigste Teil des Kopters, er muss stabil und verwindungssteif sein und möglichst gute Anbaumöglichkeiten besitzen.

      Zu dem Rahmen, den du oben ausgesucht hast: Für einen Einstiegsrahmen ist er sicher nicht schlecht, kauf dir aber besser gleich etwas Gutes. Ein wichtiger Nachteil bei diesem ist nämlich, dass der Kopter in einer X-Form angeordnet ist, heißt, solltest du irgendwann einen Gimbal anbauen wollen, wird so ziemlich jedes Mal mindestens ein Propeller im Videobild zu sehen sein...





      Als Fernsteuerung würde ich dir die Taranis X9D Plus empfehlen, die kostet zwar einiges, für das, was sie kann (z.B. 16 Kanäle), ist sie aber sehr günstig.



      Eine weitere Überlegung wert (vielleicht wusstest du noch gar nicht, dass es so etwas gibt) wäre ein Rettungssystem, sprich ein Fallschirm mit automatischem Auslöser. Kostet zwar auch wieder einiges, könnte aber bei Programmierungsfehlern (würde ich nicht ausschließen) mehrere Kopterleben retten.
    • Ich hatte vorher schoneinmal nach dem BlackSnapper L Pro gesucht und habe nur welche gefunden die 200-250 Euro kosten, außerdem besitzen die ein elektronischen Standfuß und die Dinger sind faltbar. Beide diese Besonderheiten brauche ich nicht wirklich, da reicht mir auch ein starres Skelet :)