• ein monokristallines Solarpanel mit 50 Watt Leistung (von Enjoy Solar)
• ein Laderegler für max. 20 Ampere Ladestrom (EPIPDB-COM) mit externem Display (MT-1)
• eine 12 Volt-Batterie (zyklenfest) mit 32 Amperestunden Kapazität (Exide Sonnenschein dryfit Solar S12/32 G6)
• ein Wechselrichter für max. 150 Watt Leistung (No-Name)

Aufbau und Verkabelung

Das Solarpanel findet zwischen Sofa und Balkonfenster Platz und ist somit fast genau gen Süden ausgerichtet. Für wärmeres Wetter werde ich die Solarzelle vermutlich auf den Balkon stellen, die Zuleitungen sind jedenfalls lang genug und einen passenden Halter habe ich auch schon aus OpenBeam-Komponenten zusammengeschraubt.

Um alle Komponenten und auch meine Bude gegen Überlast, Kurzschluss und Brand zu schützen, habe ich die ganze Verkabelung nach Anregung eines Energy Matters-Videos über entsprechende Sicherungsautomaten auf einer DIN-Schiene geleitet. Sicherungsautomaten finden sich in jedem Haushalt im Sicherungskasten und bieten zwei Funktionen: zum einen Trennen sie den Stromkreis bei Überlast und zum anderen kann man sie zusätzlich als Schalter benutzen. In meinem Fall habe ich folgende Sicherungen verbaut:

• 6A zwischen Solarpanel und Laderegler
• 20A zwischen Laderegler und Batterie
• 20 A zwischen Batterie und Wechselrichter

Die 6A dienen primär als Schalter, denn selbst eine Verdoppelung der Solarleistung würde noch nicht an die 6A heranreichen (größter Strom, den ich bisher gemessen habe, waren 2,7 Ampere). Die 20A zwischen Regler und Batterie sind eine großzügig dimensionierte Sicherheitsmaßnahme, denn solange die Solarzelle nicht annähernd 20A liefert werden auch keine 20A Ladestrom erreicht. Die Sicherung zwischen Batterie und Verbraucher hingegen ist notwendig. Der Wechselrichter ist nur für 150 Watt ausgelegt und hat einen Wirkungsgrad von etwa 80-85%. Läuft der also unter Volllast, muss er sich 150 / 0,8 = 187,5 Watt aus der Batterie ziehen. Bei 12 Volt Spannung sind das ~ 15,6 Ampere. Sofern der Wechselrichter also nennenswert überlastet wird, schützt ihn der 20A Sicherungsautomat. Die Batterie selber könnte natürlich sehr viel mehr Strom liefern.

Damit nicht die Verkabelung selber der Schwachpunkt ist, benutze ich Anschlussleitungen mit 4-6mm² Querschnitt. Sollte ich mal einen Wechselrichter mit mehr Leistung anschließen wollen, muss der Querschnitt noch größer werden - das ist einer der Nachteile von Gleichstrom, bei Wechselstrom käme man mit viel kleineren Querschnitten hin. Die Klemmen auf der DIN-Schiene kommen damit immerhin klar, die verkraften 10mm² Querschnitte und 57A Strom. Bei großen Verbrauchern kommt man allerdings nicht mehr umhin, diese direkt an die Batterie anzuschließen, weil kein Zwischenstück das sonst verkraften würde.

Erste Ergebnisse

Auch wenn es noch früh im Jahr ist, konnte ich schon ein paar Erfahrungen mit der Anlage sammeln. Bei guter Sonneneinstrahlung liefert das Panel fast die 50 Watt, für die es nominell gebaut ist. Ist es bewölkt, bricht die Leistung allerdings direkt dramatisch ein und es tröpfeln nur 5-8 Watt in Richtung Batterie. Es macht auch kaum einen Unterschied, ob das Panel direkt auf dem Balkon steht oder hinter dem Fenster im Zimmer, bei voller Sonneneinstrahlung verliert man dadurch nur ein paar Watt. Das kommt mir entgegen, ich habe nämlich keine Möglichkeit, die Zuleitungen permanent nach draußen zu legen. Aber im Sommer ist es ja warm

Eine Sache, die ich aber jetzt schon feststelle, ist die zu geringe Größe der Batterie. Selbst kleinere Geräte (wie z.B. die Energieschleuder in Form des Telekom-Sat-Receivers) mit “nur” 30 Watt Stromaufnahme lassen sich damit keine 24 Stunden lang betreiben. Die Reserven sind also eher klein und man muss die Verbraucher wirklich selektiv an- und ausschalten.

Oh, und übrigens: die urbane Legende, dass ein Schraubenschlüssel, den man versehentlich an beide Pole der Batterie hält, dort festgeschweißt wird, ist wahr…

Ausbaumöglichkeiten

Mehr geht bekanntlich immer. Als erstes werde ich mit Sicherheit eine größere Batterie kaufen, 100-120Ah sollten es schon sein. Man muss übrigens darauf achten, keine Batterie zu erwerben, die im Betrieb ausgasen kann. Das ist für den Inneneinbau extrem gefährlich. Es kommen daher eigentlich nur Blei-Gel- oder AGM- (Absorbent Glass Mat) Batterien in Frage, die allerdings recht schnell recht teuer und auch schwer werden. Autobatterien hingegen sind ein absolutes No-Go.

Der Laderegler selber hat genug Reserven und eignet sich auch für 24-Volt-Systeme, so dass die Solarkapazität noch bequem erhöht werden kann. Nochmal 50-100 Watt sollten kein Problem darstellen (ok, dann brauche ich einen anderen Sicherungsautomaten, aber die kosten unter 10 Euro).

Wiederum richtig Geld kann man für den Wechselrichter ausgeben. Mit 150 Watt macht man keine großen Sprünge, so ab 500-600 Watt reicht es dann aber für Fernseher etc. Man unterscheidet zwischen den günstigen Wechselrichtern, deren Ausgangsspannung nur eine angenäherte Sinuswelle ist, mit der empfindliche Geräte nicht klar kommen und solche, die eine reine Sinuswelle produzieren. Nicht schwer zu erraten: letztere sind teurer. Der Kauf eines größeren Wechselrichters macht aber erst Sinn, wenn ich eine größere Batterie habe, denn was nützen mit 600 Watt Leistung, wenn ich die nur für 30 Minuten aufrechterhalten kann?

Mehr zu dem ganzen Thema vermutlich in Kürze.

Es macht mich sprachlos zu sehen, wie viele Frauen mit stetiger Regelmäßigkeit sexistische und sexuelle Übergriffe jeglichen Härtegrads erleben müssen. Es war eigentlich immer klar, dass es eine hohe Dunkelziffer geben musste, aber dass sie so hoch ausfällt, damit hätte ich nie gerechnet (und die Zahl ist vermutlich nochmal deutlich höher, denn die Twitter-Nutzer sind ja nur ein Teil der betroffenen Gruppe).

Ich könnte kotzen, wenn ich in dieser Timeline dann Posts lese, die diese Frauen als weinerlich, empfindlich oder Opferrollen-fixiert hinstellen. Das passt aber natürlich zur ersten Beobachtung, denn die zahllosen berichteten Übergriffe werden ja auch schließlich von eben so zahllosen Männern begangen, die sich keiner Schuld bewusst sind.

Ich stelle aber auch fest, dass diese Diskussion Auswirkungen auf mich ganz persönlich hat. Sie verunsichert mich nämlich ganz massiv. Ich bin ohnehin schon ein Mensch mit einem nur bedingt sicheren sozialen Auftreten und bin zudem noch harmoniesüchtig. Das beides sind keine wirklichen guten Voraussetzungen, in Diskussionen seinen Standpunkt zu vertreten oder Leute kennen zu lernen. Zudem bin ich ein miserabler Netzwerker. Ich komme gerade von einer 5-tägigen Konferenz mit etwa 2000 Teilnehmern zurück und habe im Laufe dieser Woche davon etwa drei näher kennengelernt, davon zwei am Pokertisch. Aber ich schweife irgendwie ab…

Ich bin seit kurzem wieder Single und komme aktuell nur so bedingt gut damit klar. Naturgemäß verstärkt diese Situation aktuell mein Interesse am anderen Geschlecht und genau zu dieser Zeit kommt die #aufschrei-Debatte daher und ich bin jetzt vollends verunsichert. Ich lese Posts, in denen Männer als eitler Pfau bezeichnet werden, wenn sie sich darüber wundern, dass ein Türaufhalten bei der ein oder andere Dame als Sexismus wahrgenommen wird. In einem anderen Beitrag wird ein Mann gebeten, bitte die Straßenseite zu wechseln, weil er einer Frau als zu aufdringlich erscheint.

Damit wir uns nicht falsch verstehen: ich will der Frau, der man die Tür aufhält, nicht absprechen, dass sie sich wirklich belästigt gefühlt hat und auch die andere Frau hat sich so bedrängt gefühlt, dass sie sich zum Handeln genötigt sah. Das sind Situationen ähnlich wie Notwehrsituationen, bei denen auch der Anschein einer Gefahr ein Eingreifen rechtfertigt, wenn die Situation nicht nachweisbar anders erkennbar war. So geht dann auch schon mal der Rocker, der einen SEK-Polizisten erschießt, straffrei aus.

Aber was heißt das alles für mich? Ich treibe jetzt vollends auf dem Meer der Unsicherheit. Eine augenscheinlich nette Frau in der U-Bahn oder im Bus ansehen? Das gilt bei vielen schon als Belästigung, denn die Frau will vielleicht gar nicht angesehen werden oder ich habe vielleicht sexistische Motive, sie anzusehen (was irgendwie perfide ist, denn von jemandem, denn ich gerade zum ersten Mal sehe, sehe ich nun mal zuerst das Äußere). Wie kann ich das vermeiden, wenn die Grenze zwischen gewünschtem und unerwünschtem Interesse für mich so unklar zu sehen ist? Ich lasse das Ansehen einfach ganz sein.

Nehmen wir mal an, ich lerne in einem anderen Umfeld eine Frau kennen, die ich mir als Partnerin vorstellen könnte. Der Debatte nach zu urteilen sind Anbahnungsversuche hier auch belästigend, wenn diejenige aktuell kein Interesse an meinen sozial-gehemmten Avancen hat. Hier gilt natürlich auch, dass Nein auch Nein heißt. Mit meiner Prädisposition verkrafte ich Körbe aber nicht wirklich gut, weshalb ich mir ziemlich sicher sein muss, die Situation richtig eingeschätzt zu haben. Wie sicher kann ich mir überhaupt sein? Und wieder kommt meine Vermeidungsstrategie zum Einsatz: Avancen einfach sein lassen.

Das lässt sich jetzt vermutlich noch weiter so auflisten, aber ich denke, mein ganz persönliches Problem ist klar geworden.

tl;dr

Mich belastet #aufschrei auf vielen Ebenen: weil so viele unter Übergriffen leiden, weil es so viele Täter und Holzköpfe gibt, die dieses Problem wegzureden versuchen und weil es mich ganz persönlich in große Unsicherheit und damit Lethargie stürzt.

Männlicher Nerd trifft weibliche Schönheit. Klappt das? Die ProSieben-US-Sitcom „The Big Bang Theory“ hat es vorgemacht. Doch funktioniert das im wahren Leben?

beworben. Und es werden alle Klischees erfüllt, die man so erwarten kann, vom blonden Dummchen hin zum ungepflegten Nerd mit schiefen Zähnen. Ich ertrage viel Unsinn, aber…

…was mich hier am meisten fuchst, ist der Grundtenor der Sendung. Die findet nämlich im sonnigen Südafrika statt und von dem, was ich in der Vorschau gesehen habe, müssen sich die Nerds allerlei Aktivitäten wie Kajak fahren oder Tanzen stellen, die ihnen so überhaupt nicht liegen. Und hier liegt auch der massive Unterschied zum populären Paten wider Willen:

Natürlich ist Big Bang Theory eine Sitcom, die ihre Energie aus dem Aufeinanderprallen der Nerd-Welt mit der scheinbar normalen Welt zieht. Bei genauerem Hinsehen ist aber auch diese normale Welt in ihrer eigenen Art kaputt, verdreht und seltsam, steht also der Nerd-Welt in nichts nach. Big Bang Theory zelebriert die Nerd-Kultur, die in den USA schon viel weiter in den Mainstream (so es denn sowas überhaupt gibt) eingesickert ist als hier in Deutschland.

“Beauty and the Nerd” hingegen enthält eine Wertung. Die Nerds sind die komischen Typen, die es an den Rest der Welt anzugleichen gilt. Das wird natürlich nicht explizit betont, aber die Sendung spielt in einem sonnigen Urlaubsland und die Nerds müssen sich ihnen fremden oder ungewohnten, meist sportlichen oder sozialen Aktivitäten widmen. Es ist nicht etwa die holde Weiblichkeit, die sich hier auf dem Chaos Communication Congress im Lockpicking üben oder im Hobbykeller den Quadcopter zusammenbauen muss. Das wäre ja kontraproduktiv.

Ich als Nerd, Geek, whatever fühle mich hier latent diskriminiert. Nicht weil hier Leute in peinlichen Situationen vorgeführt werden, sondern weil dort ein Urteil über einen Lebensstil gefällt wird und ihn als nicht gesellschaftsfähig stempelt. Die peinlichen Tanz- oder Sporteinlagen führen die Nerds vor und auch die Szene mit dem Nerd, der die Beauty auffordert, eine Gleichung zu lösen, wird bei der Zielgruppe nicht zur Reaktion “man ist die doof” führen, sondern eher auf den Nerd zurückfallen.

Auch wenn das schwer einzusehen ist: es gibt keine Rangfolge der Wertigkeit von Lebensstilen. Hier gibt es nicht den einen, der das “richtige” Leben führt und den anderen, der das “falsche” führt und daher umerzogen werden muss.

Ich weiß, dass das Format aus den USA übernommen wurde, weil es dort so erfolgreich war. Aber muss das denn sein? Was kommt denn als nächstes? Veganerinnen treffen auf attraktive Metzgermeister?

It was the end of the Earth year, 2260, and the war had paused, suddenly and unexpectedly. All around us, it was as if the universe were holding it’s breath … Waiting. All of life can be broken down into moments of transition or moments of revelation. This had the feeling of both.

– G’Kar (Babylon 5, Season 3: Z’ha’dum)

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Irgendwie scheint sich der Winter auch auf alles mögliche andere auszuwirken. An der Tankstelle kostet Super 1,49 Euro. Wie konnte es soweit kommen? Wo sind die 1,67 Euro von vor acht Wochen? Sollte das etwa eine positive Auswirkung der South Stream Pipeline sein? Oder sinken die Preise weil es bald keine Opel mehr aus Bochum zu kaufen gibt? Niemand weiß es

Eigentlich hätte ich auch meine Bestellung von Gustini in Empfang nehmen können (leckere Salami, leckerer Käse, leckere Nudeln), aber die Packstation wollte wohl eher Adventskalender spielen und so habe ich nur die Hörgerätersatzteile von jemand anderem bekommen (nein, ich habe nicht reingeguckt, aber den Absender recherchiert). Meine Salami, verschollen in den Tiefen der Packstation. Nun hat jedes dieser Geräte ja eine Direktanbindung an die Hotline. Die brachte mich dann kurzzeitig aus dem Tritt, als sie neben meiner Postnummer auch noch die Antwort auf meine Sicherheitsfrage haben wollte.

Mit diesen Fragen halte ich es so: weil die Antworten auf die dort gefragten Fakten (Wo bist Du zur Schule gegangen? Welche Marke hatte Dein erstes Auto? etc.) leicht von Dritten recherchierbar wären, wähle ich grundsätzlich immer Antworten, die nicht das geringste mit der Frage zu tun haben. Das wiederum führte zu sichtlicher Verwirrung bei der Dame von der Hotline, nachdem ich die richtige Antwort einmal über den Rewe-Parkplatz gebrüllt hatte. Sie gab mir dann zumindest mit einem “äh, ja, das steht hier zumindest” zu verstehen, dass sie meine Antwort wohl akzeptieren würde. Dann bittet sie mich, das fälschlicherweise erlangte Paket doch bitte zur Postfiliale zu bringen. So werde ich dann selber also auch noch Paketzusteller, ehrenamtlich. Aber das Ehrenamt soll ja Zukunft haben. Immerhin muss ich morgen ohnehin zur Post, von daher isz das wenigsten kein Umweg.

Und mein Paket? Der Zusteller würde die Packstation danach durchsuchen und dann umräumen. Auf meine Bemerkung, dann könne ich das ja morgen abholen, erwiderte sie dann, dass der Zusteller dafür 48 Stunden Zeit hätte. Nicht schlecht, liebe Post, Das Paket von sonstwo bis in die Packstation zu bringen bei Eis und Schnee geht also tatsächlich schneller als vor Ort die Packstation einmal umzusortieren.

Es ist halt Winter…

TL-WN721N an Onkyo Receiver

Für meinen Receiver eignet sich der TP-LINK TL-WN721N WLAN Stick, den es für derzeit rund 10 Euro zu haben gibt. Einziger Nachteil: der TP-LINK ist deutlich größer als der Original UWF-1. Wer also nur wenig Platz hinter seinem Receiver frei hat, der muss entweder ein USB-Verlängerungskabel nutzen und den Stick daneben legen oder muss die Front-USB-Buchse nutzen (sofern vorhanden). Aber für eine Ersparnis von 30 Euro nehme ich das in Kauf.

Einen Schönheitsfehler hat das ganze allerdings, wobei das eher an meinem Receiver als an dem WLAN-Stick liegt: ich habe die Konfiguration erst zum Laufen gebracht, nachdem ich ein Hochkomma aus meinem WLAN-Passwort entfernt hatte. Trotz korrekter Eingabe des Sonderzeichens wollte der Receiver keine Verbindung aufbauen und die FritzBox meldete immer “Authentifizierung fehlgeschlagen”. Aber mit neuem Passwort gehts jetzt.

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Nach diesem und weiteren Flugversuche habe ich den Rahmen aus Kohlefaserteilen nachgebaut um ihn leichter zu machen. Dieser Neubau wiegt gute 170 Gramm weniger als das vorherige Modell aus Platinenmaterial und Alurohren und der Copter kommt somit auf ein Abfluggewicht von etwa 1060 Gramm. Von diesem Modell gibt es leider keine Flugaufnahmen bisher, aber er hat auch schon mehr als eine Design-Iteration hinter sich.

Erster Entwurf

Grundsätzlich besteht der Kohlefaserrahmen aus den gleichen Teilen wie der bisherige Rahmen, 16 mm Rohren und 1mm starkem Plattenmaterial. Bei der Art Belastung, wie sie beim Reindrücken der Rohre in die Halterungen auftritt, erwiesen sich die Rohre als brüchig und mussten daher an jedem Ende mit einem passenden Holzstopfen versehen werden, der ihnen die nötige Stabilität gibt. Weil ich die Rohre nicht lackieren wollte, habe ich mich entschieden von einer Plus-Konfiguration auf eine X-Konfiguration umzusteigen und die Orientierung durch LED-Streifen kenntlich zu machen.

Für den ersten Anlauf habe ich ausschließlich Kunststoffschrauben für alle Schraubverbindungen verwendet und zudem lange Schrauben aus Kunststoff durch das hintere Ende der Arme an der Mittelplatte und durch das vordere an der Motorhalterung geführt, um ein Verdrehen in den Halterungen zu verhindern. Dieses Verdrehen der Arme war eine der großen Schwachstellen des ersten Rahmens (neben seinem Gewicht). Leider stellte sich nach einigen Flugversuchen schnell heraus, dass Schraubverbindungen aus Kunststoff nicht stark genug angezogen werden können, um wirklich fest zu sein. Dies äußerte sich dann recht schnell in losen Halterungen und einem Gewackel der ganzen Konstruktion. Die langen Schrauben in den Armen erwiesen sich zudem also zu flexibel um wirklich ernsthaft einem Verdrehen der Arme vorzubeugen.

Zweiter Entwurf

Der Rahmen musste also verbessert werden. Trotz des höheren Gewichts habe ich alle Plastikschrauben durch Metallschrauben und Muttern mit Sicherungsring ersetzt. Unterlegscheiben mit einem größeren Außenrand als üblich halten dabei die Halteklemmen der Rohre genau mittig über den Bohrlöchern. Die lange Schraube durch den Arm auf der Seite der Motorträger wurde ebenfalls durch eine Metallschraube ersetzt und die Schrauben auf der Seite der Mittelplatte wurden zugunsten eines Splints für jeden Arm komplett entfernt.

Zum Fixieren der Arme habe ich diese zunächst mit Hilfe eines selbstnivellierenden Linienlasers passend ausgerichtet (der Laserstrahl muss das Armrohr genau mittig schneiden, mittig auf der Schraube liegen und komplett mittig über den Motor bis hoch zum Propellermitnehmer verlaufen). Danach habe ich durch die inneren Klemmen und die Arme ein horizontales Loch gebohrt, durch das ein genau passender Splint gesteckt wurde. Da dieser Splint die Klemme mit dem Arm in einer festen Position ohne Spiel verbindet, ist damit effektiv ein Verändern der Position des Auslegers nicht mehr möglich.

Der so veränderte Rahmen erwies sich dann als sehr robust und verwindungssteif. Durch die starren Verbindungen, insbesondere die mit dem Splint, besteht allerdings auch ein erhöhtes Risiko, bei einem Crash einen Bruchschaden zu verursachen. Das ist natürlich dann auch passiert als ich das Ding in einer Panikreaktion wieder mal unangespitzt in der Acker gejagt habe. Zur Zeit ist der Rahmen in Reparatur, einen neuen Ausleger habe ich schon gefertigt. Der Rahmen muss jetzt wieder zusammengebaut und die LEDs neu verdrahtet werden.

Neuer Flightcontroller

Nach den bisherigen Flugversuchen bin ich recht enttäuscht von meinem bisherigen, sehr einfachen Flight Controller Board. Auch wenn ich glaube, dass viele der Probleme, die ich hatte, auf meine geringe Übung mit Quadcoptern zurückzuführen sind, bin ich genauso überzeugt davon, dass der bisherige Flight Controller auch für einen Teil der Probleme verantwortlich ist. Ich werde daher auf ein Board auf MultiWii-Basis umsteigen, das digtiale Sensoren hat (Gyroskop und Beschleunigungsmesser) und dessen Software ich auch lesen und verstehen kann. Mehr dazu in Kürze…

Alter und neuer Motor im Vergleich

Nach dem Reinfall mit dem ersten Flugversuch habe ich den Copter am Wochenende mit stärkeren Motoren (Turnigy Aerodrive SK3 2830-1020kv) und einem 3S-LiPo ausgerüstet, denn schließlich brauchte das Ding mehr Power, har, har, har.

Flugtag … äh, -stunde … äh, -minuten

Ich hatte Sonntag zwar einen engen Terminplan, habe aber doch eine halbe Stunde gefunden, in der ich den Quadcopter auf einem Acker in der Nähe ausprobieren konnte. Was soll ich sagen: er fliegt. Die Leistung ist jetzt ausreichend, vielleicht nicht für Akrobatikflug, aber zumindest um vom Boden in brauchbare Höhen aufzusteigen.

Und da beginnt das Problem: ich bin ziemlich unkoordiniert an die ganze Sache rangegangen und war unterm Strich mit der Situation leicht überfordert. Diesem Umstand sind dann die Crashs aus dem Video von diesem Tag geschuldet:

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Der richtig spektakuläre Crash ist da aber gar nicht drauf: ich kam kaum vom Boden hoch und gab deshalb mehr Schub. Das war dann aber zuviel Schub und der Quadcopter schoss auf 4-5 Meter Höhe. Und mir fiel in Panik aber nichts besseres ein, als den Schub auf null zu reduzieren, woraufhin der Quadcopter natürlich wie ein Stein aus dem Himmel fiel. Glücklicherweise ging bei den Crashs nur ein Propeller zu Bruch. Dass der Copter aber beinahe in Flammen aufgegangen wäre, erläutere ich aber erst weiter unten

Erkenntnisse

Der Quadcopter nach dem Crash

Auch wenn die ganze Aktion ziemlich unkoordiniert war und mich am Ende Nerven und den einen Propeller gekostet hat, so habe ich doch wertvolle Erkenntnisse gewonnen.

1. Das eine ist die Sache mit der Steuerung. Der Schubregler ist empfindlich und es gehört nicht viel dazu, den Quadcopter in die Stratosphäre zu befördern oder unangespitzt in den Acker stürzen zu lassen.
2. Da sich die Steuerung des Quadcopters nicht mit dem eigenen Blick auf das Fluggerät ändert, provoziert eine Position, die auf einen selber zeigt, gerne mal falsche Lenkbefehle, da in diesem Moment die Steuerung optisch umgekehrt ist. Will ich also eine Schieflage nach rechts mit einem Aufrichten nach links kompensieren, wenn der Quadcopter auf mich zukommt, muss ich den Stick nach rechts legen und nicht, wie ich versucht war, nach links. Das verstärkt dann nämlich die Schieflage und schon crasht das Ding.
3. Der Rahmen funktioniert glücklicherweise wie erwartet, allerdings wurde vor allem beim letzten Crash (auf dem Video) eine gefährliche Designschwäche sichtbar.

Designstärken und -schwächen

Have boom, will travel

Das gute Vorweg: die Konstruktion mit Aluminiumrundrohren und Clips für diese Rohre tut genau das, was sie soll: bei einem heftigen Aufprall springen die Rohre aus den Clips, wodurch die meiste Energie des Absturzes kompensiert wird, ohne dass der Rahmen ernsthaft beschädigt wird. Um den Quadcopter dann wieder flugbereit zu machen, reicht es aus, die Arme wieder neu zu positionieren und in die Klemmen zu drücken.

Angeknackstes Kontrollkabel

Das Problem an dieser Konstruktion ist mir erst nach dem Crash bewusst geworden: stürzt der Quadcopter in einem steilen Winkel ab, springt ein Arm nicht nur aus den Klemmen, sondern schiebt sich u.U. in den Quadcopter hinein. In diesem Fall war das der grüne Ausleger, der sich fast 10 Zentimeter in den Rahmen geschoben hat. In der Mitte der Platten laufen aber die ganzen Kontroll- und Stromkabel und es war eher Glück, dass das Rohr nur ein einziges Kabel leicht beschädigt hat. Hätte er das Stromkabel erwischt, hätte es einen Kurzschluss gegeben und im schlimmsten Fall einen LiPo-Brand.

Glücklicherweise ist mir das erspart geblieben und so kann ich an die Werkbank zurückkehren, um das Problem anzugehen. Stay tuned!

Propellermassaker

Mein Plan sah 10×4.7 Slowflyer Propeller für den Quadcopter vor und ich hatte drei Sätze APC-Propeller erworben. Mit 3 Euro pro Stück hielt ich die aber für etwas teuer um damit die ersten Flüge (=Crashs) zu bestreiten und habe daher in billige 10×4.5 Propeller von Hobbyking investiert. Mit denen bekam ich dann aber massive Probleme beim Wuchten, denn statt einem zu schweren Blatt wiesen die meisten eine zu schwere Nabe auf, die sich auch durch massives Wegfeilen von Material nicht beheben ließ. Erst dann fiel mir auf, dass bei eben jenen Propellern die Nabenbohrung gar nicht mittig saß, sondern teilweise bis zu einem Millimeter daneben. Dieser Qualitätsmangel war nicht behebbar, also wanderte der China-Kram zu 3/4 direkt in den Müll, womit die übrig gebliebenen am Ende dann genau so teuer waren, wie die von APC.

Houston, we have no liftoff

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Für die China-Propeller musste ich auch andere Propellermitnehmer montieren, nämlich deutlich größere. Die Höhe der Propeller war größer als der verfügbare Schraubweg der eigentlich für diese Motoren angedachten Mitnehmer. Letzten Endes half das aber alles auch nichts, denn das Video zeigt deutlich, dass der Quadcopter nicht fliegt. Er stößt sich ein paar Mal für ein, zwei Zentimeter in die Luft und rutscht dann über den Boden.

Der Grund dafür ist auch klar: Wenn ich bei Vollgas mit diesen Motoren (Turnigy Park 300 1080kv) nicht abheben kann, dann haben sie nicht genug Power oder der Rahmen ist zu schwer. Oder besser: das Verhältnis von Leistung zu Gewicht ist ungünstig. Um dem Abhilfe zu schaffen, gibt es zwei mögliche Lösungen: den Copter leichter machen oder die Motoren stärker. Oder beides. Da ich sowas schon geahnt hatte, habe ich schon vor einiger Zeit stärkere Motoren (Turnigy Aerodrive SK3 2830-1020kv)angeschafft, die ich mit den gleichen Drehreglern fliegen kann. Zudem habe ich das nötige Kohlefasermaterial für die Ausleger und die Mittel- sowie Motorenplatten. Die Umstellung auf Karbonteile dürfte rechnerisch ca. 120 Gramm Ersparnis bringen, also etwa 10% des Gesamtgewichts (ohne Batterie gerechnet).

Ich montiere aber mal zuerst die stärkeren Motoren, vermutlich reicht das schon. Und wie es weitergehts erfährst Du nach der nächsten Maus… vorher habe ich aber als Bonus noch eine Zeitrafferaufnahme von der Testmontage meines Quadcopter-Rahmens:

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Es hat doch was länger gedauert, bis dieser Beitrag zum aktuellen Stand meines Quadcopter-Projekts erschienen ist. So sieht es auch: der Quadcopter ist fertig. Ich habe zusätzlich schon einige Grundeinstellungen vorgenommen und wäre ich nicht so eine Niete im Propellerwuchten, hätte heute der Erstflug sein können (andererseits ist es zumindest hier auch vergleichsweise windig, also nicht die besten Voraussetzungen). Aber der Reihe nach:

Lackierung

(Fast) alle Quadcopterteile, fertig lackiert und bereit zum Zusammenbau

Der größte Teil der Verzögerung in dem Projekt ist durch meine Entscheidung, den Rahmen vor dem Zusammenbau noch zu lackieren, verursacht worden. Da die meisten Schraubverbindungen mit Schraubensicherung verklebt werden mussten, wollte ich alles erledigt haben und nicht noch mal alles auseinandernehmen müssen, wenn ich die Schnauze von fliegenden Platinen voll haben würde. Lackiert wurde mit dem, was noch da war, sprich schwarz und grün. Der grüne Teil markiert das “Vorne” des Quadcopters. Die Ausleger sind in glänzend lackiert, die eigentlichen Platten wurden zusätzlich noch mit mattem Klarlack behandelt und der Rest der Teile blieb so, wie er war.

Zusammenbau

Bodenplatte mit Fahrtenreglern und Auslegern

Der Zusammenbau war nichts wirklich Neues und bestand im Wesentlichen daraus, die ganzen Befestigungen anzuschrauben und alle die Schrauben, die nur mit einer normalen Mutter verschraubt wurden, zusätzlich mit Schraubensicherungsklebstoff zu behandeln, damit sie sich nicht losrütteln und abfallen können. Schraubensicherung wurde auch für die Schrauben benutzt, die den Motor an seinem Befestigungskreuz halten, denn auch Motoren können sich mitunter selbständig machen.

Wie bereits beim unlackierten Copter wurden die Fahrregler mit Kabelbindern auf der Bodenplatte befestigt. Die Motoranschlüsse wurden mit Kabelbindern and den Auslegern befestigt, während die Stromanschlüsse sowie die Signalleitungen unbefestigt blieben.

Stromverteilerplatine mit angeschlossenen Fahrreglern

Die gesamte weitere Elektronik wurde an die obere Platte montiert, und zwar zuerst der Stromverteiler, der von unten an der Platte befestigt wurde, damit die Stromkabel der Fahrregler nicht durch eine der Platten durchgeführt werden müssen – um einem Durchscheuern vorzubeugen. Von oben wurden dann die Steuerplatine sowie der Empfänger auf Abstandsbolzen montiert, geschützt durch eine Frischhaltedose. Die ist dringend notwendig, da gerade Quadcopter, die noch nicht komplett richtig eingestellt wurden, gerne mal dazu neigen, sich zu überschlagen. Und da die Steuerplatine das exponierteste Teil des Quadcopters ist, muss sie entsprechend geschützt werden.

Aus dem gleichen Grund wird der Quadcopter erstmal nicht mit dem vergleichsweise teuren Futaba R6308-Empfänger starten, sondern mit einem kompatiblen (und günstigerem) FRSky TFR6, der mit Klettband an der Frischhaltedose befestigt wurde. Neben dem eigentlichen Antrieb und der Steuerung ist auch noch ein Batteriemonitor/-warner verbaut, der bei kritischen Akkuständen Alarm schlägt. Und um ganz auf Nummer sicher zu gehen, habe ich dem Copter auch einen Discovery Buzzer verpasst, das ist ein kleiner Piepser, der über die Fernbedienung aktiviert werden kann und dann recht laut auf sich aufmerksam macht. Der ist für das Wiederfinden des Quadcopters im Falle eines Absturzes gedacht, eignet sich aber vermutlich auch um Leute vor dem Quadcopter zu warnen .

Was bisher noch fehlte war ein Landegestell. Zwar doppelt die Batteriehalterung als Landegestell, aber das alleine wäre relativ instabil. Fürs erste habe ich Isolation für Heizungsrohre zurecht geschnitten und mit Kabelbindern an den Auslegern befestigt. Das ist nicht sonderlich seitenstabil, tut aber für den Anfang hoffentlich was es soll.

Komplett zusammengebaut und mit Batterie (2S, 2200mAh) bestückt wiegt der ganze Quadcopter übrigend 1160 Gramm und liegt damit glücklicherweise noch locker innerhalb der Limits, die ich vor Projektbeginn berechnet hatte. Nur wenn jetzt noch eine Kamera dazukommen soll, muss ich anfangen, Teile aus Karbon nachzubauen, weil das Gerät sonst zu schwer wird.

Grundeinstellungen

Die komplette Elektronik des Quadcopters

Das Board ist nicht programmiert, wenn es von HobbyKing kommt, daher musste im ersten Schritt Firmware draufgeladen werden. Wie schon mal früher erwähnt, habe ich mich für QuadControl 4.7 von KapteinKuk entschieden. Nach dem ersten Einschalten mussten dann noch einige Grundeinstellungen vorgenommen werden, z.B. die Kalibrierung des Gasreglers. Der wichtigste Schritt ist zu testen, ob die Sensoren richtig herum funktionieren. Die Steuerung versucht unfreiwillige Bewegungen des Quadcopters zu kompensieren. Kippt der Copter z.B. nach vorne, muss der vordere Rotor schneller drehen, um das Fluggerät wieder aufzurichten. Das gleiche gilt für die anderen Richtungen. Drehungen um die Z-Achse müssen durch eine Beschleunigung der beiden Motoren kompensiert werden, die in die gleiche Richtung laufen in die die Drehung erfolgt, da diese ein Drehmoment in die genau entgegen gesetzte Richtung erzeugen.

Die Bewegungen werden über drei Gyros ermittelt. Sind diese falsch herum angeschlossen, kompensiert der Copter die Bewegungen nicht, sondern verstärkt sie – was unweigerlich zu Crash führt. Daher unterstützen eigentlich alle Firmware die fallweise Umpolung der Gyros. In meinem Fall musste das Gier-(Yaw)-Gyro umgekehrt werden.

Warum nur almost?

Zum wirklichen Fliegen fehlen noch mindestens zwei Schritte: die Propeller müssen noch im großen Stil gewuchtet werden und es müssen gute PI-Werte für die Regler gefunden werden. PI sind zwei von drei Komponenten eines Konzepts aus der Regelungstechnik, mit dem Ist-Werte einer Anlage in Richtung der Soll-Werte gesteuert werden. Je präziser diese Werte konfiguriert sind, umso besser fliegt der Quadcopter. Das ganze Thema ist im Thread “PID tuning theory and configuration for multi rotor craft” bei RC-Groups en Detail erläutert.

Das Thema ist leider etwas aufwendiger, mehr dazu in Kürze.

Fotos

Den Rest der Fotos gibts in meinem Quadcopter-Album bei Flickr.