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Quadrocopter - Bauanleitung für ein Modell

Quadrocopter sind toll, und einen Quadrocopter selber bauen ist noch toller. Damit das auch gut funktioniert, empfiehlt sich die vorherige Zusammenstellung einer Bauanleitung für ein Modell.

Ihr Quadrocopter bekommt viel mehr Rotoren!
Ihr Quadrocopter bekommt viel mehr Rotoren!

Was Sie benötigen:

  • 1 m Aluprofil als geschlossener Vierkant, 2 mm stark, 2 x 2 cm
  • 2 Aluplatten, 2 mm stark, 8 x 8 cm
  • 4 Brushlessregler, entweder 30 Ampere oder 15 bis 18 Ampere, mit Lithium-Polymere-Akkus
  • 4 x Brushlessmotoren
  • 4 Rotorblätter 10 x 4,5 Zoll, rechtsdrehend/linksdrehend
  • Mainboard, z. B. Atmega 168 PA
  • 6-Kanal-Empfänger
  • Lithium-Polymere-Akku
  • 4 Goldkontaktstecker
  • 4 passende Kabel
  • Servokabel und Schrumpfschlauch

Die Bauteile für den Quadrocopter

  • Die Teile für Ihren Quadrocopter bekommen Sie teilweise einfach im nächsten Baumarkt, so z. B. die Aluprofile, die Kabel und die Aluplatten.
  • Andere Teile bekommen Sie nur in Geschäften, die auch Modellbauartikel im Sortiment haben, z. B. Elektrofachhändler Conrad (mit Filialen in vielen größeren deutschen Städten), oder über Auktionen.
  • Dann gibt es noch bekannte Anbieter im Internet wie Hobbyking (www.hobbyking.com), die manches günstige Bauteil zu bieten haben. Sie müssten sich in diesem Fall allerdings genau erkundigen, wie es mit den Zollmodalitäten aussieht. Denn die Zentrale von Hobbyking sitzt in Hongkong; wenn Sie nicht beim europäischen Shop bestellen, müssen Sie ab einer bestimmten Bestellsumme Mehrwertsteuer und Zoll dazuzahlen.
  • Der genaue Vergleich der geplanten Bauteile lohnt sich, denn Sie legen bei Beschaffung der Bauteile zugleich auch fest, was Ihr Quadrocopter insgesamt kosten wird.
  • Besonders macht sich der Unterschied bei den Reglern bemerkbar: Ein 18-Ampere-Regler kostet unter 20 €;;, die 30-Ampere-Version dagegen schon 40 €;;, und bei den Motoren natürlich, die etwa 35 bis über 100 € kosten können.
  • Wenn Sie sich einen Aufbau nicht selbst zusammenbasteln, sondern nach einer Zeichnung als Form gießen lassen, schlägt das natürlich ebenfalls ziemlich heftig zu Buche. Es handelt sich ja dann meist um ein einzelnes Teil, das im Rapid-Prototyping-Verfahren gefertigt werden müsste.

Die nachfolgende Bauanleitung für einen Quadrocopter enthält alle Grundschritte in einer sinnvollen Reihenfolge; die einzelnen Teile können Sie natürlich so lange variieren, bis Ihr Traum-Luftgefährt entstanden ist.

Bauanleitung für einen Quadrocopter

  1. Zuerst wird der Rahmen des Quadrocopters gebaut. Dazu verwenden Sie das Vierkantprofil, das zunächst in zwei Hälften gesägt wird.
  2. In der Mitte müssen Sie nun etwas aussägen, damit Sie das Vierkantprofil zum zentralen Kreuz verbinden können. Die Lücke sollte 2 cm breit sein, sie sollte mit einer Aluplatte von etwa 8 x 8 cm, 2 mm stark, verstärkt werden, so wird die Verbindung stabil.
  3. Beim Verschrauben dieses Rahmens müssten Sie darauf achten, dass der für das Mainboard benötigte Schraubenabstand frei bleibt, beim oben vorgeschlagenen Atmega sind das 6,2 cm.
  4. Nun können schon die Motoren gesetzt werden, je einer auf das Ende eines Profils. Dabei bekommt die Rotorwelle immer einen Abstand von 1,5 cm zum äußersten Ende jedes Profils.
  5. Welchen Aufbau dieser Hauptrahmen bekommt, bleibt Ihnen überlassen, bei professionellen Drohnen wird häufig eine Art Halbkugel aufgebracht. Die Aufbauten können geschraubt, gut verklebt oder mit mehreren Kabelbindern befestigt werden; das hängt vom Material und den Besonderheiten des Bauteils ab.
  6. Anschließend wird die Elektronik des Quadrocopters aufgebaut, wozu Sie neben elektronischen Kenntnissen auch die notwendigen Kenntnisse im Löten benötigen. Sinnvoll ist der Aufbau von außen nach innen.
  7. Die Motoren werden mit den Reglern durch die Goldkontaktstecker verbunden, die angelötet werden. Das erleichtert den Ausbau, wenn etwas kaputtgeht. Außerdem können Sie so die Drehrichtung des Motors gut ändern, wenn Sie den Quadrocopter später einstellen.
  8. Die Regler sollten möglichst nah am Zentrum des Quadrocopters gruppiert werden, an der Drehachse also. Sie können einfach mit Kabelbindern befestigt werden. Wer lieber klebt, kann das auch tun. Sie müssten sich bei der Anbringung nach den Richtungspfeilen auf dem Mainboard richten.
  9. Anschließend muss die Stromversorgung der Regler verlötet werden, rotes Kabel mit rotem Kabel, schwarze Kabel mit schwarzen Kabeln, alle mit dem Stecksystem (eventuell müssen dazu Kabel verlängert werden).
  10. Wenn Mainboard, Motoren und Regler montiert sind, werden die Regler mit dem Mainboard verbunden. Sie sollten sich vorher genau aufschreiben, wie die Motoren angeordnet und auf das Mainboard gesteckt werden. In passender Reihenfolge werden auch die Regler verbunden.
  11. Wenn die Verkabelung steht und funktioniert, können Sie die Drehrichtung der Motoren festlegen, die Motoren synchronisieren, die Drehratensensoren programmieren - und losfliegen!

Der gesamte Rahmen kann auch aus U-Profilen gebaut werden. Ob Sie sich für eine solche Bauanleitung entscheiden, sollte allerdings davon abhängen, was Sie mit dem Quadrocopter vorhaben. Denn die Bauweise mit dem Vierkantprofil ist natürlich wesentlich stabiler - so ein Quadrocopter hält auch einmal einen stärkeren Schlag aus.

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