[Bouwverslag] HK X666-Quadcopter met MultiWii FC+GPS

[WillemP]

Hoi allemaal,

Als nieuw lid op dit forum duik ik meteen in het diepe door een bouwverslag te plaatsen. Dat wil niet meteen zeggen dat ik nog nooit op dit forum ben geweest; ik heb dit forum meermaals geraadpleegd om een goede set onderdelen bij elkaar te zetten om mijn eerste quadcopter mee te gaan bouwen. Daarvoor heb ik onder andere het bouwverslag van Drommels en zijn X666-Quad goed doorgelezen, en daarmee kwam ik tot de conclusie dat ik mijn quad ook op dat frame ging baseren.

Nu heb ik elk interessant YouTube-filmpje gezien en elke interessante blog gelezen (bij wijze van natuurlijk), dus werd het tijd om een concrete onderdelenlijst samen te stellen. Ik heb alle onderdelen gisteren (21/07/2014) en vandaag (22/07/2014) besteld bij HobbyKing, het zwaardere spul in het Europese (Nederlandse) warenhuis, en alles wat in principe niet in het EU-warenhuis beschikbaar was heb ik bij het internationale warenhuis besteld. Hierdoor kwam ik tot de volgende onderdelenlijst.

In dit bestand staan alle onderdelen die (naar eigen weten) nodig zijn om als absolute beginner een quadcopter te bouwen. Ik heb ervaring met het bouwen van (grote) waterraketten maar dit is toch wel weer iets compleet nieuws. Overigens staan in het bestand ook alle kosten vermeld. Let wel op dat deze kosten gelden voor zgn. "Gold Members" op HobbyKing, waardoor je op sommige producten een kleine korting krijgt. Overigens kreeg ik een container aan buddycodes bij mijn bestellingen, mocht je zelf toevallig een van deze producten willen bestellen, neem dan hier een kijkje. Dit is maar twee weken geldig, daarna haal ik deze link weer weg.

De twee orders zijn in ieder geval onderweg. Ik verwacht de Europese bestelling morgen (23/07/2014) al, de order uit het internationale warenhuis verwacht ik ergens begin volgende week, deze order is gisteren geplaatst en wordt verzonden met FedEx priority, om het verzendproces toch wat te versnellen.

Ik wil dit project zeker uitgebreid gaan documenteren met foto's en dergelijke, om mensen die net als mij willen beginnen met een quad een goed idee te geven van de uitdaging. Ik zal regelmatig updates proberen te plaatsen, en zodra de quad echt 'af' is zal ik het hele bouwverslag samenvoegen in deze post voor de overzichtelijkheid.

Hopelijk wordt het een interessant bouwverslag! Het ziet er nu nog wat saai uit, maar daar komt binnenkort verandering in. Stay tuned

 

[WillemP]

Update 24/07/2014:

Ik heb vandaag de bestelling uit het EU-magazijn ontvangen. De order werd geleverd door GLS, alles zat mooi verpakt en er misten gelukkig geen onderdelen. Hieronder een overzichtsfoto. Je ziet o.a. de radio, het frame, wat kabels en de batterij.

Als accu heb ik een Turnigy 3300mAh-accu gekozen. Ik ga ervan uit dat dit genoeg is om 10-15 minuten te vliegen, maar de praktijk zal dit wel bewijzen. Hier heb ik ondertussen een XT60-connector op gesoldeerd omdat de 4mm-bulletconnector me niet bevalt.

De motoren: NTM Prop Drive 28-26 1100KV. Deze hebben een maximaal vermogen van zo'n 280W volgens de specificaties. Hierop zal ik 10" propellers installeren en kijken hoe dat gaat. Ook heb ik 4 setjes propadapters besteld, om de propellers te monteren.

Dan de flightcontroller: ik zou in de eerste instantie gaan voor de KK2.1.5, maar uiteindelijk heb ik toch besloten om dit model te kopen vanwege de bijgeleverde GPS. Instellen zal wel wat meer tijd en aandacht vereisen maar ik denk dat dat wel moet lukken. Er is overigens ook redelijk veel info op internet te vinden over dit bordje.

Als laatste in de 'showcase', de transmitter. Die had ik ook nog geen, dus ik ben maar gegaan voor de 9XR. Misschien zet ik er later custom firmware zoals er9x o.i.d. op maar voorlopig is de stock firmware voldoende.

Genoeg onderdeeltjes. Ik ben maar meteen het frame in elkaar gaan zetten om alvast een idee te krijgen van het formaat van de quad en om enigszins te kunnen bepalen waar ik de ESCs en andere elektronica ga plaatsen. Het frame is van goede kwaliteit. Hier en daar zitten er wel wat braampjes op de glasvezelplaten, maar dit is te overzien. De handleiding op HobbyKing's eigen website is niet in perfect Engels, maar is verder ook erg duidelijk.

Als eerste heb ik alles uit de doos gehaald. Je krijgt één extra aluminium arm. Verder ook nog wat schroefjes en boutjes, waar je er overigens niet veel van overhoudt na voltooiing van het frame. Raak ze dus niet kwijt.

Als eerste heb ik de nylon spacers op de bovenste plaat gemonteerd zodat ik de flight controller straks makkelijk kan monteren. Deze worden vastgezet met M3-borgmoeren.

Daarna heb ik de motor mounts op de aluminium armen gebouwd. Gezien ik een X-configuratie quad bouw, gebruik ik twee zwarte en twee zilverkleurige armen. Voor een plus-configuratie zou je eventueel drie zilverkleurige en één zwarte arm kunnen gebruiken.

Vervolgens de poten voor de armen in elkaar geschroefd. Hier valt niet veel bijzonders over te zeggen.

Daarna heb ik de poten en de armen samengevoegd. Dit gebeurt met slechts één bout, zo'n poot moet namelijk kunnen scharnieren d.m.v. een veertje. Dit is zo gemaakt om o.a. klappen op te vangen bij harde landingen.

De laatste stap om de armen te voltooien was het monteren van de veertjes. Het kan nodig zijn om één uiteinde van het veertje enigszins te verbuigen om het goed vast te laten klikken. Het zijn redelijk sterke veren, de poten zullen dus niet zomaar doorbuigen.

Als laatste stap heb ik de poten aan de hoofdplaten gemonteerd en voilà, het frame is af. Dit frame kan normaal gezien scharnieren zodat het gemakkelijker te vervoeren is, ik heb er echter voor gekozen om de scharniermogelijkheid weg te halen om wat extra stabiliteit te verkrijgen. Dit is mogelijk door het bovenste glasvezelplaatje 180 graden te draaien. Zie ook onderstaande afbeeldingen ter illustratie.

Waar mogelijk heb ik Bison Lock Bond (Loctite) gebruikt, maar dit is amper nodig bij het assembleren van dit frame, omdat de M3- en M4-bouten allemaal voorzien zijn van borgmoeren. Alleen in de glasvezel poten van het frame worden als metaal op metaal geschroefd, dus in dat geval is het wel mogelijk om wat Lock Bond te gebruiken.

Dat was het voor deze update. Vandaag (25/07/2014) komt de order uit het internationale warenhuis binnen, dan kan ik echt aan de slag met het monteren van elektronica.

 

[WillemP]

Update 26-07-2014

Weer een update, dit keer heb ik een aanpassing gedaan aan het frame en heb ik aan de elektronica gewerkt.

Mijn order uit het internationale warenhuis is gisteren binnengekomen, dinsdag besteld! Ik kan iedereen FedEx priority shipping aanraden, het kostte me slechts $7 meer dan de standaardverzending en de levering is zowat sneller dan levering uit het NL-warenhuis.

Ik had dus een extra mainplate voor het frame besteld en deze heb ik vandaag op het bestaande frame gemonteerd, om extra elektronica te kunnen monteren zonder dat het los aan het frame moet hangen. Aangezien ik hiervoor geen spacers had besteld moest ik ze zelf maken van M4-draadeind en een aluminium buis met een binnendiameter van 4mm. Nadat ik ze op maat had gezaagd zag het er zo uit:

Vervolgens heb ik 4 gaten in de mainplates uitgeboord van M3 naar M4. Ik heb gekozen om slechts 4 verbindingen te maken in plaats van 8 omdat er anders geen plek meer is voor de LiPo. Nadat ik de spacers met borgmoeren had gemonteerd zag het er zo uit:

Dit geheel heb ik vervolgens op het frame gemonteerd zoals dat normaal zou gebeuren.

Dit geeft me wat extra ruimte om elektronica te monteren. Of ik deze 'bay' wil houden weet ik nog niet zeker, ik zou namelijk ook de klittenbandstrap kunnen gebruiken om de batterij te monteren. Dat beslis ik later wel.

Verder heb ik de motoren gemonteerd. De draden met de klok mee georiënteerd, omdat ze anders in de weg gingen zitten met een schroef van het frame.

Vervolgens heb ik female 3.5mm bullet connectors aan de ESCs gesoldeerd. Ik heb de ESCs niet op de armen van de quad gemonteerd, dat vind ik minder mooi, in plaats daarvan heb ik ze in het frame gemonteerd. Dit is wel wat krapper, maar het past, en het ziet er meteen wat netter uit naar mijn mening... (Op de tweede foto natuurlijk nog niet, maar dat komt natuurlijk doordat de bedrading nog niet is aangesloten e.d.)

Omdat de outputs van de ESCs op zich niet lang genoeg zijn om de motoren te bereiken heb ik 12 verlengdraadjes gesoldeerd, heatshrink aangebracht (niet op de eerste foto te zien) en die vervolgens op het frame gemonteerd d.m.v. tiewraps.

Deze draadjes waren allemaal exact 13cm lang, dus soms passen ze niet mooi met de ESCs. Wat ik morgen dus ga doen, is de 3.5mm-aansluitingen van de ESCs loshalen en vervolgens de draadjes wat inkorten om het perfect passend te maken.

Dat was 'm weer, wat vinden jullie er tot nu toe van? Ik stel jullie tips en opmerkingen zeer op prijs!

 

[Lyrix]

Ziet er goed uit! Keep it going

 

[WillemP]

Update 27-07-2014

Vandaag heb ik de quad grotendeels afgemaakt. Zoals ik de vorige keer liet zien had ik een aantal spacers gemaakt om een extra mainplate op het frame te kunnen monteren. Uiteindelijk heb ik toch van dit idee afgezien omdat ik de extra ruimte niet nodig had en het alleen maar extra massa aan het geheel toevoegde.

Als eerste heb ik de ESC-outputs ingekort zodat ze netjes aansluiten op de reeds geplaatste kabels op de armen van het frame.

Het geheel van de armen ziet er dan ongeveer zo uit:

Daarmee was het "power system" eigenlijk voor een groot deel gewoon af. Dus ben ik begonnen aan het monteren van elektronica zoals de flight controller. Als eerste de flight controller zelf:

Op bovenstaande foto is te zien dat ik de 4 ESC-draadjes al heb aangesloten. Daarnaast zie je links een kabeltje; dit is de output van een aparte 5V3A-UBEC, om wat extra zekerheid te bieden.

Daarna heb ik de GPS-chip en de reciever aangesloten. Bij de reciever heb ik ervoor gekozen om niet elk draadje met een aparte + en - aan te sluiten. Dat scheelt een hoop onnodige kabeltjes. Om de reciever van stroom te voorzien is alleen kanaal 1 (throttle) met vcc, gnd en signal aangesloten, de rest van de kanalen is alleen op signal aangesloten.

Het instellen van de MultiWii-software vond ik niet erg moeilijk. Ik heb gewoon de laatste versie (2.3 in mijn geval) gedownload en vervolgens in config.h alle nodige aanpassingen gemaakt (o.a. GPS) en vervolgens heb ik de WinGUI ingesteld. Een erg handige applicatie naar mijn mening.

Ook de propellers gemonteerd, nadat ik de motoren op draairichting had gecontroleerd en de ESCs had gekalibreerd natuurlijk:

De 3300mAh LiPo heb ik met het geleverde klittenbandriempje vastgezet, onder op de batterij heb ik ook nog twee stukjes dubbelzijdige tape geplakt om ervoor te zorgen dat de batterij niet heen en weer kan schuiven. Het voltagealarm heb ik gewoon onder op de batterij geplakt, mooi dicht bij de balance plug.

En zo ziet het geheel er dan ongeveer uit:

En dan is het een kwestie van spelen met de PID-instellingen in de controller. Misschien probeer ik later MegapirateNG uit, om te vergelijken hoe dat werkt. Maar eerst een beetje leren vliegen...

 

[thijsco19]

Mooi hoor!

 

[WillemP]

Ik wilde gisteren dus weer proberen te vliegen, maar de quad kwam niet van de grond. Telkens als hij genoeg thrust had (~40-50%) kantelde hij naar een willekeurige kant, meestal naar links. Bij nadere inspectie bleek dat ik in WinGUI heel veel i2c errors krijg tussen -32000 en 32000 en ik heb geen idee wat ik er aan moet doen.

Ik neem aan dat de gyro en acc sensors kapot zijn, want vliegen is nu gewoon onmogelijk. Ook als ik de quad laat draaien zonder props op een vlakke tafel variëren de motoren hun snelheid t.o.v. elkaar :S

Dus, als straks blijkt dat het ding echt kapot is, dan zal ik een nieuwe moeten kopen. Ik realiseer me nu pas dat dit bordje niet met de meest geweldige sensors rondloopt, de KK2.1.5 heeft bijvoorbeeld een betere MPU (gyro+acc combo) dan dit ding.

Ik denk dus aan deze fc's:

-KK2.1.5
-APM 2.6 (clone)
-CRIUS AIOP v2.

Wat denken jullie?

kleine toevoeging: Ik heb de 5.0V en 3.3V regulators op de chip gecontroleerd en deze geven beide een juist voltage af. Die zijn dus niet kapot. De 3.3V bereikt ook de i2c sensoren, ik heb de baro en de accelerometer doorgemeten en allebei 3.30V op de GND/VCC. Wie weet zit het probleem dus wel in de software, ik moet wel vermelden dat ik gisteren redelijk hard ben gecrasht maar dat heeft dus verder geen zichtbare schade aan de elektronica opgeleverd... De FC werd overigens niet echt 'geraakt'.

 

[Lyrix]

Ik wilde gisteren dus weer proberen te vliegen, maar de quad kwam niet van de grond. Telkens als hij genoeg thrust had (~40-50%) kantelde hij naar een willekeurige kant, meestal naar links. Bij nadere inspectie bleek dat ik in WinGUI heel veel i2c errors krijg tussen -32000 en 32000 en ik heb geen idee wat ik er aan moet doen.

Ik neem aan dat de gyro en acc sensors kapot zijn, want vliegen is nu gewoon onmogelijk. Ook als ik de quad laat draaien zonder props op een vlakke tafel variëren de motoren hun snelheid t.o.v. elkaar :S

Dus, als straks blijkt dat het ding echt kapot is, dan zal ik een nieuwe moeten kopen. Ik realiseer me nu pas dat dit bordje niet met de meest geweldige sensors rondloopt, de KK2.1.5 heeft bijvoorbeeld een betere MPU (gyro+acc combo) dan dit ding.

Ik denk dus aan deze fc's:

-KK2.1.5
-APM 2.6 (clone)
-CRIUS AIOP v2.

Wat denken jullie?

kleine toevoeging: Ik heb de 5.0V en 3.3V regulators op de chip gecontroleerd en deze geven beide een juist voltage af. Die zijn dus niet kapot. De 3.3V bereikt ook de i2c sensoren, ik heb de baro en de accelerometer doorgemeten en allebei 3.30V op de GND/VCC. Wie weet zit het probleem dus wel in de software, ik moet wel vermelden dat ik gisteren redelijk hard ben gecrasht maar dat heeft dus verder geen zichtbare schade aan de elektronica opgeleverd... De FC werd overigens niet echt 'geraakt'.

KK2.1 is leuk maar voor z'n quadcopter zou ik toch echt een APM2.6 of Crius AIOP nemen. Beiden zijn erg goed.

 

[WillemP]

KK2.1 is leuk maar voor z'n quadcopter zou ik toch echt een APM2.6 of Crius AIOP nemen. Beiden zijn erg goed.

Bedankt, ik heb gekozen voor de APM2.6, met uBlox LEA-6M GPS+kompasmodule. Ik heb overigens vast kunnen stellen dat de gyroscoop de kapotte sensor is, alle sensor readings blijven op 0 hangen, terwijl de accelerometer en het kompas gewoon werken. Zie ook de afbeelding.

Als ik de GPS-module ook aansluit, slaan alle sensors op hol. Vliegen lukt sowieso niet zonder die gyroscoop, de quad valt telkens om bij het opstijgen. Hij staat dus voorlopig nog aan de grond...

Hobbyking heeft mijn RMA-claim ontvangen en een 'Product Specialist' bekijkt nu de foto's en video's die ik hun heb toegestuurd...

 

[Lyrix]

Goede keuzen! Kan best een tijd duren met RMA-Claim voordat ze je geld terug geven helaas :-/

 

[WillemP]

Goede keuzen! Kan best een tijd duren met RMA-Claim voordat ze je geld terug geven helaas :-/

Ja, ik ben er bang voor inderdaad... Volgende week ben ik toch een weekje op vakantie, dus dan kan ik toch niet aan mijn quad werken. Ik ga in die week wel proberen de garantieclaim af te handelen zodat ik na mijn weekje weg weer met de quad aan de gang kan .

 

[WillemP]

Even een update over de garantieclaim voor de kapotte FC: In de eerste instantie nam ik vandaag contact met HK live chat op om te vragen of ik een defect item altijd direct moet terugsturen nadat ik de claim heb aangemaakt. Als antwoord kreeg ik daarop dat dat niet altijd hoeft, en de medewerker zei dat hij/zij ook meteen wel even zou navragen hoe het ondertussen met mijn garamtieclaims zat. Naast de FC heb ik namelijk ook één motor waarvan ik de behuizing op en neer kan bewegen door een niet goed geplaatste C-clip op de as van de motor.

Tien minuten later kreeg ik antwoord terug van live chat met de mededeling dat beide items defect waren verklaard. Ik kreeg meteen de volgende keuze voor beide items:

A: Kosten terugstorten in de vorm van store credit.
B: Kosten terugstorten op PayPal- of creditcardrekening.
C: Nieuw item opsturen.

Voor de FC koos ik voor een refund naar PayPal (toch al een APM2.6 besteld), voor de motor heb ik een nieuw item aangevraagd gezien ik toch een nieuwe motor nodig zou hebben.

Kortom; geweldige service door HobbyKing!

 

[Lyrix]

Even een update over de garantieclaim voor de kapotte FC: In de eerste instantie nam ik vandaag contact met HK live chat op om te vragen of ik een defect item altijd direct moet terugsturen nadat ik de claim heb aangemaakt. Als antwoord kreeg ik daarop dat dat niet altijd hoeft, en de medewerker zei dat hij/zij ook meteen wel even zou navragen hoe het ondertussen met mijn garamtieclaims zat. Naast de FC heb ik namelijk ook één motor waarvan ik de behuizing op en neer kan bewegen door een niet goed geplaatste C-clip op de as van de motor.

Tien minuten later kreeg ik antwoord terug van live chat met de mededeling dat beide items defect waren verklaard. Ik kreeg meteen de volgende keuze voor beide items:

A: Kosten terugstorten in de vorm van store credit.
B: Kosten terugstorten op PayPal- of creditcardrekening.
C: Nieuw item opsturen.

Voor de FC koos ik voor een refund naar PayPal (toch al een APM2.6 besteld), voor de motor heb ik een nieuw item aangevraagd gezien ik toch een nieuwe motor nodig zou hebben.

Kortom; geweldige service door HobbyKing!

Zo dan.. Dat is wel even wat anders dan ik heb mee gemaakt Netjes hoor!

 

[WillemP]

Zo, ik ben weer terug van mijn vakantie, hieronder een korte update:

- De nieuwe motor (RMA) is binnengekomen en kan ik op mijn quad monteren, de oude bewaar ik dan als reserve, mocht ik hem ooit nodig hebben. Ook is de refund voor de MultiWii flight controller afgehandeld en gestort

- Ik heb een APM2.6 clone besteld (ondertussen verzonden)met een power module. Daarnaast ook een USBASP programmer om SimonK op mijn ESCs te flashen omdat ik daar veel positieve dingen over hoor.

- Verder heb ik nog een order geplaatst bij HobbyKing met o.a. een nieuwe LiPolader (Accucel 60W) omdat ik mijn HK E4-lader beu ben. Verder ook wat 40/50mm heatshrink om eventueel de ESCs een nieuw jasje te geven nadat ze geflasht zijn. Ook 3 extra sets propellers gezien 4 plastic 1045 propellers toch maar zo'n $3 kosten, en ik er de vorige keer nogal snel doorheen ben gegaan

Alles komt deze week of volgende week binnen en dan kan ik verder met de bouw! Ik heb mijn 9XR alvast ingesteld om via één kanaal gebruik te kunnen maken van de 6 slots voor verschillende flightmodes. Via de throttle- en de driewegschakelaar kan ik nu 6 verschillende flightmodes inschakelen en daarnaast heb ik ook nog een override op de aileronschakelaar zitten die automatisch de 'Stabilize' modus inschakelt.

In de volgende update breng ik verslag uit over de APM en toebehoren...

 

[WillemP]

Eindelijk dan weer een update met wat foto's

Ik heb gisteren de APM clone ontvangen, en deze ben ik meteen gaan installeren. In de eerste instantie dacht ik dat GPS niet werkte maar nu haal ik ook binnenshuis een accurate fix. Ik heb ook een eerste echte maiden gevlogen en dat ging niet slecht gezien ik eigenlijk nog geen ervaring heb

Nu is het een kwestie van leren en alle mogelijkheden van de APM ontdekken. Zo heb ik Loiter e.d. nog niet uitgeprobeerd, en waypoint management is ook erg interessant.

Verder heb ik een 3DR Power Module die ik nog niet heb geïnstalleerd, dat is misschien iets voor later om extra failsafe te hebben.

Ook de nieuwe Accucel-lader ontvangen, bevalt me erg goed:

de 3DR-powermodule:

Close-up van de 'GPS-clone':

En dan nog de APM2.6 zelf. Merk op dat de JP1-jumper nog niet was gesoldeerd toen ik deze chip ontving. Die heb ik er vandaag zelf op moeten solderen, en was wel nodig omdat de ESC's niks deden zonder deze jumper.