Microcontrollergesteuerte Drohne

 

In den vergangenen Jahren sind Drohnen zu einem wichtigen Mittel diverser Branchen geworden. Ob im militärischen oder im zivilen Einsatz; die unbemannten Flugobjekte erfüllen viele Aufgaben, bei denen in früheren Jahren Menschen unmittelbar anwesend sein mussten. Hochauflösende Videodrohen liefern geografische Informationen, die im Kriegsfall strategischen Vorteil erbringen, oder schaffen faszinierende Aufnahmen von Natur und Landschaft. Logistische Aufgaben können übernommen werden, oder aber ein Privatmann leistet sich ein erschwingliches Modell als Hobby.
Der Fortschritt und die Möglichkeiten, die von diesem aufstrebenden, technologischen Objekt ausgehen, sind enorm.

Der Rahmen meines Quadrocopters besteht hauptsächlich aus Aluminium. Strom liefert ein 14,8V Lithium Polymer Akku, der über 4 Stromregler (ESCs) an jeweils einen Dreiphasenwechselstrommotor der Marke DJI angeschlossen ist. Die zentrale Steuerungseinheit des Quadrocopters ist ein Arduino Microcontrollerboard. Hierüber wird die Zufuhr und somit die Schubkraft der einzelnen Motoren über ein frequenzmoduliertes Signal gesteuert. Verschiedene Sensoren liefern Daten über die Lage des Quadrocopters, um über einen PID Algorithmus Unebenheiten beim Flug ausgleichen zu können. 2 XBee Sender/ Empfänger Module ermöglichen eine drahtlose Kommunikation. Mit einer Schubkraft von 1Kg pro Rotor, ist der Quadrocopter in der Lage, nach Abzug des Eigengewichts und der benötigten Auftriebsleistung, eine leichte Kamera (GoPro) zu transportieren.