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Drohne aus Android-Smartphone

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    • Drohne aus Android-Smartphone

      Hallo Community,

      Ich habe schon länger Interesse daran eine Drohne zu bauen diesen Plan aber mangels Budget (bin Schüler) nie umsetzen können.

      Nun hatte ich die Idee, dass mein altes Smartphone (Samsung Galaxy S5 mini) alles hat, was eine Drohne braucht (GPS, zwei gute Kameras, einen leistungsstarken Prozessor und WLAN zum Steuern von einem anderen Smartphone aus, heißt ich bräuchte nur noch Motoren, Rotoren,einen Akku, einen Ramen und irgendwas zum Regulieren der Motoren was sich vom MicroUSB meines Handy aus ansteuern lässt

      Meine Frage ist ob jemand von euch weiß ob, wo und unter welchem Namen es dieses Zwischenstück zwischen Motoren und MicroUSB gibt und ob jemand eine Idee hat wie ich zwischen Meinem Android phone und meinem Neuen Handy (iPhone 6s) kommunizieren kann.
    • Deine Idee ist gar nicht so abwegig. Das Opensource Projekt Multiwii ist, wie der name schon sagt, aus der Idee entstanden, dass die Controller der Spielekonsole Wii alles haben, was man für einen Flightcontroller braucht. Die Leute haben sich zusammengetan und die entsprechende SW entwickelt. Und tatsächlich ist es so, dass jedes Smartphon alles hat, was man braucht, um einen Multikopter zu betreiben.
      Aber da ist die Hardware anzusteuen dein kleinstes Problem. Du brauchst nämlich eine komplette Software, um das alles zu realisieren. Du musst Schnittstellen definieren und diese per Software ansteuern. Deinen USB-Port kannst du zum Beispiel hernehmen um einen Mikroprozessor anzusteueren, der wiederum die ESCs für die Motoren ansteuert. Auch der braucht dann SW (auch als Firmware bezeichnet).
      Ach ja und eine iOS App zum Steuern brauchst du natürlich auch.
      Insgesamt ein Riesenprojekt.

      Gruß HE
    • Ich weiß aber glaube ich wie ich die Software programmiert bekomme muss ich dann halt nachher auf das Gewicht der Drohne abstimmen aber bevor ich anfange zu programmieren und zu bauen müsste ich wissen ob es überhaupt unter Android möglich ist Ausgaben aus dem MicroUSB auszugeben

      Ps Danke schon mal für eure Antworten gestern
    • Daten aus dem USB Port auszugeben muss ja gehen, sonst könntest du ja keine Daten von deinem Android Gerät herunterladen und hochladen. Beides geht doch, oder?
      Deine SW muss eben den Port initialisieren, dann mit den Datenpaketen ansprechen und das Handshake mit dem Partner behandeln.

      Gruß HE
    • Ich denke mal die Aus- und Eingabe von Daten über den Micro-USB-Anschluss sollte das kleinste Übel sein. Viele Kopter werden mittels Handy an der Fernsteuerung gesteuert (z.B. DJI). Dieses ist, im Regelfall über USB-Kabel mit der Fernsteuerung verbunden. Das heißt erst einmal, dass es grundsätzlich geht, Daten vom und zum Android- oder iOS-Handy zu übertragen.

      Was Du natürlich unbedingt brauchst, ist ein Flightcontroller. Mußt Du mal schauen, da gibt es im Internet zahlreiche unterschiedliche Modelle.

      Dann brauchst Du eine Software auf dem Smartphone im Kopter, die in Echtzeit Informationen ermitteln und daraus dem Flightcontroller entsprechende Steuerbefehle senden muß.
      Auf dem anderen Smartphone muß ein GUI-Programm sein, dass Eingaben des Piloten entgegennimmt und als Steuerbefehle an das Smartphone im Kopter sendet (WIFI). Gleichzeitig sollten aber auch Informationen vom Kopter-Smartphone empfangen werden können (Telemetriedaten).

      Nach meiner Auffassung ist das Ganze eine recht komplexe Angelegenheit, die man nicht mal so nebenbei erledigt. Ist also nicht so simpel.

      Mit welcher Entwicklungsumgebung willst Du die Programme entwickeln? Welche Erfahrungen hast Du mit der Softwareentwicklung?

      Grüße Frank
    • Ich hatte vor die Software in Android Java zu schreiben und mit Eclipse zu Entwickeln aber ich habe keine Ahnung wie ich den Port initialisiere. Reicht als Flightcontroller dann wen die ganzen Sensoren im Handy sind dann ein Andurino oder ein Anderer Microchip? Warum muss ich Daten von der Drohne zur FS zurücksenden nur die Bilddateien von der Camera falls ich irgendwann noch FPV draufpacken will?
    • FrankKie schrieb:

      Was Du natürlich unbedingt brauchst, ist ein Flightcontroller.
      Wenn ich das richtig verstanden habe, will er ja das alte Mobiletelefon als Flightcontroller nutzen. Völlig richtig sind alle notwendigen Sensore bereits vorhanden. Der Flightcontroller ist dann die SW und das zweite Mobile, ein I-Phone soll als Steuerung benutzt werden, die RC-Verbindung über WLAN. Es geht um die Ausgabe der Steuersignale an die ESCs.

      galaxyflo schrieb:

      Warum muss ich Daten von der Drohne zur FS zurücksenden
      Weil die meisten Datenübertragungsprotokolle gerne eine Antwort vom Partner haben möchten.
      So ungefähr stelle ich mir das vor:
      Mobile_FC.JPG

      Gruß HE
    • Hallo Helmut,
      habe schon verstanden, was grundsätzlich bezweckt wird. Richtig ist, dass das Smartphone die Sensoren hat. Aber das ist ja nur die eine Seite der Medaille. Diese müssen in Echtzeit ausgelesen und in Steuerungssignale umgewandelt und über USB bereitgestellt werden (Zusätzlich müssen die WIFI-Signale vom anderen Smartphone empfangen und verarbeitet werden). Das Smartphone selbst wird damit noch nicht zum kompletten Flight Controller (nach meinem Verständnis). Dessen eigentliche Aufgabe ist ja die korrekte Steuerung der Motoren an Hand der Sensordaten, dazu wird ein weiterer Controller benötigt, der das umsetzt (Hast Du ja in Deiner Zeichnung auch dargestellt). Vielleicht reicht da ein Andurino mit aufgespielter Flight Controller Software aus. Ich würde wahrscheinlich einen fertigen Flight Controller kaufen (so teuer sind die wohl nicht). Häufig haben diese schon grundlegende Sensoren an Bord (z.B. Gyro), diese müssen dann nicht im Smartphone ausgelesen werden. Die Frage für mich ist eigentlich nicht, ob das Smartphone die Steuerungssignale ausgeben kann, sondern dass diese in der richtigen Form an der richtigen Stelle im Flight Controller landen. Aber das kann ich als Nicht-Elektronker nicht beantworten. Habe im Internet einen interessanten Beitrag gefunden. Die Leute haben das, was hier das Ziel ist, schon recht umfangreich umgesetzt. Hier der Beitrag mit integriertem Demo-Video:

      A new android phone based drone controller is coming! - DIY Drones

      Ich sehe das ganze Projekt als nicht trivial an.

      Grüße Frank
    • Sag ich doch, volle Zustimmung. Das Projekt ist ausgesprochen anspruchsvoll, aber auf jeden Fall interessant.
      Klar geht das alles auch mit einem (letztendlich billigeren) FlightContoller mit OpenSource SW (z.B. PixHawk). Da kann man auch noch viel herumexperimentieren und programmieren.
      Aber ein Smartphone entsprechend "aufzubohren", könnte sich auch als Marklücke erweisen. Siehe das oben verlinkte Projekt.
      Ist halt eine Menge SW Aufwand... Schon allein die Filter für die Meßwerte der Sensoren haben es in sich.
      Siehe: ArduPilot Extended Kalman Filter (EKF)

      Gruß HE
    • Ja, eine sehr interessante Geschichte ist das auf jeden Fall. Ein Vorteil ist, dass das Smartphone alle Sensoren sehr kompakt auf kleinstem Raum hat und dass man verschiedenste Smartphones verwenden könnte. Macht alles noch flexibler. Ich weiß allerdings nicht wie gut und wie schnell die Sensoren im Vergleich zu im Kopter fest eingebauten sind. Aber anscheinend funktioniert es, wie der von mir verlinkte Beitrag zeigt.

      Ich glaube allerdings, dass galaxyflo das nicht umsetzen kann. Galaxyflo nimm mir das bitte nicht übel. Aber aus Deinen Fragen kann ich entnehmen, dass Du die Sache etwas zu blauäugig siehst. Die Idee ist nicht schlecht, erfordert aber doch schon recht tiefgreifende Kenntnisse der hardwarenahen Programmierung, der Funktionsweise des Android Betriebssystems, u.a.m.. Allerdings weiß Ich natürlich nicht, was Du kannst oder bereits gemacht hast.

      Grüße Frank
    • Gemacht habe ich in der Hinsicht noch nichts aber ich denke wenn es möglich ist, ich genug Zeit investiere und mir Hilfe hole könnte das klappen. Und wegen der Flightcontrollergeschichte ich möchte mithilfe des Handygyro berechnen lassen welche Motoren wie schnell drehen müssen und der evtl. Andurino oä soll dann die digitalen Signale vom Handy an die esc weitergeben
      Allerdings denke ich dass eher die FS Host und die Drohne Client sein wird da die Drohne so nur die Daten Abfragen muss oder?
    • Hallo galaxyflo,

      eine klassische Client/Server (Host) Konstellation ist das Ganze nicht. Dabei kann ein Server (Host) Anfragen mehrerer Clients quasi gleichzeitig empfangen und beantworten. Hier haben wir es mit einer 1:1 Beziehung zu tun, also zwei Geräte die miteinander kommunizieren. Damit ist es im Prinzip egal, wer als Host oder Client bezeichnet wird.

      Ich will Dir nicht den Mut nehmen. Aber es ist recht kompliziert.
      Besonders die Steuerung der Motoren auf der Basis der Gyro-Daten selbst zu programmieren wird wohl nichts.
      Ich würde eher mal schauen, ob es fertige Flight Controller Software gibt, die auf dem Andurino lauffähig ist (ich glaube da schon mal was gesehen zu haben). Dann kann man, einfach gesagt, die Gyro-Daten (sowie andere Sensordaten) des Smartphones an den Andurino übermitteln und der steuert dann die Motoren mittels der Software.

      Für den Anfang würde ich erst einmal versuchen ein Programm zu schreiben, dass auf dem Smartphone alle notwendigen Sensoren permanent ausliest.

      Wünsche Dir Erfolg.

      Grüße Frank
    • galaxyflo schrieb:

      Allerdings denke ich dass eher die FS Host und die Drohne Client sein wird da die Drohne so nur die Daten Abfragen muss oder?
      Das Mobiltelefon in der Luft sollte Server sein, das am Boden der Client. Grund ist, dass du dich an deinem iPhone mit dem Kopter verbinden willst. Du möchtest bestimmt nicht erstmal eine Verbindung auf dem im Kopter eingebauten Telefon mit deinem Steuergerät herstellen. Das wäre etwas umständlich.
      Das wird auch bei Kameras und anderen Geräten so gemacht, dass die Geräte die Verbindung anbieten und sich die App bzw. das Mobiltelefon in deiner Hand darauf einloggt, also Client ist.
      Das hat nichts damit zu tun, wer das "Sagen" hat.

      Gruß HE

    • galaxyflo schrieb:

      Weiß jemand von euch wie man über die PWMs vom Arduino die ESCs ansteuert also im Arduino Code
      Also generell schonmal "Daumen hoch" für Deine Idee ein Smartphone für soetwas zu verwenden !
      Den Arduino als Controller für die Motoren zu verwenden find ich ebenso gut und hatte die Idee auch schon. Wenn Du Dich näher mit Arduinos befasst, wirst Du feststellen, dass es für die Teile jede Menge Libraries gibt. Wie der Name schon sagt, sind das Bibliotheken, die den Arduinos erweiterte Funktionen zur Verfügung stellen sollen. Unter anderem gibt es Libraries für die Ansteuerung von Servos und an solchen Servo-Ausgängen hängen ja auch die ESC's in "konventionellen" Multicopter-Steuerungen.

      Auch das Erlernen der Funktionen eines Arduino und seine Programmierungen sind nicht ganz Trivial.
      Wenn Du das richtig erlernen willst, guck Dich mal hier um !

      ARDUINO.CC
      Wer das Unmögliche nicht versucht, wird das Mögliche nie erreichen ! Hände reiben