e0M000C Tyro129 Walksnail Avatar Mount 19mm

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Vor zwei Jahren begann ich meine Quadcopter Karriere mit einem Tyro 129. Dieser wurde von Joshua Bardwell in einem Video als günstiges Long Range Quad vorgestellt.

Zu Beginn des Sommers 2022 kam das neue digitale Bildübertragungssystem Walksnail Avatar auf den Markt. Damit wollte ich den Quadcopter ausrüsten. In einem anderen Video stellt Joshua einen einachsigen Servogimbal für eine Racingdrohne vor.

Was mich von Anfang an bei der Tyro 129 gestört hat, war dass die Rotorblätter weit in das Kamerabild hineinragen.
Darauf hin begann ich mit ersten Zeichnungen. Ein Halter sollte die Kamera schwenkbarer vor den Propellern positionieren. Der vorhandene Platz zwischen den Propellern ist aber recht begrenzt. Darum brauchte es mehrere Versuche bis zum vorliegenden Entwurf.

Ein paar herausgearbeitete Features:

Großer Schwenkbereich (-90° .. +60°)
Minimale Belastung des Kamerakabels beim Schwenken
Keine Druck- oder Zugbelastung des MIPI Verbinders am Videosender beim Schwenken
Einsatz eines 180° 8G Servos mit 15mm Arm für vollen Schwenkbereich
Servo kann wahlweise rechts oder links montiert werden
Gesamtgewicht des Kameraarms ohne Kamerasystem 50g

Betriebsystem

Die Tyro 129 habe ich zunächst mit BetaFlight 4.3 geflogen. Das BetaFlight OSD funktioniert hervorragend mit der Avatar.
INAV soll ein besseres Return to Home bieten als BetaFlight. Also habe ich das auch auf der Tyro ausprobiert. Bisher konnte ich nur einen Teil des OSD zum Laufen bringen. INAV ist noch nicht wirklich kompatibel mit dem Avatar Videosender.

Einstellungen Fernsteuerung OpenTX

ExpressLRS LUA Script

Im Tyro 129 setze ich einen 900Mhz ExpressLRS Empfänger ein (ein umgeflashter FrSky R9MM).
Bei ersten Versuchen sprang der Servo in großen Winkeln von einer Position zur nächsten. Eine Recherche ergab, dass ExpressLRS alle Kanäle ab 5 zunächst nur in einer geringen Auflösung überträgt. ExpressLRS wurde für RacingQuads entwickelt. Diese benötigen nur für die ersten vier Kanäle eine hohe Auflösung. Die übrigen Kanäle heissen AUX1 bis AUX12 und sind zur Umschaltung von Betriebszuständen gedacht.
ExpressLRS bietet jedoch die Option die AUX Kanäle mit einer höheren Auflösung von 7 Bit zu übertragen. Diese Betriebsart wird Wide genannt.

Die Betriebsart wird in der OpenTX Fernsteuerung über das ExpressLRS LUA Skript eingestellt:
- Packet Rate: 200 (höhere Rate = sanfterer Servolauf)
- Switch Mode: Wide (erhöht Präzision von Aux Channels auf 7 Bit)
OpenTX Modellseite Mischer (6/13)
- Analogeingang für Mischer anlegen (z.B. CH11)

Einstellungen INAV Configurator

Seite Mixer/Servo Mixer

Gewicht: 100%
Speed: 100
Input: RC Channel 11 (siehe oben "Seite Mischer (6/13)"!)
"Save and Reboot"

Seite Outputs/Servos/Servo 0
- Min: 600us
- Max: 2400us
- Rate: 100%
- "Save and Reboot"

FlightStack Mamba H743 im Tyro 129

Beim Test von Bidirectional DSHOT mit BetaFlight 4.3 sind mir am Tyro drei Motoren, der Motorcontroller und anschließend auch der FlightController durchgebrannt. Vermutlich waren 6S doch etwas zuviel für die Kombination. Darum setze ich im Tyro 129 inzwischen einen Mamba H743 mit passendem Mamba F55 Motorcontroller ein. Deren Preis liegt bereits oberhalb des Tyro Gesamtpreises. Wer seinen Tyro mit weniger Spannung fliegt, der sollte auch mit dem originalen Matek 405 glücklich werden.

Servo mit FlightController verbinden und testen

Um einen Servo am FlightController anzuschließen muss ein entsprechender Ausgang frei sein. Die Servoausgänge von INAV liegen auf den Pads: S5 bis S8 (siehe INAV Configurator Seite "Mixer/Output Mapping"!). Der Mamba H743 bietet die Pads S1 bis S8 an. S1 bis S4 bieten aber nur Kopien der Motorsteuersignale an und sind für Servos nicht zu gebrauchen.

Servo testen
Ein Vollausschlag an der Fernsteuerung muss 180° Bewegung des Servos veranlassen
Evtl. Überprüfung mit Oszilloskop
Die Einschaltzeit (Ton) an Servopin muss sich sanft zwischen 600 und 2400 usecs bewegen.
Meine Erkenntnisse sind, dass die Anzeige im INAV Configurator auf der Seite Outputs genau zum Oszilloskopbild passt.

Flugerfahrungen Schwenkbare Kamera im Tyro 129

Für erste Flugtests habe ich den Kamerawinkel zunächst über ein Analogpoti auf meiner Fernsteuerung gesteuert. Beim Start zeigt die Kamera ca. 30° nach oben. Für schnellen Flug schwenke ich sie noch etwas höher.
In einer Schwebeposition habe ich die Kamera auch ganz nach unten geschwenkt. Dieser Modus ist besonders gewöhnungsbedürftig. Beim ersten Mal wurde mir etwas schwindelig. Die gewohnten Bezugspunkte für Fluggeschwindigkeit und Höhe verschwinden komplett. Ohne automatische Lageregelung (ich fliege im Horizonmodus) driftet das Quad im Wind von seiner Position. Die Höhe lässt sich optisch aber gut einschätzen. Natürlich hilft die FullHD Auflösung der Avatar enorm dabei. Auch aus 100m Höhe lassen sich Bodenstrukturen gut erkennen. Die Plastizität des Bildes ist sehr realistisch und vermittelt das Gefühl hoch oben über der Landschaft zu schweben.
Nach ein paar Flügen gewöhnt sich das Gehirn an die vielen neuen Eindrücke. Flug und Lagehaltung gelingen inzwischen bei verschiedenen Kamerawinkeln. Es wird aber noch viel Übung erfordern bis ich in Bodennähe sicher fliegen kann.

Ausblick

Als nächstes plane ich den Einsatz eines Headtrackers um den Kamerawinkel mit der Kopfneigung zu steuern. Aktuell sind mir die Arduino nano BLE aber noch zu teuer. Es kann also noch ein paar Wochen dauern, bis es so weit ist.

Erstellt von Gregor Rebel im Herbst 2022


[png, 434kB] #001: CAD-Modell	[png, 2MB] #002: Druckvorbereitung - Die beiden Kameraarme muessen mit aktiviertem Support gedruckt werden	[png, 5MB] #003: Druckvorschau

[jpg, 4MB] #004: Frisch gedruckt. Weil der Kuehlluefter nicht funktioniert zieht PLA aktuell Faeden	[jpg, 6MB] #005: Entfernen der Supportstrukturen und Faeden	[jpg, 4MB] #006: Glaetten und Haerten einiger Stellen ist mit einem regelbaren Loetkolben bei 190 Grad C einfach und ohne Gestank moeglich

[jpg, 5MB] #007: Die Befestigungsloecher muessen im Linkslauf gehaertet und anschliessend im Rechtslauf passend aufgebohrt werden	[jpg, 4MB] #008: Die Enden der Befestigungsloecher sind besonders beansprucht und werden nachtraeglich gehaertet	[jpg, 3MB] #009: Aufkleben von M2 Unterlegscheiben

[jpg, 3MB] #010: Das 8g Servo muss beschnitten werden um zu passen	[jpg, 3MB] #011: Eine 1mm Schubstange wird erhitzt	[jpg, 4MB] #012: Die heisse Schubstange wird in einer schnellen Bewegung bis zum kalten Bereich in den Kunststoff geschoben. Nach ein paar Sekunden ist der Kunststoff erkaltet und gehaertet

[jpg, 4MB] #013: Der Servo wird mit einem Tropfen Heissklebe am Kameraarm fixiert	[jpg, 3MB] #014: Unterhalb des Servos wird das Ende des Befestigungsloches mit Heissklebe verstaerkt	[jpg, 7MB] #015: Ein Kabelbinder sichert das Servo zuverlaessig

[jpg, 3MB] #016: Der fertige Kameraarm noch ohne Kamerasystem wiegt 50g	[jpg, 9MB] #017: Die Walksnail Avatar wird in den zugehoerigen Kanal eingelegt	[jpg, 3MB] #018: Der Kameraarm komplett mit Walksnail Avatar wiegt 76,9g

[jpg, 4MB] #019: Gummifuesse werden auf die Unterseite der oberen Carbonplatte geklebt um den Videosender zu stuetzen	[jpg, 4MB] #020: Kameraarm mit Kamera fertig eingebaut im Tyro129. Der Videosender wurde mit zwei Kabelbindern gegen die Gummipuffer nach oben angezogen	[jpg, 4MB] #021: Der Schwenkbereich der Kamera reicht von +60 bis -90 Grad

[mp4, 123MB] #022: Flug uebers Feld mit manuell schwenkbarer Kamera - Blendende Abendsonne [Denoise3D 7500kbps]