Dem Copter wird über einen Zeigestab seine relative Position übermittelt. Am Zeigestab sind 3 Leds (RGB = rot, grün, blau) angebracht. Die Leds bilden ein gleichseitiges Dreieck [Bild].
Anordnung: Rot = vorne links, blau = vorne rechts, grün = hinten Mitte.
Der Copter wertet über eine Kamera die Position der 3 Leds aus und berechnet aus diesen Werten seine Steuerbefehle:
- Roll: Drehung um die Längsachse
- Pitch: Drehung um die Querachse
- Yaw: Drehung um die Hochachse
- Throttle: „Gas“, Copter steigt oder sinkt
Bild aus: https://technikblog.ch/2013/03/projekt-multicopter-wie-funktioniert-ein-multicopter
Idealposition
Der Copter versucht, durch Steuerbefehle sich so zu positionieren, dass der
- Mittelpunkt der Punkte (R,G, B) sich in der Mitte des Kamerabildes befindet,
- die Punkte R und B den Abstand n haben und
- der Punkt G sich in der Mitte der Gerade RB befindet:
Copterdrehung
Eine Drehung des Bildes resultiert aus der Schräglage entweder des Copters oder des Zeigestabs. Diese Drehung muss nicht ausgeglichen werden, da sie eine Folge der Copter-Positionsregelung (Roll) ist:
Versatz in Y-Richtung
Hier befindet sich der Copter zwar in der Idealposition. Allerdings ist die Kamera nicht optimal auf den Copter ausgerichtet. Optional kann daher die Kamera über ein Servo in ihrer Längsachse gedreht werden, um diesen Versatz zu korrigieren.
Versatz in X-Richtung
Dieser Versatz bedeutet, dass der Copter in seiner Hochachse nicht optimal in Richtung des Zeigestabs positioniert ist. Es muss eine Korrektur des Yaw Wertes erfolgen.
Abstand RB entspricht nicht dem Idealabstand n
Dies bedeutet, dass der Copter zu nah (Abstand RB > n) oder zu weit entfernt (Abstand RB < n) vom Zeigestab positioniert ist. Dies muss über den Pitch-Wert korrigiert werden.
Punkt G befindet sich nicht auf der Gerade RB
Ist G nicht auf der Gerade RB positioniert, dann ist der Copter zu hoch (G oberhalb von Gerade RB) oder zu tief (G unterhalb Gerade RB) positioniert. Dies muss über eine Änserung des Throttle korrigiert werden.
Punkt G befindet sich nicht in der Mitte der Strecke RB
Befindet sich G auf der Gerade RB näher an B, dann muss die Copterposition nach links korrigiert werden. Ist G näher an R, wird nach rechts korrigiert. Dies erfolgt durch eine Modifikation des Roll Wertes.
Gemischte Korrekturen
In der Praxis werden alle oben genannten Korrekturen gleichzeitig auftreten:
Berechnungspraxis
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