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Drohnen kann man auch selbst bauen – Hier eine Anleitung

Aktualisiert: 28. Aug 2020

Wie baue ich mir meine Drohne selbst?


Welche Drohne brauchst du für deine Kamera, worauf musst du beim Bau einer Drohne achten? Welche Motoren passen auf diesen Rahmen? Welchen Akku benötigst du? Passt das alles so zusammen? Diese und ähnliche Fragen erhalte ich täglich.


Diese Anleitung will ich dir meine Erfahrungen, Tipps und Tricks weitergeben, bei der erfolgreichen Zusammenstellung deiner ersten Drohne dir zu helfen.


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Drohnen Definition:


Was genau ist eigentlich eine Drohne oder Multicopter?


Multicopter / Drohnen / Quad? Woran erkennst du genau den Unterschied?


Oftmals kommt die Frage auf: Was ist nun eigentlich der Unterschied zwischen einer Drohne und einem Multicopter und ist ein Quadcopter wieder etwas anderes?

Multicopter bedeutet vom Begriff her, dass es sich um ein Modell mit mehreren Rotoren handelt. Es kann sich also um einen Tri, Quad, Hexacopter oder Octocopter handeln. Wie diese Modelle genau aussehen und aufgebaut sind erkläre ich dir in diesem Blogartikel.


Der Begriff ist also allgemein gehalten und bezeichnet keine genaue Bauform.

Vor allem im englischsprachigen Raum ist "drone" Synonym sowohl für militärische Einsatzzwecke als auch für den Modellbaubereich, dort wird der Begriff "multicopter" eher selten verwendet. Die Presse hat dies mittlerweile aufgegriffen und bezeichnet alle Arten von Modellbau Multicoptern und auch Spielzeug pauschal als "Drohne". Auch mehr und mehr Hersteller bewerben ihr Produkt als Drohne. Zu Beginn dieser Entwicklung standen viele Modellbauer diesem Trend kritisch gegenüber da befürchtet wurde, dass ein Hobby und Freiprodukt nun mit militärischen Produkten assoziiert wird.


Welche Drohne passt genau zu mir bzw. zu meinem Einsatzzweck?


Mein Blogartikel legt den Fokus auf den Bau und die Zusammenstellung eines Video-Copters, also einer Drohne, die für Bild und Videoaufnahmen gedacht ist. Natürlich kann die Vorgehensweise auch auf eine Drohne ohne Kamera oder eine Drohne mit einer anderen Nutzlast übertragen werden.


Welche Arten von Drohnen gibt es eigentlich?

Ein Hauptmerkmal zur Unterscheidung von Drohnen ist die Anzahl der verwendeten Motoren / Propeller. Die Anzahl der Motoren ist dann ebenso namensgebend für die meisten Modelle:


Quadcopter:

Die Art, die man am häufigsten sieht, ist der Quadcopter, der oft auch als Quadrocopter bezeichnet wird. Dieser Begriff wird aus dem Lateinischen abgeleitet (quadrum ist das Viereck). Wie es der Name bereits vermuten lässt werden beim Quadcopter vier Motoren und vier Propeller auf einer Ebene ausgerichtet.


Die logische Konsequenz dieser Anordnung ist ein recht stabiles Flugverhalten. Jeweils zwei sich gegenüber liegenden Motoren drehen sich gegen den Uhrzeigersinn, bzw. drehen sich im Uhrzeigersinn.


Die Bauform des Hexacopter

Eine weitere Art eines Multicopters stellt der Hexacopter dar. Die Silbe Hexa kommt aus dem Griechischen und steht für die Zahl sechs. Bei einem Hexacopter handelt es sich demnach um eine Drohne mit sechs Motoren und sechs Propellern. Auch hier werden alle Motoren auf einer Ebene angeordnet.


Durch die höhere Anzahl an Armen, Motoren und Propellern kommt es hier in der Regel zu einem höheren Gesamtgewicht der Drohne. Dies wiederum führt zu einer höheren möglichen Zuladung und zu einem ruhigeren Flugverhalten, im Vergleich zum Quadcopter.

Die Bauform des Octocopter und seine Funktion


Soll die Motorenanzahl noch größer ausfallen befinden wir uns im Bereich der Octocopter. Die Silbe Octo kommt auch wieder aus dem Griechischen und steht für die Zahl acht. Demzufolge haben wir es mit einem Multicopter mit acht Motoren und acht Propellern zu tun.


Durch die große Anzahl von Motoren haben wir auch hier wieder ein besonders ruhiges Flugverhalten und große Zuladungsmöglichkeiten. Auch das vorhin angesprochene Prinzip der Redundanz ist hier in Verbindung mit der richtigen Flugsteuerung gegeben. Ein typischer Einsatzweck wäre also zum Beispiel das Befördern einer großen Kamera zu Aufnahmezwecken.


Sonderbauformen wie die von dem Tricopter


Zusätzlich zu den bisher genannten Modellen gibt es noch einige Sonderformen, welche sich über die Zeit mitentwickelt haben aber eher Sondermodelle darstellen oder für spezielle Anwendungen gedacht sind.

Als Besonderheit ist hier z.B. ein Tricopter zu nennen, also ein Modell mit nur drei Motoren. Diese Modelle fanden vor allem in der Anfangszeit der Multicopter Entwicklung häufiger Anwendung. Zur Stabilisierung verwendet diese Variante einen beweglichen Heckmotor, dieser wird dann geschwenkt und ebenfalls vom Flight Controller mit angesteuert.


Welche Einsatzzwecke gibt es hierfür?


Die Gründe und Motivationen sich für eine Drohne zu entscheiden sind unwahrscheinlich vielfältig.

Generell muss zwischen privaten und geschäftlichen bzw. professionellen Einsatzzwecken getrennt werden.

Im Privatbereich entscheiden sich Hobbypiloten meist für eine Drohne, da sie sich für Landschaftsaufnahmen in Form von Fotos und Videos ihrer Region oder aber im Urlaub machen wollen.


Im professionellen Bereich können ebenfalls großartige Ergebnisse in Sachen Videoaufnahmen erzielt werden. Sowohl Fotografen und auch die Film-Industrie bedienen sich mittlerweile gerne entsprechenden Drohnen um beispielsweise Luftaufnahmen, Werbespots oder Filmausschnitte zu drehen. Oftmals können hier enorme Einsparungen realisiert werden, da auf einen Helikoptereinsatz verzichtet werden kann.


Auch andere Gewerbezweige wie beispielsweise Architekten, Makler, Gutachter und Vermesser können von der Technik aus der Luft profitieren. Auf diese Art und Weise können dem Kunden aus einer anderen Perspektive Immobilien und Grundstücksflächen erläutert werden.

Des Weiteren können sämtliche technische Einrichtungen wie beispielsweise Hochstrommasten und Windräder vom Boden aus mit Hilfe einer Drohne sicher kontrolliert werden. Einen weiteren wichtigen Beitrag zur Sicherheit können Drohnen in Einsätzen von Polizei, Feuerwehr und THW leisten.

Für in der Forschung und Wissenschaft werden Drohen eingesetzt und bilden hierbei eine wichtige Rolle. Viele Institute, Universitäten und Hochschulen forschen bereits seit geraumer Zeit für weitere Einsatzmöglichkeiten mit Drohnen, hierbei sei zu erwähnen, dass die produzierende Industrie in Zukunft Drohnen als Lastentransportmittel von Werk zu Werk, verwenden wird.


Auch verschiedene Bereiche in der Natur gibt es ein breites sinnvoller Einsatzgebiet für Drohen. Ob in der Landwirtschaft zur Bekämpfung von Schädlingen, wie beispielsweise dem Maiszünsler, der mit Hilfe von Schlupfwespenlarven, die von der Drohne in regelmäßigen Abständen auf einem Feld verteilt werden, bekämpft wird bis hin zum Einsatz in Jagdrevieren zum Aufspüren von Wildschweinschäden. Oder auch zum Aufspüren von Rehkitzen vor der Getreideernte mit dem Mähdrescher.


Auch Vereine und Ehrenamt setzen vermehrt Drohnen ein. Ein besonders schönes Beispiel sind Vereine, die Rehkitze mit Hilfe von Drohen, die mit Wärmebildkameras ausgestattet wurden, aufspüren, sodass diese bevor ein Landwirt mäht in Sicherheit gebracht werden können.


Die Einsatzgebiete von Drohen sind sehr vielfältig. Für nahezu jeden Zweck und einer Vielzahl von Möglichkeiten sind Drohnen geeignet. Es entsteht mittlerweile ganze Industriezweig für die Planung und Entwicklung die ganze Industriebereiche abdecken, in der Planung ist welche Arbeitsleistung kann man mit einer Drohne in Zukunft idealerweise ausführen.

Wichtig ist allerdings immer verantwortungsvoll und vorsichtig mit einer Drohne umzugehen, um die Gefährdung von anderen auf jeden Fall zu vermeiden.

Wie schwer ist es eine eigene Drohne selbst zu bauen? - Kann ich das Ganze überhaupt bewerkstelligen?


Die Lust eine Drohe selbst zu bauen oder selbst zusammen zu bauen Anfang vor der Frage: Kann ich das alles überhaupt?


Generell spricht vieles für eine "Do it yourself" ("DIY") Methode: Es macht einen Heiden Spaß, man kann im Ernstfall, zum Beispiel nach einem Crash (Absturz), selbst etwas reparieren und Teile komplett austauschen und hierbei entscheidest du selbst, welche Komponenten du verwenden möchtest.

Eine wichtige Sache ist auf jeden Fall eine eigene Hobbywerkstatt oder ein eigener Bastelkeller. Dies ist eine gute Voraussetzung und bringt dir in vielen Punkten, gerade was den Platz und das Vorhandensein von Maschinen und Equipment angeht einen großen Vorteil bei deinem Drohnenprojekt, um es voranzutreiben. Vor allem wenn du einen größeren Eigenbau planst.

Leicht findest du im Internet einen Bausatz für deine Drohne mit allen notwendigen Komponenten, wie zum z.B. Motoren, Regler, Propeller, ... die von jedermann leicht ohne Vorkenntnisse gut zusammengebaut und anschließend auch geflogen werden können. Ein Arbeitstisch und etwas Platz sind vollkommen ausreichend.

Genügend Hilfestellungen gibt es bereits in vielen Foren im Internet, sollte man einmal zu Hause nicht weiterkommen. Mittlerweile ist es aber auch so, dass die Händler die Drohnen vertreiben generell vor dem Kauf und bei der Auswahl der Komponenten immer beratend tätig sind und dir später nach dem Kauf auch einen gewissen Support liefern. Auch nach dem Kauf können sich die Käufer jederzeit gerne mit Fragen an diese Händler wenden.

Derzeit gibt es im Internet auf YouTube –Videos und Tutorials, die gerade bei technisch komplizierteren Produkten sehr hilfreich sein können.


Ein gutes und aussagekräftiges Video, welches Schritt für Schritt die Vorgehensweise zeigt ist einer Anleitung auf Papier weit voraus. Des Weiteren gibt es sehr empfehlenswerte Blogs und auch Foren, die sich mit nahezu jedem erdenklichen Produkt beschäftigen. Einfach einmal danach Googeln.

Auf jeden Fall sinnvoll ist auch das Fliegen mit Gleichgesinnten in einem Verein. Dort kann man schnell auch gemeinsam mit Freunden Hürden überwinden und viel von anderen dazu lernen.

Ich wünsche dir jetzt viel Spaß und Freude an deinem neuen Drohnen-Hobby!

Welche Komponenten sind in einer Flugdrohne verbaut?


An dieser Stelle möchten wir einen kurzen Überblick über die in einer Drohne verbauten Komponenten geben. Im späteren Bauverlauf werden die Komponenten einzeln detailliert beleuchtet.


Die Grundlage für alle weiteren Komponenten bildet der Rahmen oder auch Frame genannt. Er dient dazu die Komponenten sinnvoll zu befestigen und trägt auch maßgeblich mit zur Erscheinung der Drohne bei. Ein Frame sollte stabil und leicht sein. Aus diesem Grunde sind mittlerweile viele Frames aus Carbon gefertigt.


Ein weiterer wichtiger Bestandteil der Drohne sind die verbauten Motoren. In Multicoptern werden sogenannte Brushless Motoren verbaut. Die Auswahl an Motoren ist mittlerweile enorm und reicht von wenigen Gramm schweren Micro Motor bis zu Motoren mit über 1kg Eigengewicht.


Auf den Motoren werden die Propeller montiert. Die Propelleranzahl entspricht der Motorenanzahl. Jedoch muss bei den Propellern darauf geachtet werden, dass zum Beispiel bei einem Quadcopter immer zwei Propeller linksdrehend und zwei Propeller rechtsdrehend sind und dass diese korrekt montiert werden. Propeller gibt es aus vielen verschiedenen Materialien. Preiswerte Propeller sind aus ABS, Nylon oder GFK Mischungen, hochwertige (und größere) Propeller werden aus Carbon gefertigt.


Unter einem Regler oder einem ESCs versteht man ein elektronisches Bauteil, welches Signale in einer speziellen Abfolge an die verbauten Motoren sendet, damit sich diese drehen. Pro Motor wird ein Regler verwendet.


Um die Drohne mit Energie zu versorgen wird ein Akku benötigt. Nahezu ausschließlich werden LiPo (Lithium Polymer) Akkus verwendet. An dieser Stelle sei bereits darauf hingewiesen, dass ein verantwortungsvoller Umgang, was die Lagerung und die Benutzung betreffen, unbedingt erforderlich ist.


Um die Drohne zu steuern bedarf es einer Flugsteuerung bzw. eines Flight Controllers. Die Hauptaufgabe dieser Komponente ist es die Drohne zu stabilisieren und die Motoren und Regler anzusteuern.


Der Empfänger hat die Aufgabe die Signale der Fernsteuerung zu empfangen und diese an die Flugsteuerung weiterzuleiten.


Gimbal mit Kamera. Unter einem Gimbal versteht man ein Gestell, in dem die Kamera montiert wird. Das Gimbal stabilisiert die Kamera während des Fluges sodass wackelfreie Bilder möglich sind. Es gibt auch Modelle welche zusätzlich per Fernsteuerung gesteuert werden können, sodass der Pilot während des Fluges die Kamera drehen und schwenken kann.


Des Weiteren werden noch einige andere Komponenten benötigt, die den Flug einer Drohne möglich machen, sich aber nicht unmittelbar „an Bord“ befinden. Zu nennen wären hier noch eine Fernsteuerung, ein Ladegerät und zum Beispiel ein FPV Monitor oder eine FPV-Brille.


Was brauchst du sonst noch so an Werkzeug?


An Werkzeug werden zur Montage des Rahmens vor allem verschiedene Schraubendreher (meistens Inbus) verwendet. Auch eine Zange, Pinzette und ein Seitenschneider sind hilfreich, um etwas festzuhalten oder ein Kabel oder einen Kabelbinder einzukürzen.

Fast unumgänglich ist auch ein Lötkolben mit Zubehör. Die Lötarbeiten sind allerdings relativ einfach da oft nur Kabel miteinander verlötet werden müssen oder ein Kabel auf einer Platine verlötet wird. Trotzdem sollten absolute Anfänger erst einmal an ein Paar „Opferkabel“ üben bevor ggfs. der neue Brushless Regler durch zu viel Hitze oder falsche Anwendung beschädigt wird.


Gerade bei Schraubendrehern sollte man sofern man öfters etwas baut schon auf Qualität achten. Nichts ist ärgerlicher als ein Kratzer im Carbonrahmen oder eine ausgedrehte Schraube, weil der Schraubendreher nicht 100% gepasst hat oder die Zange nicht sauber schließt.


Es muss nicht gleich ein Werkstattwagen von Hazet oder Gedore sein.

Eine solide Grundausstattung an Schraubendrehern, Zangen sowie Lötkolben, Pinzette usw. sind vollkommen ausreichend.

Auch ein kleiner Heißluftfön erleichtert bei häufigeren Arbeiten das Einschrumpfen von Komponenten mit Schrumpfschlauch deutlich.


  • Schritt für Schritt Zusammenstellung einer Videodrohne

  • Anwendungszweck definieren und Budget festlegen:

  • Was möchte Ich mit der Drohne genau machen?


Am Anfang steht zunächst eine klare Definition des Anwendungszwecks. Handelt es sich lediglich um einen „Schnupperausflug“ in die Welt der Multicopter? Bin Ich vielleicht schon Flächenflieger und möchte einmal etwas Neues probieren? Oder bin Ich auf der Suche nach einer professionellen Lösung für einen spezifischen Anwendungszweck?


10 Punktekatalog, um meinen Anwendungszweck zu definieren:


Meine Devise lautet: Die Drohne oder der Copter muss zum Anwender und zum Einsatzzweck passen.

Aus diesem Grund habe ich einen 10 Punkte-Katalog mir überlegt. Der du als Käufer solltest dich in Ruhe mit diesen 10 Punktekatalog befassen, um dir selbst im Klaren zu sein, was hast du persönlich für eine Vorstellung bzw. damit du weißt was, für eine Drohne du eigentlich suchst.

Lass uns loslegen mit den Abmessungen der Drohne. Hier bedarf es ein paar Überlegungen wie die Drohne später transportiert werden soll. Soll diese in einem speziellen Koffer oder lose transportiert werden? Ich muss diese evtl. klappbar sein, damit sie zum Beispiel in den Kofferraum passt? Wo bewahre ich die Drohne zu Hause sicher auf?


Das maximale Abfluggewicht: Hier musst du genau abklären ob ein gewisses Gewicht oder eine Grenze eingehalten werden muss. Beispielsweise ist aufgrund der aktuellen Entwicklungen auf die 2-Kilo-Grenze hinzuweisen.


Welche Vorstellung von der Nutzlast in Gramm soll ermöglicht werden? An dieser Stelle muss also überlegt werden, mit welchen zusätzlichen Komponenten der Anwender sofort oder auch in der Zukunft deine Drohne ausstatten möchtest. Sei es eine Drohne klassisch ausgestattet mit einem Gimbal und einer speziellen Kamera?


Art der Nutzlast: Bei einigen Anwendern geht die Nutzlast über die angesprochenen und klassischen Komponenten wie ein Gimbal und eine Kamera hinaus. In der Landwirtschaft muss zum Beispiel eine Box mit Schlupfwespenlarven mit einem gewissen Gewicht in die Nutzlast mit eingeplant werden. Viele verschiedene Nutzlastkomponenten sind denkbar.

Um dem Einsatzzweck oder den persönlichen Vorlieben gerecht zu werden gibt es den Punkt gewünschte Features und Sonderoptionen. Eine 6-Achsen-Stabilisierung ist mittlerweile Standard, aber der Kunde möchte zum Beispiel GPS, eine gute Bildstabilisierung in Form einer Gimbal, ein elektrisches Landegestell und einen Rahmen aus Carbon. Außerdem ist noch Zubehör in Form einer Fernsteuerung gewünscht und vorhandene Komponenten sollen weiterverwendet werden. Dieser Punkt ist sehr wichtig, um die Drohe für den Anwender sinnvoll und komfortabel auszustatten.


Die Nutzungshäufigkeit: Benutze ich die Drohne sehr häufig, zum Beispiel täglich oder mehrmals die Woche im Job oder fliege ich nur dann und wann und kann mir den Flugzeitpunkt im Endeffekt aussuchen? Dieser Punkt ist ebenfalls sehr wichtig, beispielsweise wenn die Komponenten einem starken Verschleiß unterliegen sodass bei Bedarf Ersatzteile gekauft werden können.


Gerade wenn die Drohne häufig oder gewerblich genutzt werden soll und entsprechende Werte und teures Kameraequipment verbaut wurde ist der Punkt der Ausfallsicherheit besonders wichtig. Hier kann zum Beispiel von vornherein auf ein Modell und Komponenten mit hoher Ausfallsicherheit gesetzt werden. Des Weiteren können Sicherheitssysteme wie selbstständiges Landen bei niedrigem Akku oder Return to Home (RTH) bei einem Verbindungsabbruch integriert werden.


Bei vielen Anwendungen dreht sich das Setup der Drohe oft um den Punkt der gewünschten Flugzeit. Beispielsweise benötigt man die Minutenanzahl x um eine gewisse Strecke oder Fläche mit einer Akkuladung abzufliegen. Des Weiteren ist vielleicht eine gewisse Reichweite oder Flug-Entfernung notwendig.


Das Prinzip der Aufrüstbarkeit: Möchte man evtl. zunächst noch ohne Gimbal und Kamera starten sollte man sich dennoch vor dem Kauf genau überlegen, ob dies nicht doch eine Möglichkeit in der Zukunft sein könnte. Besser man dimensioniert die Drohe für den Anfang her etwas über und hat dann später doch noch die Möglichkeit sich für eine zusätzliche Nutzlast zu entscheiden. Diese kann dann, sofern möglich, relativ unproblematische umgesetzt werden.


Weitere Drohnen & Copter Experten Tricks und Tricks findest du hier

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Tags: #Quad #Copter #Hexacopter #Drohne #Drohnen #Hobbypiloten #Gimbal #Anwender

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