Was ist ein Quadrocopter?

Ein Quadcopter (auch Quadrotor genannt), ist grundsätzlich ein Helikopter mit vier Rotoren. Dank seinem einzigartigem Design im Vergleich zu den ursprünglichen Helikoptern bietet er eine stabilere Plattform, wodurch sich Quadcopter unter anderem für Überwachung und Luftaufnahmen eignen.

Die schnelle Reaktionszeit und flinke Wendigkeit in allen Richtungen macht den Quadcopter ausserdem zur idealen Renn-Drohne mit welcher man sich z.B im FPV-Racing mit anderen Piloten messen kann.

Ein normaler Helikopter hat einen grossen Rotor, welcher für den Auftrieb sorgt, und einen kleineren Heckrotor, der den Giermoment des grossen Rotors kompensiert (ohne desssen Stabilisation würde sich der Hubschrauber beinahe so schnell wie der Propeller um sich selbst drehen).

Im Gegensatz dazu hat ein Quadrocopter vier Rotoren welche für den Auftrieb sorgen. Da jeder der Rotoren nur 1/4 des Gesamtgewichts tragen muss, erlaubt dies den Einsatz weniger starken und somit günstigeren Motoren.

Wie funktioniert ein Quadcopter?

Die Bewegung des Quadcopters wird kontrolliert, indem der Auftrieb der Rotoren relativ zueinander gesteuert wird.

Die Rotoren sind im Quadrat angeordnet – zwei diagonal gegenüberliegend in Uhrzeigerrichtung, die anderen zwei in Gegenuhrzeigerrichtung. Würden alle Rotoren in die gleiche Richtung rotieren, so würde sich der Quad, wie ein Hubschrauber ohne Heckrotor, in eine Richtung um den eigenen Schwerpunkt drehen.

Um die Balance zu halten macht der Quadcopter kontinuierlich Messungen und passt die Geschwindigkeit der einzelnen Rotoren an. Die Anpassungen werden im Normalfall durch extra dafür entwickelte Controller gemacht.

Ein Quadcopter hat vier Bewegungsmöglichkeiten. Jede Bewegung wird durch Anpassung vom Schub jedes einzelnen Motors gesteuert:

Yaw (Gieren: Drehung um die z-Achse) wird durch Aufdrehen der in die gleichen Richtung drehenden Motoren erreicht. Durch Wegnehmen von Geschwindigkeit der in gegengesetzter Richtung drehenden Propeller wird der Schub kompensiert und die schneller drehenden Propeller erzeugen keinen Auftrieb.

Roll (Rollen: Seitwärts neigen) wird gesteuert durch Erhöhen der Geschwindigkeit der Motoren auf einer Seite und senken der Geschwindigkeit der gegenüberliegenden Motors.

Pitch (Nicken: in Flugrichtung neigen) wird gleich wie Roll gesteuert aber mit den Front und Heck-Motoren.

Altitude (Höhe) wird durch das Erhöhen oder Senken der Geschwindigkeit aller Motoren kontrolliert.