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HORUS

Der Flugroboter HORUS wurde zusammen mit dem ILK und dem Fraunhofer IVI entwickelt und wurde als fliegender Wechselrahmen konzipiert. So entstand auch der Name HORUS - "HOvering Remote controlled Ultra-light Sensor platform". Das Ergebnis ist ein leichter und stabiler Flugroboter, der universell eingesetzt werden kann und zuverlässig seinen Dienst verrichtet.

Eigenschaften

  • Wechsel-Container-System
  • 2 große Containerplätze
  • redundante Elektronik
  • offenes / geschlossenes Gehäuse
  • offen / regendicht / wasserdicht / schwimmfähig
  • 4 bis 12 Motoren
  • große Nutzlasten von 1000 g bis 6500 g
  • Kohlefaser: leicht und stabil
  • Live-Video

HORUS 2.x

DSC07238_2.jpg view top.jpg view bottom.jpg IMG_6993.JPG pron-aed_6353.jpg Die Erfahrungen mit HORUS und die Erweiterungen die in diesem Modell eingeflossen sind haben uns bewogen die Entwicklung noch weiter voranzutreiben und eine zweite Generation zu entwickeln: HORUS 2.0. Der neue Rahmen von HORUS 2.0 ist jetzt noch stabiler, noch robuster und bietet noch mehr Platz. Auch das Gehäuse ist größer geworden und enthält nun neben der Steuerungselektronik einen leistungsstarken Sender für die Übertragung des Live-Videos. Damit sind alle sensiblen Teile sicher im geschlossenen Gehäuse untergebracht und vor Nässe geschützt. 

Der Schutz vor Nässe kann sogar so ausgeführt werden, das HORUS vollkommen wasserdicht wird.

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Absolute Redundanz - maximale Sicherheit  

redundantElectronics.jpg Ein besonders wichtiges Merkmal des neuen HORUS ist die absolute Redundanz des gesamten Systems. Dies gilt sowohl für den mechanischen Ausfall von Motoren oder Propellern z.B. durch unsanften Kontakt mit Wänden oder Bäumen, als auch für den Ausfall von Motorreglern, Hauptelektronik oder das Versagen eines Akkumulators. Realisiert wird dies - wie auch in der manntragenden Luftfahrt üblich - über eine zweite identische Regelungselektronik, die im Ernstfall bei Fehlern der primären Elektronik das Regime übernimmt. Dem Bediener wird bei Eintreten einer solchen Situation eine Diagnosemeldung über die Telemetrie ausgegeben. HORUS bleibt in jedem Fall stabil in der Luft und kann weiterhin gesteuert werden. Die (oft recht wertvolle) Nutzlast ist  mit maximaler Sicherheit und minimalem Risiko unterwegs.

Verbesserungen im Detail

Der Rumpf unseres Horus 2.0 wurde komplett neu entwickelt. Ziel der Entwicklung war es, eine leichtere Fertigung der verschiedenen Varianten des Kopters zu ermöglichen. Mit dem neuen Rumpf gelingt es uns innerhalb kürzester Zeit auf die Wünsche unserer Kunden einzugehen ohne, dass eine neue Entwicklung notwendig wird. Zusätzlich zu diesen Verbesserungen ist es uns gelungen, das Schwingungsverhalten der Plattform zu optimieren. Da die Antriebe und die Nutzlasten nun Ihre Kräfte an unterschiedlichen Holmen einleiten, ist eine Vibrationsentkopplung gewährleistet, die zur besonders ruhigen Kameraführung beiträgt.

Besonderen Wert haben wir bei der Neuentwicklung auf die Verbesserung des Kühlkonzeptes gelegt. War die Leistungselektronik im HORUS 1.0 noch direkt luftumströmt, so existieren beim HORUS 2.0 separate Kühlelemente, die die Wärme aus dem Rumpf leiten. Dieses Konzept ermöglichte es uns, den Kopter luft- und somit auch wasserdicht zu gestalten. Im Klartext: Regenflügen steht nichts mehr im Wege.

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Aufgrund der sehr schlanken Bauart, bietet der Kopter Wind eine nur sehr geringe Angriffsfläche. Dies erweitert die Einsetzbarkeit auch bei schlechtem und windigem Wetter. Durch die symmetrische Form der Ober- und Unterseite des Rumpfes wird durch Seitenwind auch kein Auftrieb erzeugt, der zu Flughöhenschwankungen führen kann. Dies zeigt sich im direkten Vergleich von HORUS 1.0 zu HORUS 2.0.

Fliegender Wechselrahmen

Im Gegensatz zu anderen Multikoptern, trägt HORUS die Nutzlast (aber auch die Akkumulatoren) in Form von Container-Modulen mit sich. Die Module  werden mit passenden Clips einfach, schnell und sicher am Rahmen befestigt. Dadurch wird die Umrüstung zum Kinderspiel und kann direkt vor Ort vorgenommen werden. Die stufenlose Verschiebbarkeit der Module gewährleistet, dass der Schwerpunkt des Kopters genau eingestellt werden kann, was die Regelbarkeit und den Wirkungsgrad des Gesamtsystems positiv beeinflusst. Der Kopter hat zwei, 30cm breite Aufnahmen für Container-Module. Die maximale Länge der Module beträgt 45cm und die Gesamtnutzlast 6500g.

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Bisher existieren Module  für Foto- und Videoaufnahmen, darunter ein Modul mit Stereo-Kamera für 3D-Videos sowie ein Modul mit einer kalibrierten Infrarotkamera. Weitere Module dienen einfach als flexible Halterung für die Akkumulatoren oder beherbergen einen Kompakt-(Windows)-PC der Bildauswertungen und Objekterkennungen in Echtzeit - während der Befliegung - ausführen kann. Des weiteren gibt es Kundenmodule wie z.B. der Feinstaubsensor FIDAS Fly der Firma Palas, welches extra für unseren HORUS entwickelt wurde.

Die hohe Nutzlast und die Größe des zur Verfügung stehenden Bauraums machen es leicht, spezielle Module für beliebige andere Anwendungen (Gasanalyse, Umweltmessungen, etc.) zu entwickeln.

Live Video

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Das neue Gehäuse ist geräumiger und so haben wir uns entschieden das Sende-Modul für Video-Signale komplett zu integrieren. Damit ist nun kein Video-Modul mehr erforderlich und Immersionsflug wird zum Standard! Als Video-Quelle kann entweder unser Kamera-Modul herangezogen oder ein beliebige Video-Kamera installiert werden. Auf der Empfängerseite haben sich die neue Bodenstation und Video-Brillen sowie unsere kompakte Bedieneinheit bewährt.

Variantenreich

Die HORUS Kopter sind in verschiedenen Varianten verfügbar. Die Ausführung als Oktokopter mit acht Motoren bietet eine hohe Redundanz und Tragfähigkeit. Diese Eigenschaften machen ihn zum All-Round-Talent für Mess- und Fotoanwendungen. Außerdem bleibt diese Variante (inklusive Nutzlast) unter der 5kg-Grenze was die Erteilung einer Aufstiegserlaubnis (in Deutschland) vereinfacht.

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Für größere Nutzlasten wurde der Dodekakopter mit zwölf Motoren konzipiert. Diese Variante hat die gleichen Abmessungen wie der Oktokopter und kann somit genauso leicht transportiert werden. Die vier zusätzlichen Propeller sind koaxial unter den vier Ecken angebracht und sorgen für zusätzlichen Schub.

Auf der anderen Seite gibt es HORUS auch als Quadrokopter mit vier Motoren. Diese Variante ist wesentlich kleiner und somit einfacher zu verstauen und zu transportieren. Die Nutzlast ist natürlich geringer, ist aber für viele Anwendungen ausreichend. 

  • HORUS® ist eingetragenes Markenzeichen des Fraunhofer IVI (www.horus.mobi)