Di cosa hai bisogno per assemblare un drone. Come progettare il tuo quadrirotore

Un quadrirotore può essere acquistato in quasi tutti i principali negozi online, oppure puoi creare un drone con le tue mani. Non si sa cosa sia venuto prima: la produzione in serie di elicotteri o i primi tentativi da parte dei radioamatori di creare un drone per conto proprio. Ma il fatto che questo hobby stia diventando popolare tra gli appassionati di dispositivi radiocomandati non può lasciare indifferente nessun modellista e collezionista di quadricotteri.

Modello di quadricottero fai da te

Molti utenti di droni si chiedono come assemblare un quadricottero con le proprie mani. Piuttosto, questo desiderio deriva dal desiderio di avere il controllo completo sul volo e il controllo del processo di tiro.

Ci sono una serie di vantaggi nell'autoassemblaggio di un elicottero: Prima di tutto, questa è un'opportunità per creare un dispositivo con i parametri di cui hai bisogno. In secondo luogo, un dispositivo del genere è più facile da personalizzare, puoi sempre collegare nuove parti o sostituire, ad esempio, una batteria e fornire una fonte di alimentazione più potente. In terzo luogo, può essere un'esperienza interessante ed essere il primo passo verso un nuovo hobby.

Tra i lati negativi, si può sottolineare che un tale assemblaggio può richiedere molto tempo per trovare le parti giuste, studiare l'intera parte tecnica. Inoltre, nessuno può garantire che "il primo pancake non diventi grumoso". Sebbene, d'altra parte, ci siano ora un gran numero di negozi specializzati per l'ingegneria radiofonica e numerosi schemi aiuteranno a comprendere i principi del dispositivo e il funzionamento di un quadricottero usando l'esempio di modelli già pronti di versioni fatte in casa .

Inoltre, molti ricorrono alla modellazione di droni sulla base del fatto che può essere molto più economico rispetto all'acquisto di un dispositivo di marca. Ma anche qui molto dipende dalle caratteristiche con cui vuoi ottenere il dispositivo e se l'aspetto del quadra è importante per te. Inoltre, le frequenti modifiche che aiuteranno a rendere il drone più funzionale possono anche costare un bel soldo.

L'inventore Jasper van Lenen ha introdotto un kit nel 2013 per coloro che vogliono assemblare un drone da soli. In valigia aveva tutto quello che gli serviva: elettronica, motori, radio, parti del corpo. Tutte le parti in plastica sono state stampate su 3Dstampante.

Comprare o fare?

La decisione di realizzare un elicottero da soli può essere determinata dal cosiddetto interesse sportivo, oppure può anche essere associata al desiderio di risparmiare. Sia nel primo che nel secondo caso, è importante valutare tutti i pro e i contro, nonché determinare i punti di forza e di debolezza nell'autoassemblaggio.

Tempo

Come accennato in precedenza, il principale svantaggio del drone fai-da-te può essere il tempo. Dopotutto, una cosa è ordinare un quadra pronto per il volo, aspettare una o due settimane e usarlo per il tuo piacere. Ma nell'autoassemblaggio ci sono una serie di sfumature che possono influenzare i tempi:

Acquisizione di tutti i pezzi di ricambio necessari che non sempre possono cadere nelle tue mani contemporaneamente.
Ci vorrà anche del tempo per studiare la parte tecnica in modo da capire chiaramente in cosa consiste il drone e come funziona.
L'assemblaggio e la configurazione del controller di volo stesso richiederanno tempo e, naturalmente, pazienza.
Post-build, il che significa non solo testare, ma lavorare su bug e "rilavorare", che richiede anche molto tempo e fatica.

Esperienza

Compensare il primo punto in molti modi sarà in grado di avere esperienza nell'autoassemblaggio di dispositivi radiocomandati. Inoltre, se assembli un drone con un modello "di fabbrica", questo può essere un aiuto visivo per studiare il "ripieno" di un quadrato. Ma per coloro che si trovano ad affrontare per la prima volta una simile assemblea, ci sono due opzioni:

A) Acquista il modello di quadricottero più economico, che non servirà solo da modello, ma anche le cui parti puoi prendere in prestito per il tuo elicottero;

B) Chiedi aiuto su forum e siti specializzati dove puoi ottenere tutte le informazioni, oltre a leggere in dettaglio il montaggio passo passo dell'elicottero, indicando i nomi di tutte le parti necessarie.

Prezzo

Molti decidono di assemblare un quadricottero sulla base del fatto che un tale dispositivo costerà meno di quello acquistato. Ma ci sono alcune cose da tenere a mente qui:

Certo, se ti prefiggi l'obiettivo di assemblare una quadrica da mezzi improvvisati a costi minimi, non ci saranno problemi, poiché puoi acquistare tutti i componenti della stessa fascia di prezzo. Ma qui devi capire che non sarai in grado di creare un dispositivo potente con un'elevata capacità di carico.
Se fai affidamento sulle caratteristiche del quadrirotore e non sulla semplice capacità di decollare e librarsi in aria per diversi minuti, è improbabile che qui si ottenga una differenza significativa tra un elicottero acquistato e uno fatto in casa. Anche se, ovviamente, ci sarà ancora l'opportunità di risparmiare il 10-20% del costo.

L'autoassemblaggio di un quadricottero, esacottero o tricottero è un'opportunità per metterti alla prova come ingegnere e meccanico, permettendoti di creare un modello unico con le caratteristiche che sono più rilevanti per te. Ma sperare che questo sia un modo più semplice ed economico rispetto all'acquisto di un dispositivo già pronto non vale ancora la pena.

Dettagli, processo di assemblaggio, sfumature

Quindi hai deciso di costruire il tuo primo quadrirotore. Per cominciare, è meglio rivolgersi all'esperienza di designer "esperti". Qui, verranno in soccorso vari forum, siti Web, video "hack di vita".

Qualsiasi drone è costituito da due parti principali: il meccanismo stesso che lo lancia e il telaio su cui è fissato questo "ripieno". Affinché l'elicottero possa volare è necessario:

controllore di volo;
Batteria;
Motori ed eliche ad essi collegati;
Regolatori di velocità;
Linea servo per la creazione di un meccanismo rotante;
Oltre a vari materiali di consumo: viti, connettori, spugna antivibrante, colla, nastro elastico.

Il telaio può essere ritagliato da compensato o plastica resistente, la sua forma determina in gran parte il tipo di drone: se sarà un tri, quadri o esacotteri. È costituito da un telaio principale su cui sono fissati il controller e la batteria, e travi con motori, un meccanismo girevole e una struttura per un controller di velocità. È meglio se i raggi sono mobili, specialmente se hai intenzione di realizzare un grande quadrirotore, quindi non ci saranno problemi con il trasporto in seguito.

Creare il tuo quadrirotore è un'opportunità per metterti alla prova come ingegnere e designer. All'elicottero può essere data una varietà di forme, utilizzando sia un telaio già pronto che uno fatto in casa, prova a dotarlo di strutture aggiuntive che aiuteranno a trasportare vari oggetti a bordo.

Se l'elicottero verrà utilizzato per la fotografia aerea, dovresti occuparti della presenza di sospensioni per la fotocamera. La capacità di carico del dispositivo dipenderà dalla potenza dei motori e dalle dimensioni delle eliche. Questo fatto è particolarmente importante da considerare quando si tratta di pesanti fotocamere digitali o semi-professionali.

Il controller di volo si configura tramite un PC, sul quale è necessario prima installare un apposito programma per MultiWii o Arduino, a seconda del modello del controller acquistato. E, naturalmente, per poter controllare e ricevere un segnale dal tuo quadrirotore, dovrai acquistare un trasmettitore radio, ad esempio DSM2.

Un mini drone: un quadricottero telecomandato può essere realizzato molto semplicemente a casa. Puoi usarlo per i giochi e come modello per studiare il funzionamento del drone. Il progetto contiene un numero minimo di parti e la costruzione richiederà 15 minuti o poco più.
Il nostro modello semplice non ha né la regolazione del regime del motore né il cambio della direzione di volo. Non sa fare quasi nulla, tranne come alzarsi in aria su e giù premendo un pulsante. Ma se lo desideri, puoi successivamente assemblare una versione più seria e perfezionarla con tutte le funzionalità che desideri.

Necessario per costruire un drone

Inoltre: bastoncini per gelato, pistola per colla a caldo, saldatore con saldante e fondente.

Ulteriori informazioni sulle parti per l'assemblaggio di un quadrirotore

Un telecomando con un ricevitore per il telecomando può essere preso in prestito da un giocattolo, ad esempio da un'auto rotta, o acquistato -. La condizione principale dovrebbe essere che tutta l'elettronica funzioni correttamente da una tensione di 3,7 V.

La batteria da 3,7 V è presa da un vecchio cellulare, può anche essere acquistata -. Ci sono opzioni molto più piccole tra cui scegliere.

È possibile acquistare mini motori per modelli volanti -.

Dovranno essere acquistate anche le eliche -. Devono corrispondere ai motori. Quindi è meglio prenderli in generale come un set -.

Produzione di droni - quadricottero

Quindi, prima di tutto, assembleremo un tale reticolo di quattro bastoncini di gelato. Ripariamo tutto con la colla a caldo. Questo sarà il telaio principale del nostro mini quadrirotore.

Incolliamo la batteria allo stesso modo al telaio.

Incolliamo quattro motori con eliche agli angoli del reticolo.

Ora devi realizzare le gambe su cui poggerà il drone. Tagliate a metà due stecchi di gelato.

Attacca alla base.

Aggiunta di una scheda ricevente. Colleghiamo le uscite di tutti i motori in parallelo.

Colleghiamo i fili dei motori all'uscita della scheda del telecomando.

Ci colleghiamo alla batteria.

Visita medica. Tratteniamo il drone dal sollevamento e premiamo il pulsante sul telecomando. Se le eliche di tutti e quattro i motori girano, tutto funziona correttamente.

Usciamo all'aperto, mettiamo il nostro quadricottero e controlliamo il lavoro. Il drone dovrebbe volare verso l'alto senza problemi.

Se le eliche girano e la struttura non decolla, controllare il livello della batteria. Se tutto è in ordine, è necessario alleggerire il design. In linea di principio, la potenza di questi quattro motori dovrebbe essere sufficiente con un margine.

Durante la costruzione, consiglio di risparmiare il più possibile il peso complessivo in modo che il drone sia il più leggero possibile. Quindi versa meno colla, taglia i fili il più corti possibile, ecc. Per istruzioni più dettagliate sull'assemblaggio del giocattolo, guarda il video.

Tu, come pilota alle prime armi, hai deciso di capire come realizzare un quadricottero radiocomandato su un telecomando (mini o con una fotocamera) con le tue mani a casa. Il compito, a prima vista, è semplice, ma ci sono molte sfumature a cui dovresti prestare attenzione - a questo proposito nelle nostre istruzioni dettagliate.

Il mito della totale economicità

Se sei nuovo nell'aeromodellismo, allora dovresti accettare che questa non è un'impresa a buon mercato.

Ora "le pantofole voleranno", che è un video che circola in rete, in cui un piccolo drone è stato assemblato con materiali e fondi improvvisati per soli 50 rubli, trascorrendo solo 2 ore di tempo.

Dai un'occhiata: è uno scherzo. È un peccato se credevi che viti autofilettanti, utensili in plastica e angoli in alluminio potessero diventare un vero e proprio elicottero una volta assemblati.

Deluso dalle informazioni? Allora è meglio comprare una quadrica RTF già pronta (pronta a volare, pronta a volare) e non ingannare la testa.

Ciò che è richiesto all'inizio

Se hai ancora un desiderio, prima dovresti avere le mani dal posto giusto, vale a dire dalle spalle. Inoltre, almeno conoscenze superficiali di elettronica e un po' di programmazione, determinazione e mancanza di pigrizia e, ovviamente, dettagli sulla lista.

Oh sì, devi ancora decidere la funzione principale del drone. All'inizio, è meglio realizzare un quadrirotore senza fotocamera. Devi avere il controllo della tua mano in modo che una delle costose apparecchiature non si schianti o affoghi.

Un dettaglio importante per i principianti è il luogo in cui rilascerai il tuo primo drone per i voli. L'area urbana viene eliminata immediatamente, poiché case, alberi e cavi interferiranno con i voli di prova. Anche il parco non si adatta. Una mossa sbagliata: il vacanziere e la tua nuova idea potrebbero soffrire. È meglio uscire in campo aperto e guidare la quadrica per il tuo piacere.

Elenco dei principali pezzi di ricambio:

portafoto;
motori con controllori per loro;
viti;
batteria per quadricottero e telecomando;
controllore di volo;
pannello di controllo con ricezione e trasmissione del segnale;
Caricabatterie;
fili di collegamento, bulloni, ecc.;
strumenti per il lavoro.
Per poter modificare il drone in modo che funzioni con video e fotografia in futuro, la base tra i raggi dell'elicottero dovrebbe essere allargata per ospitare il resto dei dispositivi.

Selezione della forma del quadrirotore

Prima di tutto, dovresti decidere il numero di raggi e viti sull'elicottero. C'è un'ampia varietà nelle modifiche e nell'aspetto dei droni volanti, in base al numero di raggi che escono dal centro del telaio, ci sono tri-, quadro-, esa- e ottocotteri.
Il numero di eliche può essere maggiore del numero di raggi. Ma il nome non cambia. Ad esempio, un quadrirotore ha due motori con eliche su ciascun raggio: questo non lo rende un ottocottero.

Dal titolo dell'articolo è chiaro che si tratta di droni che hanno quattro assi (e quattro motori di serie).
Anche la forma delle travi sul quadrirotore è diversa a forma di (+, X o H).

Il modello più popolare tra i quadricotteri è il quadrirotore a forma di X (lo potete vedere nel diagramma). In primo luogo, due motori contemporaneamente tirano in avanti l'intera struttura e, in secondo luogo, la videocamera collegata non vedrà le viti davanti ad essa.

Cosa considerare quando si selezionano tutti i pezzi di ricambio

Sulla base del peso stimato dell'intera struttura già FPV-, dovresti assemblare un elicottero con motori potenti. Ciò implica l'acquisto di batterie aggiuntive o l'installazione di batterie più capienti contemporaneamente.

Per facilitare la progettazione, il telaio può essere realizzato in modo indipendente. Ci sono opzioni: dai semplici righelli di legno ai profili o ai tubi in alluminio. Puoi risparmiare denaro su questo. La cosa principale è che il materiale è resistente, perché quando cade, la prima cosa che soffre sono i raggi dell'elicottero.

Certo, ci sono cornici già pronte, ma dovresti stare attento ai falsi, altrimenti almeno una "gamba" volerà via dopo il primo crash test. Per tutta la durata dell'abilità di gestione, i materiali improvvisati sono più vantaggiosi.

I raggi per un quadricottero hanno un parametro ottimale: 30-60 cm di lunghezza da motore a motore.

Per non farti male e non falciare il fogliame degli alberi vicini, oltre a testare l'elicottero a casa, puoi mettere una protezione speciale sulle eliche.

A cosa saranno collegati il controllore di volo e tutti gli altri gadget? Anche qui puoi accendere la fantasia. Certo, un pezzo di cartone non funzionerà, ma un quadrato di compensato, una base di plastica da sotto la scatola del CD è ottimale. Non è pesante e resisterà a tutto ciò di cui hai bisogno per il fissaggio.

Se in futuro si utilizzerà una action cam, è necessario lasciare sul tablet un posto per il ricevitore e trasmettitore del segnale della telecamera e un posto per il suo fissaggio.

Motori: ne servono quattro contemporaneamente. Per le eliche, vengono principalmente selezionate in base al diametro e alla potenza. Il diametro è preso dai parametri del telaio (se è autocostruito, a sua discrezione).

I controller del motore sono necessari per controllare la velocità di rotazione delle lame. La potenza dei motori dipende direttamente dal peso del gruppo drone.

Le batterie per motori possono essere di capacità diverse. È meglio offrire l'opportunità di cambiare le batterie con capacità elevate e, ovviamente, usarne non una, ma più contemporaneamente.

Le viti stesse possono essere prese 9-12 cm Un paio di ordinarie e 2 con rotazione inversa. È auspicabile che vengano forniti con elementi di fissaggio per diversi tipi di motori contemporaneamente.

La cosa più importante e più costosa in un quatrocopter è il suo "cervello", ovvero il controllore di volo: non puoi risparmiarci. Qui, dovrebbero essere considerate le capacità future del drone. È meglio prendere un microcontrollore programmabile (ad esempio Arduino Mega). I sensori possono essere presi "tutto in uno" All In One (giroscopio, accelerometro, barometro, magnetometro) o almeno un giroscopio e un accelerometro.

Funzioni aggiuntive:

GPS - programmazione del percorso di volo;
"atterraggio morbido" - fail safe (se si perde la connessione radio con il telecomando, l'elicottero si siederà senza intoppi e non si schianterà a terra);
FPV (visualizzazione in prima persona) - vista dalla prima persona e osservazione dal tablet.

Il trasmettitore sulla scheda di controllo deve essere scelto in base alle proprie tasche. La cosa principale è che dovrebbero esserci almeno quattro canali e una frequenza di 2,4 GHz. Può essere acquistato per mancini o destrimani.

Certo, dovrai armeggiare con i fili, ma in mani esperte questo tempo passerà rapidamente.

È meglio fissare uno speciale rivestimento morbido alle gambe dell'elicottero o alle travi stesse sul telaio, in modo che l'atterraggio su superfici dure sia più facile.

Non sarà facile, ma sarà interessante e divertente!

Altre idee sui droni

Ma gli artigiani non si limitano ai materiali standard per la creazione di quadricotteri radiocomandati: usano parti Lego, carta, bottiglie e dispositivi di raffreddamento, creando disegni in modo indipendente e creando gradualmente il loro dispositivo.

Quadricottero di carta

Immagina, ci sono anche aerei di carta! Naturalmente, non prevedono carichi seri, quindi sono creati solo per divertimento.

Come elementi di fissaggio per i modelli di carta, vengono utilizzati una pistola adesiva e fascette di plastica. Inoltre, i piccoli blocchi di legno diventano un elemento obbligatorio: questo è necessario affinché la carta non si strappi con le cravatte sotto carico.

Drone dai refrigeratori

Se hai in mano vecchi dispositivi di raffreddamento per computer, non affrettarti a buttarli via! Faranno un elicottero eccellente (anche se non il più forte). Per creare, avrai bisogno di quattro ventole per computer e lo stesso set di materiali e strumenti di un normale drone, ma senza motori.

Oggi ci sono molti articoli su Internet sull'argomento "assemblare un quadrirotore con le proprie mani" e il modo più semplice per realizzare un quadrirotore, per un principiante, è farlo "secondo le istruzioni", quindi è abbastanza per trovare un articolo-istruzione di qualità e provare a ripetere la creazione dell'autore. La cosa principale non è solo sapere che tipo di aereo ti serve, ma anche su quali potenziali clienti stai contando. Volevo un quadrirotore "con un margine", in modo che fosse possibile appendere una telecamera (come Gopro) su un gimbal brushless e trasmettere video "a terra". E "Vuoto" cioè scaricato, è stato in grado di volare per il più lungo tempo possibile. Non riuscivo a trovare un articolo finito, quindi ho dovuto "spalare" una pila di materiali.

Questo articolo riguarda un quadrirotore progettato per FPV: volo con fotocamera in prima persona e fotografia aerea. La fotografia aerea è prevista non solo con GoPro (e analoghi), ma anche con la possibilità di caricare a bordo una "scatola di sapone" più o meno decente (150-250 grammi). In più, in modo che il tempo di volo sia lungo e che in caso di emergenza ed eventuali imprevisti, l'autopilota riporti il dispositivo "a casa".

La cosa più difficile nell'assemblare il primo quadrirotore è decidere "quale elicottero" e "per quali scopi" è necessario, effettuare un ordine e pagare, l'importo non è piccolo.

Telaio e sezione di potenza con eliche.

Telaio per quadrirotore F450 - 450 mm

Motore AX-2810Q 750kv

Regolatore di velocità ESC Turnigy Multistar 40A V2 Slim BLHeli Multi-Rotor Brushless OPTO 2-6S

Eliche 12x6 carbonio, a buon mercato, da Aliexpress

Controllore di volo (cervello)- Ho scelto APM 2.6:

Ottima opzione economica. Sebbene ci siano opzioni più economiche, l'APM (ardu pilot mega) ha tutte le caratteristiche di un controllore di volo "avanzato". Gli collego un modulo GPS in modo che l'autopilota possa riportare l'elicottero "a casa" in caso di perdita di comunicazione.

Per girare intorno alla telecamera, installo anche l'OSD: si tratta di una sovrapposizione, sul video trasmesso, di dati di telemetria: velocità di volo, altitudine, una freccia che indica la strada verso casa e, soprattutto, dati della batteria - da terra puoi vedere il consumo di energia e prevedere quanto durerà la batteria.

Inoltre, per ottenere dati sullo stato della batteria, è necessario un modulo di alimentazione:

Kit FPV per la trasmissione video da un quadricottero a terra, include un set di ricevitore e trasmettitore:

Frequenza operativa 5,8 GHz. La potenza del trasmettitore (nella foto a destra) è di 600 mW - che, con le normali antenne, dovrebbe mantenere una ricezione stabile a una distanza di oltre 5 km in linea di vista. Inizialmente, ho calcolato questo kit per un aereo e un volo di 10 km, quindi è troppo potente e pesante. Il peso del trasmettitore è di 40 g insieme all'antenna standard.

In un tale set, è meglio cambiare le antenne a frusta standard (dipolo) con moderne antenne a polarizzazione circolare chiamate - "trifoglio" che forniscono una ricezione / trasmissione del segnale più stabile, ad es. Ci sarà meno rumore nel video:

A terra guarda l'immagine Ho in programma un casco video economico:

Il casco viene consegnato smontato, come da foto a destra. Cos'è il casco: un guscio in schiuma (EPO), uno schermo LCD (5 ") e una lente di Fresnel. Cioè, la lente ti permette di guardare più o meno comodamente lo schermo a distanza ravvicinata (5-6 cm) , di conseguenza si vede un grande schermo A causa di tale obiettivo, c'è una leggera distorsione ai bordi dell'area visibile. Gli svantaggi di questo casco sono uno schermo LCD a bassa risoluzione da 640 punti, si sente la granulosità, quindi i dilettanti e gli appassionati sostituiscono lo schermo standard con uno schermo delle stesse dimensioni, ma con una risoluzione maggiore, ad esempio 840 punti su pollice, l'importante è che non abbia uno schermo nero o blu quando non c'è segnale, perché nel caso di scarsa ricezione, è importante vedere almeno i contorni dell'immagine attraverso l'interferenza.

Il costo di un tale casco (monitor) è di circa 2000 rubli ($ 35). Esistono altri modelli di caschi con una risoluzione dello schermo di 1280, la qualità e la sensazione di presenza in questi sono ai massimi livelli, ma anche il prezzo è più alto.

Per quanto riguarda gli occhiali video, la loro qualità è stimata a un costo molto elevato (a causa della compattezza). I normali occhiali Fatshark (640 dpi) non saranno di qualità molto superiore a un casco per 2000 rubli e il loro prezzo sarà di circa 8000 rubli. Gli occhiali video economici di aliexpress sono più adatti per un "passeggero" che per un pilota.

Il produttore afferma che il display virtuale con una diagonale di 52 pollici è simulato negli occhiali, questo è vero (ma a una distanza di 5-6 metri), guardare un film è assolutamente accettabile, ma quando si vola con una fotocamera, è necessario non solo navigare nello spazio, ma anche a terra, ed è anche necessario essere distratti dai dati OSD, che sembrano piccoli su un piccolo schermo granuloso. Non consiglierei questi occhiali per un principiante. Il prezzo degli occhiali descritti è di $ 100, la loro risoluzione è solo 320x240.

fotocamera su quadricottero, per la registrazione e la trasmissione di video verrà installato su un gimbal brushless a 2 assi di aliexpress. Telecamera selezionata SJ5000.

Il drone dovrebbe assomigliare a questo:

Piccole cose varie:

Piattaforma antivibrante per APM - è consuetudine installare apm su un supporto antivibrante, questo migliora la stabilità del controller.

BEC è un regolatore di potenza che converte 11,1 o 14,8 volt in entrata in 5 volt, che viene utilizzato per alimentare il ricevitore, il controller di volo, ecc. È necessario perché il mio ESC (regolatore di velocità del motore brushless) senza BEC integrato.

Il peso del mio elicottero era:

Telaio, 4 motori, 4 ESC, 1 BEC, APM, quadro elettrico di distribuzione con connettori XT60, ricevitore, "gambe" - 990 gr.

Kit FPV: minimosd-6gr, telecamera FPV-20gr, trasmettitore video con antenna-30gr, modulo GPS-30gr.

Riprese video: gimbal a due assi-212gr, fotocamera SJ4000-70gr.

Batteria: 5000 mAh 4S 30C - 650 g.

Totale vuoto: 1 kg - con batteria 1650 gr.

con kit FPV - 1100 e 1750 g con batteria.

con gimbal brushless e fotocamera-2,1 kg.

Voglio anche aumentare la durata del volo a causa delle grandi eliche. Pertanto, proverò nella seguente configurazione: i motori sono descritti sopra, eliche 12x4,5 con alimentazione 3s (11,1 volt) e la seconda opzione eliche 10x4,5 con alimentazione 4s (14,8).

Come scegliere un motore/telaio per un quadrirotore?

È necessario conoscere il peso del futuro aeromobile, il peso di uno a pieno carico: telaio, motori, regolatori, ricevitore, trasmettitore video, OSD, GPS, controllore di volo, fotocamera, batteria, gimbal della fotocamera, ecc. Sotto questo peso, viene selezionato il motore / elica - VMG- gruppo elica e batteria.

Il gruppo elica sviluppa una certa spinta in grammi, solitamente il venditore o produttore pubblica le specifiche tecniche: consumo di corrente, tensione/elica, forza di spinta in grammi.

Esempio: la scala di spinta è in grammi in verticale, il consumo di corrente in ampere è in orizzontale. Voltaggio 14,8 (4S), due grafici - uno per l'elica 11x4,7 il secondo per 10x4,7

Sfortunatamente, non tutti i motori hanno dati di spinta o potrebbero non essere del tutto corretti. Spesso questi dati vengono inseriti nei commenti, appassionati che guidano la misurazione. E in linea di principio è corretto, ho comprato il motore, l'ho installato su un supporto con i pesi e ho iniziato a testare, selezionando le opzioni dell'elica dichiarate dal produttore, su quale delle eliche la spinta e il riscaldamento moderato sono più alti e quello lo farà fare.

Ad esempio, hai trovato un motore con una spinta di 1 kg, in un quadrirotore ci sono 4 motori, rispettivamente 4 kg di spinta. Il rapporto spinta/peso è un margine della capacità di spinta, ad es. se la quadrica pesa 4 kg e la spinta è 4 kg, il rapporto spinta-peso è uguale a uno (1 - non volerà), per gli elicotteri sono necessari da 2 a 3.

A causa dello sviluppo del progresso tecnologico, fotografi, videografi e blogger utilizzano sempre più i quadricotteri nel loro arsenale. Allo stesso tempo, i prezzi per un modello normale partono da 30.000 rubli. Inoltre, gli utenti spesso vogliono installare la propria fotocamera su di essa e non tutti i gimbal dei modelli popolari lo consentono. Pertanto, la domanda rimane come progettare un quadricottero con le tue mani. Questo non è difficile da fare se hai almeno una conoscenza di base in elettronica, ma devi conoscere alcune sfumature e sottigliezze. Leggi le istruzioni dettagliate per l'assemblaggio di un quadricottero con le tue mani più avanti nell'articolo.

Quadricottero su Arduino

Microcontrollore Arduino Uno

Oggi la parola Arduino si trova spesso tra i modellisti. Cosa significa e cosa ha a che fare con un quadricottero fai-da-te? Il microcontrollore Arduino Uno è un piccolo dispositivo elettronico che controlla l'accelerometro, il giroscopio e altri sensori, trasmette e riceve informazioni, ecc. Consiste in un sistema di dispositivi responsabili di una specifica funzione. Il "cervello" di un Arduino è un microcontrollore. Ha memoria ed è in grado di eseguire compiti semplici. Puoi confrontarlo con un minicomputer a chip singolo. Il prossimo componente sono i cavi elettrici, che si trovano attorno al perimetro della scheda. Fungono da armi per l'adruino. Infine, sono necessarie uscite analogiche o digitali per il controllo.

Quindi, è necessario creare un quadrirotore con le proprie mani e fornirgli una base che consentirà all'elicottero di decollare in aria ed eseguire i compiti necessari. Diventa il controller Arduino Uno per il quadricottero, che fornirà stabilità e controllabilità in volo. Assemblando un quadricottero con le tue mani, risparmierai fino a 15.000 rubli, creando un drone perfettamente funzionante.

Scelta dei sensori.

Schema di collegamento dell'MPU 6030 ad Arduino Uno. Fare clic per visualizzare a schermo intero

Per controllare il quadrirotore sono necessari un accelerometro e un giroscopio. Questo sarà sufficiente se stai cercando un dispositivo dal design semplice per voli a breve distanza. Per costruire un dispositivo complesso con molti moduli, funzioni, supporto GPS, dovrai installare sensori aggiuntivi. Per il primo modello, consigliamo di scegliere la scheda MPU-6050: contiene tutti i sensori necessari.

Accessori

Le parti per l'assemblaggio di un quadricottero con le tue mani possono essere ordinate su Aliexpress o puoi stamparne alcune su una stampante 3D. Componenti principali:

Portafoto.
viti.
controllore di volo.
Batterie al litio (2x 3,7V)
Telecomando.
Un insieme di sensori.
Transistor
Bulloni, fili di collegamento.
Caricabatterie.
Motori a vite.
Strumenti per il lavoro.

Se sono rimaste 4 ventole identiche (raffreddatori) dal vecchio computer, i motori da esse sono adatti per l'assemblaggio di un elicottero. Alla prima esperienza, è meglio rifiutarsi di assemblare un quadricottero con una fotocamera con le proprie mani. Per prima cosa, scopri i controlli e solo dopo collega la fotocamera in modo che quando cadi, non perdi contemporaneamente sia il quadrirotore che la fotocamera. Durante il montaggio, si consiglia di realizzare un'ampia base tra le braccia del drone. Quindi puoi appendere la fotocamera senza troppo lavoro. Un'opzione semplice è anche un quadrirotore fai-da-te su una stampante 3d. Per fare ciò, devi solo stamparlo scaricando i dettagli necessari.

Scegli il tipo e le dimensioni del quadrirotore

Quando si assembla il quadrirotore, scegliere la dimensione appropriata per il quadrirotore. Ci sono tali:

Un mini quadrirotore è un piccolo modello con una portata ridotta. Sta nel palmo della tua mano, adatto per il volo indoor.
Un tricottero è un drone che ha solo tre eliche. Questo lo rende più leggero e maneggevole, ma si perde coppia. Viene invece utilizzato un meccanismo di inclinazione del rotore posteriore. Difficile da fare a mano.
Un normale quadrirotore è un drone semplice ed economico. La dimensione della diagonale è in media di 35 cm (senza eliche). È costituito da un insieme minimo di parti al fine di ridurre il peso del dispositivo. È caratterizzato da un'elevata velocità di movimento e manovrabilità.
Un quadricottero pieghevole viene portato in viaggio, viaggi, quando le dimensioni e il peso del dispositivo sono importanti. Il telaio pieghevole facilita il trasporto del dispositivo. Difficile da realizzare da soli.
Un grande quadrirotore è il tipo di drone più costoso e pesante. In grado di volare per lunghe distanze, dotato di una batteria capiente, trasporta sofisticate apparecchiature foto e video. Fallo da solo solo se hai già le competenze per realizzare tali dispositivi.

schema elettrico

Schema elettrico. clicca per ingrandire

Un modello di quadricottero autoassemblato richiede un cablaggio adeguato, altrimenti è improbabile che il dispositivo voli in aria. Per prima cosa effettuare un collegamento in parallelo di quattro fili di alimentazione. Avrai bisogno di connessioni rimovibili nel punto in cui la batteria è collegata ai fili. In tutti gli altri posti è necessario effettuare saldature. Le parti dovranno essere serrate con termoretraibile, altrimenti si staccheranno in seguito a causa delle vibrazioni durante il volo.
Quindi, prenditi cura della scheda di controllo, collega i cavi del driver. D'ora in poi, procedi al controllo del controllore di volo per eliminare possibili problemi.

Assemblea

Prima di tutto, prepariamo e colleghiamo le travi e il telaio. Se non è possibile stampare il telaio su una stampante 3D, utilizzare invece compensato semplice. Installare la scheda di potenza alla giunzione delle parti del telaio. Dovrebbe essere fissato in basso nella parte centrale. Fissalo al corpo su entrambi i lati con cinghie di plastica, in cui la lunghezza è regolabile. Allo stesso tempo, il tabellone può muoversi, muoversi, ma, tuttavia, soddisferà il suo scopo e non dovresti preoccuparti che voli via.

Quindi, installa il controller di volo dall'alto. È molto importante che sia posizionato esattamente al centro, quindi è meglio misurare il punto in cui verrà posizionato. Fissare questa parte con viti autofilettanti della giusta misura. Quindi fissare il ricevitore e il trasmettitore con la supercolla. Preparare anche dei cuscinetti alle estremità delle travi. Sono necessari per installare motori ed eliche. È possibile collegare i motori con tre fili di alimentazione. Il senso di rotazione delle viti dipende dalla loro posizione.

Il prossimo passo è installare la batteria. Usa due batterie Zippy Compact da 3700 mAh. Devono essere fissati in diagonale a due travi contemporaneamente. Usa un cinturino di plastica largo e del nastro adesivo per questo. La traversa nella parte centrale è adatta anche per l'installazione di batterie. C'è uno spazio tra la traversa e il pannello di controllo, inserire lì la cinghia per attaccare le batterie. Mettere le batterie una sopra l'altra, mettere sopra una spugna, usata per trasportare oggetti fragili. Fissali con una cinghia e attacca del nastro adesivo sulla parte superiore in modo che le batterie non scivolino.

Al termine, montiamo e installiamo le viti alle estremità delle travi su apposite piattaforme. Resta solo da collegare i fili e puoi iniziare i primi voli. È meglio iniziare cronometrando il volo per avere il tempo di effettuare un atterraggio morbido. Ciò è particolarmente importante se il drone fai-da-te non aveva un carrello di atterraggio collegato.

Imparando a volare

I quadricotteri fatti in casa necessitano di una configurazione del firmware. Scarica e installa il programma. Successivamente, dovrai seguire le istruzioni suggerite per configurare correttamente il programma. Ora inizia a volare. Per i principianti, pilotare un drone non è così facile come sembra a prima vista. Tuttavia, con il desiderio e la pazienza, imparerai rapidamente. Installa il quadrirotore a una distanza di 10-12 metri da te. Per decollare, inclinare lo stick dell'acceleratore verso il basso e verso destra. Il tuo drone decollerà. Poi c'è la questione della tecnica e dell'allenamento.