Vad behöver du för att montera en drönare. Hur du designar din egen quadcopter

En quadcopter kan köpas i nästan vilken större onlinebutik som helst, eller så kan du göra en drönare med dina egna händer. Det är inte känt vad som kom först: massproduktionen av coptrar eller radioamatörernas första försök att skapa en drönare på egen hand. Men det faktum att denna hobby blir populär bland fans av radiostyrda enheter kan inte lämna någon modellare och samlare av quadcopters oberörd.

DIY quadcopter modell

Många drönaranvändare undrar hur man monterar en quadrocopter med sina egna händer. Snarare kommer denna önskan från önskan att ha fullständig kontroll över flygningen och kontroll över skjutprocessen.

Det finns ett antal fördelar med självmontering av en copter: För det första, detta är en möjlighet att skapa en enhet med de parametrar som du behöver. För det andra, en sådan enhet är lättare att anpassa, du kan alltid fästa nya delar eller byta ut till exempel ett batteri och leverera en kraftfullare strömkälla. För det tredje, det kan fungera som en intressant upplevelse och vara det första steget mot en ny hobby.

Av de negativa sidorna kan det betonas att en sådan montering kan ta mycket tid att hitta rätt delar, studera hela den tekniska delen. Dessutom kan ingen garantera att "den första pannkakan inte blir klumpig." Även om det å andra sidan nu finns ett stort antal specialiserade butiker för radioteknik, och många system kommer att hjälpa till att förstå principerna för enheten och driften av en quadrocopter med hjälp av exemplet på färdiga modeller av hemgjorda versioner .

Många tar också till drönarmodellering på grundval av att det kan vara mycket billigare än att köpa en märkesenhet. Men även här beror mycket på vilka egenskaper du vill få enheten med, och om utseendet på quadran är viktigt för dig. Dessutom kan frekventa ändringar som hjälper till att göra drönaren mer funktionell också kosta en slant.

Uppfinnaren Jasper van Lenen introducerade ett kit 2013 för dem som vill montera en drönare på egen hand. I resväskan hade han allt han behövde: elektronik, motorer, radio, kroppsdelar. Alla plastdelar trycktes på 3Dskrivare.

Köpa eller göra?

Beslutet att göra en copter själv kan avgöras av det så kallade sportintresset, eller så kan det också förknippas med viljan att spara pengar. I både det första och andra fallet är det viktigt att väga för- och nackdelar, samt fastställa styrkor och svagheter i självmontering.

Tid

Som nämnts ovan kan den största nackdelen med DIY-drönaren vara tid. När allt kommer omkring är det en sak att beställa en quadra redo för flygning, vänta en eller två veckor och använda den för ditt eget nöje. Men i självmontering finns det ett antal nyanser som kan påverka timingen:

Förvärv av alla nödvändiga reservdelar som inte alltid kan falla i dina händer samtidigt.
Det kommer också att ta tid att studera den tekniska delen för att tydligt förstå vad drönaren består av och hur den fungerar.
Monteringen och konfigurationen av själva flygledaren kommer att ta tid och, naturligtvis, tålamod.
Post-build, vilket inte bara innebär att testa, utan att arbeta med buggar och "omarbeta", vilket också tar mycket tid och ansträngning.

Erfarenhet

Kompensera för den första punkten på många sätt kommer att kunna ha erfarenhet av självmontering av radiostyrda enheter. Dessutom, om du monterar en drönare med en "fabriksmodell", kan detta vara ett visuellt hjälpmedel för att studera "fyllningen" av en quadra. Men för dem som står inför en sådan församling för första gången finns det två alternativ:

A) Köp den billigaste quadcopter-modellen, som inte bara kommer att fungera som modell, utan också vars delar du kan låna till din copter;

B) Be om hjälp på forum och specialiserade webbplatser där du kan få all information, samt läsa i detalj om steg-för-steg montering av coptern, med namnen på alla nödvändiga delar.

Pris

Många bestämmer sig för att montera en quadrocopter på grundval av att en sådan enhet kommer att kosta mindre än en köpt. Men det finns några saker att tänka på här:

Naturligtvis, om du sätter ett mål att montera en quadric från improviserade medel till minimal kostnad, kommer det inte att vara några problem, eftersom du kan köpa alla komponenter från samma prisklass. Men här måste du förstå att du inte kommer att kunna skapa en kraftfull enhet med hög lastkapacitet.
Om du litar på quadcopterns egenskaper och inte på den enkla förmågan att lyfta och sväva i luften i flera minuter, är det osannolikt att du här kommer att uppnå en betydande skillnad mellan en köpt och en hemmagjord copter. Även om det naturligtvis fortfarande kommer att finnas en möjlighet att spara 10-20% av kostnaden.

Självmontering av en quadcopter, hexacopter eller tricopter är en möjlighet att prova dig själv som ingenjör och mekaniker, vilket gör att du kan skapa en unik modell med de egenskaper som är mest relevanta för dig. Men att ha förhoppningar om att detta är ett enklare och billigare sätt än att köpa en färdig enhet är fortfarande inte värt det.

Detaljer, monteringsprocess, nyanser

Så du har bestämt dig för att bygga din första quadcopter. Till att börja med är det bäst att vända sig till erfarenheten av "erfarna" designers. Här kommer olika forum, webbplatser, video "life hacks" att komma till undsättning.

Varje drönare består av två huvuddelar - själva mekanismen som startar den och ramen på vilken denna "stoppning" är fäst. För att coptern ska kunna flyga behöver du:

flygledare;
Batteri;
Motorer och propellrar som är anslutna till dem;
Hastighetskontroller;
Servolinje för att skapa en roterande mekanism;
Samt olika förbrukningsvaror: skruvar, kopplingar, antivibrationssvamp, lim, elastisk tejp.

Ramen kan skäras av plywood eller slitstark plast, dess form avgör till stor del typen av drönare: om det blir en tri-copter, quadro-copter eller hexacopter. Den består av en huvudram på vilken regulatorn och batteriet är fästa, och balkar med motorer, en vridmekanism och en struktur för en hastighetsregulator. Det är bäst om balkarna är rörliga, speciellt om du ska göra en stor quadcopter, då blir det inga problem med transporten senare.

Att skapa din egen quadcopter är en möjlighet att prova dig fram som ingenjör och designer. Coptern kan ges en mängd olika former, med både en färdig ram och en hemmagjord, försök att utrusta den med ytterligare strukturer som hjälper till att bära olika föremål ombord.

Om coptern kommer att användas för flygfotografering, bör du ta hand om närvaron av upphängningar för kameran. Anordningens belastningskapacitet beror på motorernas effekt och propellrarnas storlek. Detta faktum är särskilt viktigt att tänka på när det kommer till tunga digitala eller semiprofessionella kameror.

Flygkontrollern konfigureras via en PC, på vilken du först måste installera ett speciellt program för MultiWii eller Arduino, beroende på vilken modell av den köpta kontrollenheten. Och, naturligtvis, för att du ska kunna styra och ta emot en signal från din quadcopter måste du köpa en radiosändare, till exempel DSM2.

En mini drönare - en fjärrstyrd quadcopter kan tillverkas väldigt enkelt hemma. Du kan använda den för spel och som en modell för att studera drönarens funktion. Designen innehåller ett minsta antal delar, och konstruktionen kommer att ta 15 minuter eller lite mer.
Vår enkla modell har varken motorvarvsjustering eller ändring av flygriktning. Hon vet inte hur man gör nästan vad som helst, förutom hur man tar sig upp i luften upp och ner med en knapptryckning. Men om du vill kan du senare sätta ihop en mer seriös version och förfina den med alla funktioner du vill ha.

Krävs för att bygga en drönare

Dessutom: glasspinnar, limpistol, lödkolv med lod och flussmedel.

Lär dig mer om delar för montering av en quadcopter

En fjärrkontroll med en mottagare för fjärrkontroll kan lånas från en leksak, till exempel från en trasig bil, eller köpas -. Huvudvillkoret bör vara att all elektronik fungerar korrekt från en spänning på 3,7 V.

3,7 V-batteriet är hämtat från en gammal mobiltelefon, det går även att köpa -. Det finns mycket mindre alternativ att välja mellan.

Minimotorer för flygande modeller kan köpas -.

Propellrar måste också köpas -. De måste matcha motorerna. Så det är bättre att ta dem i allmänhet som en uppsättning -.

Drönartillverkning - quadrocopter

Så först och främst kommer vi att montera ett sådant galler av fyra glasspinnar. Vi fixar allt med varmt lim. Detta kommer att vara huvudramen för vår mini quadcopter.

Vi limmar batteriet på samma sätt på ramen.

Vi limmar fyra motorer med propellrar till hörnen av gallret.

Nu måste du göra benen som drönaren kommer att stå på. Skär två glasspinnar på mitten.

Fäst på basen.

Lägga till ett mottagarkort. Vi kopplar utgångarna på alla motorer parallellt.

Vi ansluter motorernas ledningar till utgången på fjärrkontrollkortet.

Vi ansluter till batteriet.

Undersökning. Vi håller drönaren från att lyfta och trycker på knappen på fjärrkontrollen. Om propellrarna på alla fyra motorerna snurrar fungerar allt som det ska.

Vi går ut i det öppna området, sätter vår quadrocopter och kollar arbetet. Drönaren ska flyga till toppen utan problem.

Om propellrarna snurrar och strukturen inte tar fart, kontrollera batterinivån. Om allt är i sin ordning måste du lätta designen. I princip bör kraften hos sådana fyra motorer räcka med marginal.

Under konstruktionen rekommenderar jag att spara den totala vikten så mycket som möjligt så att drönaren är så lätt som möjligt. Så häll mindre lim, klipp av ledningarna så korta som möjligt etc. För mer detaljerade instruktioner om montering av leksaken, se videon.

Du, som nybörjarpilot, bestämde dig för att ta reda på hur du gör en radiostyrd quadrocopter på en fjärrkontroll (mini eller med en kamera) med dina egna händer hemma. Uppgiften, vid första anblicken, är enkel, men det finns många nyanser som du bör vara uppmärksam på - om detta i våra detaljerade instruktioner.

Myten om total billighet

Om du är ny inom flygmodellering bör du acceptera att detta inte är ett billigt företag.

Nu kommer "tofflor att flyga", vilket är en video som cirkulerar på nätet, där en liten drönare monterades av improviserade material och pengar för endast 50 rubel, och spenderade bara 2 timmars tid.

Ta en titt - det är ett skämt. Det är synd om du trodde att självgängande skruvar, plastredskap och aluminiumhörn kunde bli en fullfjädrad copter när de monterades ihop.

Besviken på information? Då är det bättre att köpa en färdig RTF quadric (färdig att flyga, redo att flyga) och inte lura huvudet.

Vad som krävs i början

Om du fortfarande har en önskan, bör du först ha händerna från rätt ställe, nämligen från axlarna. Dessutom åtminstone ytliga kunskaper i elektronik och lite i programmering, beslutsamhet och avsaknad av lättja, och så klart detaljerna på listan.

Åh ja, du måste fortfarande bestämma dig för drönarens huvudfunktion. I början är det bättre att göra en quadcopter utan kamera. Du måste få handen i kontroll så att en av de dyra utrustningarna inte kraschar eller drunknar.

En viktig detalj för nybörjare är platsen där du släpper din första drönare för flyg. Stadsområdet elimineras omedelbart, eftersom hus, träd och kablar kommer att störa testflygningar. Parken passar inte heller. Ett fel drag - semesterfiraren och ditt nya idébarn kan lida. Det är bättre att gå ut i det öppna fältet och styra quadric för ditt nöjes skull.

Lista över huvudreservdelar:

ram;
motorer med styrenheter för dem;
skruvar;
batteri för quadcopter och fjärrkontroll;
flygledare;
kontrollpanel med signalmottagning och överföring;
Laddare;
anslutningstrådar, bultar, etc.;
verktyg för arbetet.
För att kunna modifiera drönaren för att fungera med video och fotografi i framtiden bör basen mellan strålarna på coptern göras bredare för att senare få plats med resten av enheterna.

Välja formen på quadcoptern

Först och främst bör du bestämma antalet balkar och skruvar på coptern. Det finns en stor variation i modifieringarna och utseendet på flygande drönare, baserat på antalet strålar som kommer ut från mitten av ramen, det finns tri-, quadro-, hexa- och oktokoptrar.
Antalet propellrar kan vara fler än antalet balkar. Men namnet ändras inte. Till exempel har en quadcopter två motorer med propellrar på varje balk - detta gör den inte till en oktokopter.

Av artikelns titel framgår det tydligt att vi pratar om drönare som har fyra axlar (och fyra motorer som standard).
Formen på strålarna på quadcoptern är också olika (+, X eller H - formade).

Den mest populära modellen bland quadcopters är den X-formade quatrocoptern (du kan se den på diagrammet). För det första drar två motorer på en gång hela strukturen framåt, och för det andra kommer den bifogade videokameran inte att se skruvarna framför sig.

Vad du ska tänka på när du väljer alla reservdelar

Baserat på den beräknade vikten av hela strukturen redan FPV-, bör du montera en copter med kraftfulla motorer. Detta innebär att du köper extra batterier eller installerar mer rymliga batterier på en gång.

För att underlätta designen kan ramen göras självständigt. Det finns alternativ: från enkla trälinjaler till aluminiumprofiler eller rör. Du kan spara pengar på detta. Huvudsaken är att materialet är hållbart, för när det faller är det första som lider strålarna från coptern.

Naturligtvis finns det färdiga ramar, men du bör akta dig för förfalskningar, annars flyger åtminstone ett "ben" av efter det första krocktestet. Under ledningsförmågan är improviserade material mer fördelaktiga.

Strålarna för en quadrocopter har en optimal parameter - 30-60 cm i längd från motor till motor.

För att inte bli skadad och inte klippa lövverket på närliggande träd, samt för att testa coptern hemma, kan du sätta ett speciellt skydd på propellrarna.

Vad ska flygledaren och alla andra prylar kopplas till? Även här kan du slå på fantasin. Naturligtvis kommer en bit kartong inte att fungera, men en kvadrat av plywood, en plastbas från under CD-lådan är optimal. Inte tung och tål allt du behöver för att fästa.

Om du i framtiden använder en actionkamera, bör du lämna en plats för mottagaren och sändaren av kamerasignalen på surfplattan och en plats för dess fästning.

Motorer - de behöver fyra på en gång. För propellrar väljs de främst efter diameter och effekt. Diametern tas från ramens parametrar (om den är egentillverkad, då efter eget gottfinnande).

Motorkontroller behövs för att styra bladens rotationshastighet. Motorernas kraft beror direkt på drönarenhetens vikt.

Batterier för motorer kan ha olika kapacitet. Det är bättre att ge möjligheten att byta batterier till hög kapacitet och, naturligtvis, använda inte en utan flera samtidigt.

Själva skruvarna kan tas 9-12 cm Ett par vanliga och 2 med omvänd rotation. Det är önskvärt att de kommer med fästelement för flera typer av motorer samtidigt.

Det viktigaste och dyraste i en quatrocopter är dess "hjärnor", nämligen flygkontrollanten - du kan inte spara på den. Här bör drönarens framtida kapacitet övervägas. Det är bättre att ta en programmerbar mikrokontroller (till exempel Arduino Mega). Sensorer för det kan tas "allt i ett" Allt i ett (gyroskop, accelerometer, barometer, magnetometer), eller som ett minimum - ett gyroskop och en accelerometer.

Ytterligare funktioner:

GPS - programmering av flygvägar;
"mjuk landning" - felsäker (om radioanslutningen med fjärrkontrollen tappas, kommer coptern att sitta ner smidigt och inte krascha till marken);
FPV (first person view) - vy från första person och observation från surfplattan.

Sändaren på styrkortet ska väljas efter din ficka. Huvudsaken är att det ska finnas minst fyra kanaler och en frekvens på 2,4 GHz. Den kan köpas för vänsterhänta eller högerhänta.

Naturligtvis kommer du att behöva mixtra med kablar, men i kapabla händer kommer den här tiden att gå snabbt.

Det är bättre att fästa ett speciellt mjukt foder på copterns ben eller på själva balkarna på ramen, så att det blir lättare att landa på hårda ytor.

Det kommer inte att bli lätt, men det kommer att bli intressant och underhållande!

Fler drönaridéer

Men hantverkare är inte begränsade till standardmaterial för att skapa radiostyrda quadrocoptrar - de använder legodelar, papper, flaskor och kylare, skapar självständigt ritningar och skapar gradvis sin enhet.

Pappers quadcopter

Tänk dig, det finns också pappersflygplan! Naturligtvis ger de inte allvarliga belastningar, så de skapas bara för skojs skull.

Som fästelement för pappersmodeller används en självhäftande pistol och plastband. Också små träblock blir ett obligatoriskt element - detta är nödvändigt så att papperet inte rivs med band under belastning.

Drönare från kylare

Om du har gamla datorkylare i händerna, skynda dig inte att slänga dem! De kommer att vara en utmärkt (men inte den starkaste) copter. För att skapa behöver du fyra datorfläktar och samma uppsättning material och verktyg som för en vanlig drönare – men utan motorer.

Idag finns det många artiklar på Internet om ämnet "montera en quadcopter med dina egna händer", och det enklaste sättet att göra en quadcopter, för en nybörjare, är att göra den "enligt instruktionerna", så det är tillräckligt för att hitta en kvalitetsartikelinstruktion och försöka upprepa författarens skapelse. Huvudsaken är inte bara att veta vilken typ av flygplan du behöver, utan också vilka framtidsutsikter du räknar med. Jag ville ha en quadcopter "med marginal", så att det skulle gå att hänga en kamera (som Gopro) på en borstlös kardan och sända video "på marken". Och "Tom" d.v.s. lossade, kunde flyga under längsta möjliga tid. Jag kunde inte hitta en färdig artikel, så jag fick "skyffla" en hög med material.

Den här artikeln handlar om en quadcopter designad för FPV - förstapersonskameraflyg och flygfotografering. Flygfotografering planeras inte bara med GoPro (och analoger), utan även med möjligheten att lasta en mer eller mindre hyfsad "tvållåda" (150-250 gram) ombord. Plus, så att flygtiden är lång och att i nödsituationer och eventuella oförutsedda fall returnerar autopiloten enheten "hem".

Det svåraste med att montera den första quadcoptern är att bestämma "vilken copter" och "för vilka ändamål" den behövs, beställ och betala, beloppet är inte litet.

Ram och kraftsektion med propellrar.

F450 Quadcopter Ram - 450mm

Motor AX-2810Q 750kv

ESC Speed Controller Turnigy Multistar 40A V2 Slim BLHeli Multi-Rotor Borstlös OPTO 2-6S

Propellrar 12x6 kol, billiga, från Aliexpress

Flygkontrollant (hjärna)- Jag valde APM 2.6:

Bra budgetalternativ. Även om det finns billigare alternativ, har APM (ardu pilot mega) alla funktioner som en "avancerad" flygkontrollant. Jag ansluter en GPS-modul till den så att autopiloten kan returnera coptern "hem" vid kommunikationsbortfall.

För att flyga runt kameran installerar jag också OSD - det här är en överlagring, på sändningsvideon, av telemetridata: flyghastighet, höjd, en pil som visar vägen hem och, viktigast av allt, batteridata - från marken kan du se strömförbrukningen och prognostisera hur länge batteriet kommer att hålla.

För att få data om batteriets tillstånd krävs också en strömmodul:

FPV kit för att sända video från en quadrocopter till marken, innehåller den en uppsättning mottagare och sändare:

Driftsfrekvens 5,8 GHz. Sändareffekten (bilden till höger) är 600 mW – vilket med vanliga antenner ska hålla stabil mottagning på mer än 5 km avstånd i direkt sikt. Från början beräknade jag detta kit för ett flygplan och en flygning på 10 km, så det är för kraftfullt och tungt. Sändarens vikt är 40 g tillsammans med standardantennen.

I en sådan uppsättning är det bättre att byta standardpiskantennerna (dipol) till moderna cirkulära polarisationsantenner som kallas - "klöver" de ger en mer stabil signalmottagning / överföring, d.v.s. Det kommer att bli mindre brus på videon:

På marken titta på bilden Jag planerar in en billig videohjälm:

Hjälmen levereras omonterad, som på bilden till höger. Vad är hjälmen: ett skumskal (EPO), en LCD-skärm (5 ") och en fresnel-lins. Det vill säga linsen låter dig mer eller mindre bekvämt titta på skärmen på nära avstånd (5-6 cm) , som ett resultat ser du en stor skärm På grund av en sådan lins finns det en liten förvrängning vid kanterna av det synliga området. Nackdelarna med denna hjälm är en lågupplöst 640-punkters LCD-skärm, kornighet känns, så amatörer och entusiaster ersätter standardskärmen med en skärm av samma storlek, men med en högre upplösning, till exempel 840 punkter på tum, är det viktigaste att den inte har en svart eller blå skärm när det inte finns någon signal, för i fall av dålig mottagning är det viktigt att åtminstone se konturerna av bilden genom störningarna.

Kostnaden för en sådan hjälm (skärm) är cirka 2000 rubel ($35). Det finns andra modeller av hjälmar med en skärmupplösning på 1280, kvaliteten och känslan av närvaro i dessa är på högsta nivå, men priset är också högre.

När det gäller videoglasögon uppskattas deras kvalitet till en mycket hög kostnad (på grund av kompakthet). Normala Fatshark-glasögon (640 dpi) kommer inte att vara mycket högre i kvalitet än en hjälm för 2000 rubel, och deras pris kommer att vara cirka 8000 rubel. Billiga videoglasögon från aliexpress är mer lämpliga för en "passagerare" än en pilot.

Tillverkaren hävdar att den virtuella skärmen med en diagonal på 52 tum simuleras i glasögon, detta är sant (men på ett avstånd av 5-6 meter), att titta på en film är absolut acceptabelt, men när du flyger med en kamera måste du inte bara navigera i rymden, utan också på marken, och det är också nödvändigt att bli distraherad av OSD-data, som ser liten ut på en liten kornig skärm. Jag skulle inte rekommendera dessa glasögon för en nybörjare. Priset på de beskrivna glasögonen är $100, deras upplösning är bara 320x240.

kamera på quadcopter, för inspelning och sändning av video kommer att installeras på en 2-axlig borstlös gimbal från aliexpress. Kamera vald SJ5000.

Drönaren förväntas se ut ungefär så här:

Olika småsaker:

Antivibrationsplattform för APM - det är vanligt att installera apm på ett antivibrationsstativ, detta förbättrar styrenhetens stabilitet.

BEC är en effektregulator som omvandlar inkommande 11,1 eller 14,8 volt till 5 volt, som används för att driva mottagaren, flygkontrollern, etc. Det är nödvändigt eftersom min ESC (borstlös motorhastighetsregulator) utan inbyggd BEC.

Vikten på min copter var:

Ram, 4 motorer, 4 ESC, 1 BEC, APM, kraftfördelningskort med XT60-kontakter, mottagare, "ben" - 990 gr.

FPV-kit: minimosd-6gr, FPV-kamera-20gr, videosändare med antenn-30gr, GPS-modul-30gr.

Videofilmning: tvåaxlig gimbal-212gr, kamera SJ4000-70gr.

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

Totalt tomt: 1 kg - med batteri 1650 gr.

med FPV kit - 1100 och 1750g med batteri.

med borstlös kardan och kamera-2,1 kg.

Jag vill också öka flygtiden på grund av stora propellrar. Därför kommer jag att testa i följande konfiguration: motorerna beskrivs ovan, 12x4,5 propellrar med 3s strömförsörjning (11,1 volt) och det andra alternativet 10x4,5 propellrar med 4s strömförsörjning (14,8).

Hur väljer man motor/ram till en quadcopter?

Du måste känna till vikten av det framtida flygplanet, vikten av ett fullastat flygplan - ram, motorer, regulatorer, mottagare, videosändare, OSD, GPS, flygkontroll, kamera, batteri, kameragimbal, etc. Under denna vikt väljs motor/propeller - VMG- propellergrupp och batteri.

Propellergruppen utvecklar en viss dragkraft i gram, vanligtvis publicerar säljaren eller tillverkaren tekniska specifikationer: strömförbrukning, spänning/propeller, dragkraft i gram.

Exempel: dragkraftsskalan är i gram vertikalt, strömförbrukningen i ampere är horisontell. Spänning 14,8 (4S), två grafik - en för propellern 11x4,7 den andra för 10x4,7

Tyvärr har inte alla motorer dragkraftsdata, eller så kanske det inte är helt korrekt. Ofta publiceras dessa data i kommentarerna, entusiaster leder mätningen. Och i princip är detta korrekt, jag köpte motorn, installerade den på ett stativ med vikter och börjar testa, sortera igenom de propelleralternativ som deklarerats av tillverkaren, på vilken av propellrarna som dragkraften och måttlig uppvärmning är högre och att man kommer att do.

Till exempel hittade du en motor med en dragkraft på 1 kg, i en quadcopter finns det 4 motorer, respektive 4 kg dragkraft. Dragkraft-till-vikt-förhållande är en marginal för dragkraftsförmåga, d.v.s. om quadric väger 4 kg och dragkraften är 4 kg, är dragkraft-till-vikt-förhållandet lika med ett (1 - det kommer inte att flyga), för coptrar behöver du från 2 till 3.

På grund av utvecklingen av tekniska framsteg använder fotografer, videografer och bloggare i allt större utsträckning quadrocoptrar i sin arsenal. Samtidigt börjar priserna för en normal modell på 30 000 rubel. Dessutom vill användare ofta installera sin egen kamera på den, och inte alla gimbals av populära modeller tillåter detta. Därför återstår frågan hur man designar en quadrocopter med egna händer. Detta är inte svårt att göra om du åtminstone har grundläggande kunskaper i el, men du måste känna till vissa nyanser och subtiliteter. Läs steg-för-steg-instruktionerna för att montera en quadrocopter med dina egna händer senare i artikeln.

Quadcopter på Arduino

Mikrokontroller Arduino Uno

Idag finns ordet Arduino ofta bland modellbyggare. Vad betyder detta, och vad har det med en gör-det-själv-quadrocopter att göra? Arduino Uno mikrokontroller är en liten elektronisk enhet som styr accelerometern, gyroskopet och andra sensorer, sänder och tar emot information etc. Den består av ett system av enheter som ansvarar för en specifik funktion. "Hjärnan" i en Arduino är en mikrokontroller. Den har minne och kan utföra enkla uppgifter. Du kan jämföra det med en enchips minidator. Nästa komponent är de elektriska ledningarna, som är placerade runt omkretsen av kortet. De fungerar som vapen för adruino. Slutligen finns det analoga eller digitala utgångar som krävs för styrning.

Så du måste göra en quadcopter med dina egna händer och förse den med en bas som gör att coptern kan lyfta i luften och utföra de nödvändiga uppgifterna. Det blir Arduino Uno-kontrollern för quadrocoptern, som kommer att ge stabilitet och kontrollerbarhet under flygning. Genom att montera en quadrocopter med dina egna händer sparar du upp till 15 000 rubel samtidigt som du skapar en fullt fungerande drönare.

Val av sensorer.

Schema för att ansluta MPU 6030 till Arduino Uno. Klicka för att se full storlek

För att styra quadcoptern behöver du en accelerometer och ett gyroskop. Detta kommer att räcka om du letar efter en enhet med en enkel design för korta flygresor. För att bygga en komplex enhet med många moduler, funktioner, GPS-stöd måste du installera ytterligare sensorer. För den första modellen rekommenderar vi att du väljer MPU-6050-kortet - det innehåller alla nödvändiga sensorer.

Tillbehör

Delar för att montera en quadrocopter med egna händer kan beställas på Aliexpress, eller så kan du skriva ut några av dem på en 3D-skrivare. Huvudkomponenter:

Ram.
skruvar.
flygledare.
Litiumbatterier (2x 3,7V)
Fjärrkontroll.
En uppsättning sensorer.
Transistor
Bultar, anslutningstrådar.
Laddare.
Skruvmotorer.
Verktyg för arbete.

Om det finns 4 identiska fläktar (kylare) kvar från den gamla datorn, är motorerna från dem lämpliga för att montera en copter. Vid den första erfarenheten är det bättre att vägra att montera en quadrocopter med en kamera med dina egna händer. Ta först reda på kontrollerna och fäst sedan kameran så att när du faller tappar du inte både quadcoptern och kameran samtidigt. Vid montering rekommenderas det att göra en bred bas mellan drönarens armar. Då kan du hänga kameran utan alltför mycket arbete. Ett enkelt alternativ är också en gör-det-själv-quadcopter på en 3d-skrivare. För att göra detta behöver du bara skriva ut den genom att ladda ner nödvändig information.

Välj typ och storlek på quadcoptern

När du monterar quadcoptern, välj lämplig storlek för quadcoptern. Det finns sådana:

En mini quadcopter är en liten modell med kort räckvidd. Passar i handflatan, lämplig för inomhusflyg.
En tricopter är en drönare som bara har tre propellrar. Detta gör den lättare och mer manövrerbar, men vridmomentet går förlorat. Istället används en bakre rotorlutningsmekanism. Svårt att göra för hand.
En vanlig quadcopter är en enkel och billig drönare. Diagonalstorleken är i genomsnitt 35 cm (utan propellrar). Den består av ett minimum av delar för att minska enhetens vikt. Den kännetecknas av hög rörelsehastighet och manövrerbarhet.
En hopfällbar quadrocopter tas med på resor, resor, när enhetens storlek och vikt är viktig. Den fällbara ramen gör det enkelt att transportera enheten. Svårt att göra på egen hand.
En stor quadcopter är den dyraste och tyngsta typen av drönare. Kan flyga långa sträckor, utrustad med ett rymligt batteri, bär sofistikerad foto- och videoutrustning. Gör det själv bara om du redan har kompetensen att göra sådana enheter.

kopplingsschema

Kopplingsschema. Klicka för att förstora

En självmonterad quadrocopter-modell kräver korrekt ledningar, annars är det osannolikt att enheten flyger i luften. Gör först en parallellkoppling av fyra strömkablar. Du behöver löstagbara anslutningar på den plats där batteriet är anslutet till ledningarna. På alla andra ställen är det nödvändigt att göra lödning. Delar kommer att behöva dras åt med värmekrymp, annars lossnar de senare på grund av vibrationer under flygningen.
Ta sedan hand om styrkortet, anslut förarledningarna. Från och med nu, fortsätt att kontrollera flygledaren för att eliminera eventuella problem.

hopsättning

Först och främst förbereder vi och ansluter balkarna och ramen. Om det inte går att skriva ut ramen på en 3D-skrivare, använd då vanlig plywood istället. Installera strömkortet vid korsningen mellan ramdelarna. Den ska fästas i botten i den centrala delen. Fäst den på kroppen på båda sidor med plastremmar, där längden är justerbar. Samtidigt kan brädan röra sig, flytta, men ändå kommer den att uppfylla sitt syfte, och du bör inte oroa dig för att den flyger iväg.

Installera sedan flygkontrollen ovanifrån. Det är mycket viktigt att den placeras exakt i mitten, så det är bäst att mäta platsen där den kommer att ligga. Fäst denna del med självgängande skruvar av rätt storlek. Fixa sedan mottagaren och sändaren med superlim. Förbered också dynor i ändarna av balkarna. De behövs för att installera motorer och propellrar. Du kan ansluta motorerna med tre strömkablar. Skruvarnas rotationsriktning beror på deras placering.

Nästa steg är att installera batteriet. Använd två 3700 mAh Zippy Compact-batterier. De måste fästas diagonalt på två balkar samtidigt. Använd en bred plastrem och tejp för detta. Tvärstycket i den centrala delen är också lämpligt för att installera batterier. Det finns ett utrymme mellan tvärstycket och kontrollpanelen, sätt i remmen för att fästa batterierna där. Lägg batterierna ovanpå varandra, lägg en svamp ovanpå, som används för att transportera brytbara föremål. Fäst dem med en rem och fäst tejp ovanpå så att batterierna inte glider.

I slutet monterar vi och installerar skruvarna i ändarna av balkarna på speciella plattformar. Det återstår bara att ansluta ledningarna och du kan starta de första flygningarna. Det är bäst att börja med att tajma flygningen för att hinna göra en mjuklandning. Detta är särskilt viktigt om gör-det-själv-drönaren inte hade ett landningsställ fäst.

Lära sig att flyga

Hemmagjorda quadcoptrar behöver konfigurera firmware. Ladda ner och installera programmet. Därefter måste du följa de föreslagna instruktionerna för att korrekt konfigurera programmet. Börja flyga nu. För nybörjare är det inte så lätt att flyga en drönare som det verkar vid första anblicken. Men med lusten och tålamodet lär du dig snabbt. Installera quadcoptern på ett avstånd av 10-12 meter från dig. För att lyfta, luta gasreglaget nedåt och åt höger. Din drönare kommer att lyfta. Nästa är frågan om teknik och träning.