Kvadrokoptéra môže visieť na jednom mieste a robiť fotografie a videá, preto veľa fotografov drží krok s pokrokom a kupuje si kvadrokoptéry na natáčanie videa.
Kvadrokoptéry vtrhli do našich životov spolu s technologickým pokrokom. Dnes je objednávanie elektroniky do kvadrokoptéry z Číny veľmi lacné. Zostavenie rámu kvadrokoptéry vlastnými rukami zo šrotu nie je vôbec ťažké. Môžete sa naučiť lietať pomocou leteckých simulátorov. Takže hlavnou vecou je mať túžbu vyrobiť kvadrokoptéru vlastnými rukami.
Najlepšie je kúpiť si hotovú elektroniku do kvadrokoptéry.
Podrobnosti o domácej kvadrokoptére
Motory pre kvadrokoptéru, 4 ks - D2822/14 1450kv
Samozrejme, dokúpenie malej kvadrokoptéry je trochu drahé, ale lietaním sa naučíte, ako ju ovládať a budete môcť lietať s veľkou kvadrokoptérou s kamerou bez pádu! A vždy môžete dať dieťaťu malú hračku.
A na záver krátke video z letu kvadrokoptéry, natočené z kamery.
V tomto článku sme sa pozreli na základné princípy výroby domácich kvadrokoptér. Ak chcete vedieť viac, pozrite si sekciu
komentáre iskra:
ako vyrobiť kvadrokoptéru tak, aby letela v okruhu 500 metrov pomocou kamery v reálnom čase, ktorá zobrazuje obraz na obrazovke
chelovek komentáre:
Chlapci, pomôžte!
Chcem postaviť quadrick na platforme Arduino Mega pomocou týchto komponentov:
Batéria je jednou z najdôležitejších častí helikoptéry. Tento článok bude diskutovať o tom, ako vybrať, nabíjať a používať špecializované
batérie pre helikoptéry a čo je potrebné pre dlhú a bezpečnú službu.
Vlastnosti batérií pre helikoptéry
Kvadrokoptérové motory môžu v závislosti od svojej veľkosti spotrebovať značný prúd. Na našej helikoptére môže celkový prúd pri stúpaní dosiahnuť 100A. Na druhej strane, hmotnosť batérie by mala byť čo najmenšia a na let nebude možné zobrať batériu s veľkou kapacitou. Preto je hlavnou požiadavkou na batérie vysoký prúdový výstup. A z tohto hľadiska majú lítium-polymérové batérie najlepšie vlastnosti. Pre našu pomerne veľkú koptéru s uhlopriečkou 600mm sme kúpili 2200 a 3000mA batérie.
Charakteristika LiPo batérií
- Kapacita. Zaznamenané v ampérhodinách. Ide o prúd, ktorý dokáže batéria vyprodukovať za hodinu, kým sa úplne nevybije. Napríklad, ak je kapacita batérie 3A/h, potom môže produkovať prúd 3A po dobu jednej hodiny. Pri prúde 1A vydrží 3 hodiny a pri prúde 30A sa vybije za 6 minút.
- Maximálny vybíjací prúd. Udáva, o koľko maximálny vybíjací prúd presahuje kapacitu. Napríklad hodnota „30-40C“ pre batériu s kapacitou 3A/h znamená, že dokáže krátkodobo dodať prúd 90-120A. Prirodzene, pri výbere batérie sa musíte riadiť nižšou hodnotou.
- Napätie. Závisí od počtu „plechoviek“ alebo článkov batérie. Napätie jedného článku LiPo batérie je cca 3,7V. Čím viac článkov, tým väčšie napätie. Zapojením batérií do série môžete vytvoriť pomerne vysoké napätie, ako sa to robí napríklad v elektrobicykloch.
Okrem vymenovaných výhod majú LiPo batérie nízke samovybíjanie, žiadny pamäťový efekt, široký rozsah prevádzkových teplôt a malý pokles napätia pri vybíjaní. Medzi nevýhody patrí nie najvyššia hustota nabitia, malý počet prevádzkových cyklov a nebezpečenstvo požiaru. Na nabíjanie LiPo batérií zložených z viacerých článkov je navyše potrebné použiť špeciálne nabíjačky, ktoré zabezpečia rovnomerné nabíjanie článkov.
Nabíjanie LiPo batérií
Na nabíjanie si budete musieť zakúpiť špeciálnu nabíjačku. My sme si kúpili naše od HobbyKing. Takmer všetky modely sú napájané nie zo siete, ale z konštantného napätia 12V. Takýto zdroj sa tam dá objednať, ale my sme radšej kúpili zdroj od Mean Well NES-100-12. Nabíjačku sme navždy spojili s napájacím zdrojom.
Zvláštnosťou tejto nabíjačky je, že dokáže vyrovnávať články batérie. To znamená, že batéria je k nemu pripojená nielen napájacím konektorom, ale aj prídavným balančným konektorom, ku ktorému sú pripojené všetky články jednotlivo. To umožňuje rovnomerné nabíjanie všetkých článkov, čo dáva rovnaké rozloženie zaťaženia na batériové banky počas prevádzky.
Táto nabíjačka dokáže okrem LiPo nabíjať všetky hlavné typy batérií (ja som ňou napríklad nabíjal autobatériu), merať vnútorný odpor a vykonávať cyklus merania kapacity. V druhom prípade úplne vybije a nabije batériu a poskytne informácie o skutočnej kapacite batérie.
Nabíjačka je spracovaná celkom dobre. Prekvapil ma najmä jeho chladiaci systém. Chladič v ňom fúka priamo na výstupné svorky, na ktoré sa privádza teplo.
Nabíjačka rozobraná
Natočili sme aj video o tom, ako nabíjať LiPo batériu:
Aplikácia LiPo batérií
Na pripojenie batérií sa používajú špeciálne konektory. Priemer piestov v nich je 4 mm a sú navyše odpružené, aby poskytli veľkú kontaktnú plochu. Na pripojenie používajú aj špeciálne vodiče v silikónovej izolácii, ktoré odolávajú vysokým teplotám.
Odporúčame dokúpiť protikonektory na batérie a podľa možnosti silikónové vodiče na spínanie.
Jedným z dôvodov zlyhania batérie môže byť silné vybitie jedného z článkov. Veľmi často majú letové ovládače alebo regulátory rýchlosti funkciu sledovania napätia batérie, ale merajú napätie na batérii a nesledujú každý konkrétny článok. Aby ste predišli nerovnováhe, je lepšie použiť špeciálne testery:
Udávajú napätie na každom brehu a v prípade silného vybitia jedného z nich vydávajú hlasný zvukový signál. Pripojia sa k batérii a lietajú s ňou.
Ale takýto jednoduchý tester si môžete zostaviť sami.
Preventívne opatrenia
Na YouTube je veľa videí o tom, čo sa stane, ak prepichnete LiPo batériu. Ak nechcete, aby batéria po nevydarenom páde zhorela zaživa celú helikoptéru, určite by ste sa mali postarať o mechanickú ochranu batérie. Môžete si napríklad kúpiť batériu
Vy ako začínajúci pilot ste sa rozhodli prísť na to, ako si doma vlastnými rukami vyrobiť rádiom riadenú kvadrokoptéru na diaľkové ovládanie (mini alebo s kamerou). Úloha je na prvý pohľad jednoduchá, ale existuje veľa nuancií, ktorým by ste mali venovať pozornosť - viac o tom v našich podrobných pokynoch.
Mýtus o úplnej lacnosti
Ak s leteckým modelárstvom začínate, mali by ste akceptovať, že to nie je lacná záležitosť.
Teraz „budú lietať papuče“, že na internete koluje video, kde bol malý dron zostavený zo šrotu a finančných prostriedkov len za 50 rubľov, pričom strávil iba 2 hodiny času.
Pozrite sa bližšie - je to vtip. Je škoda, ak ste verili, že samorezné skrutky, plastové náčinie a hliníkové rohy sa dajú zostaviť do plnohodnotnej helikoptéry.
Sklamaný informáciami? Potom je lepšie kúpiť si hotovú RTF štvorkolku (pripravenú na lietanie) a neklamať si hlavu.
Čo potrebujete hneď na začiatku
Ak stále máte túžbu, najprv by ste mali mať ruky zo správneho miesta, konkrétne z ramien. Taktiež aspoň povrchné znalosti elektroniky a trochu programovania, odhodlanie a nelenivosť a samozrejme detaily podľa zoznamu.
Ach áno, treba sa rozhodnúť aj pre hlavnú funkciu dronu. Na samom začiatku je lepšie vyrobiť kvadrokoptéru bez kamery. Aby sa vám jedno z drahých zariadení nepokazilo alebo neutopilo, musíte sa s ním dobre vyrovnať.
Dôležitým detailom pre začiatočníkov je miesto, kde vypustíte svoj prvý dron na lety. Mestské oblasti už nie sú potrebné, pretože domy, stromy a drôty budú prekážať skúšobným letom. Park tiež nie je vhodný. Jeden nesprávny krok - dovolenkár a vaše nové dieťa môžu trpieť. Je lepšie ísť na otvorené pole a riadiť štvorkolku pre svoje vlastné potešenie.
Zoznam hlavných náhradných dielov:
- rám;
- motory s ich ovládačmi;
- skrutky;
- batéria pre kvadrokoptéru a diaľkové ovládanie;
- letový ovládač;
- ovládací panel s príjmom a prenosom signálu;
- nabíjačka;
- spojovacie drôty, skrutky atď.;
- nástroje pre prácu.
Aby bolo možné v budúcnosti upraviť dron na prácu s videom a fotografiou, základňa medzi lúčmi vrtuľníka by mala byť širšia, aby sa neskôr zmestili ďalšie zariadenia.
Výber tvaru kvadrokoptéry
V prvom rade by ste sa mali rozhodnúť o počte nosníkov a skrutiek na helikoptére. Existuje široká škála úprav a vzhľadu lietajúcich dronov, na základe počtu lúčov vychádzajúcich zo stredu rámu existujú tri-, quad-, hexa- a oktokoptéry.
Počet vrtúľ môže byť väčší ako počet lúčov. Ale názov sa nemení. Napríklad kvadrokoptéra má dva motory s vrtuľami na každom ramene – to z nej ešte nerobí oktokoptéru.
Už z názvu článku je jasné, že sa budeme baviť o dronoch, ktoré majú štyri osi (a štandardne štyri motory).
Tvar nosníkov na štvorkolke môže byť tiež odlišný (v tvare +, X alebo H).
Najpopulárnejším modelom medzi pilotmi helikoptér zostáva quatrocopter s lúčmi usporiadanými do tvaru X (je to vidieť na schéme). Jednak dva motory ťahajú dopredu celú konštrukciu naraz a jednak pripojená videokamera neuvidí vrtule pred sebou.
Čo treba zvážiť pri výbere všetkých náhradných dielov
Na základe očakávanej hmotnosti kompletnej konštrukcie FPV by ste mali zostaviť helikoptéru s výkonnými motormi. To znamená zakúpenie ďalších batérií alebo inštaláciu viac priestranných naraz.
Aby ste uľahčili dizajn, môžete si rám vyrobiť sami. Existujú možnosti: od jednoduchých drevených pravítok až po hliníkové profily alebo rúrky. Môžete na tom ušetriť peniaze. Hlavná vec je, že materiál je odolný, pretože keď spadne, prvá vec, ktorá trpí, sú lúče helikoptéry.
Samozrejme, existujú hotové rámy, ale mali by ste si dať pozor na falzifikáty, inak po prvom nárazovom teste odletí aspoň jedna „noha“. Počas manažérskych zručností je lepšie využívať dostupné materiály.
Nosníky pre kvadrokoptéru majú optimálny parameter - 30-60 cm na dĺžku od motora k motoru.
Aby ste predišli zraneniu a vyhli sa koseniu lístia blízkych stromov, ako aj testovaniu helikoptéry doma, môžete na vrtule nasadiť špeciálnu ochranu.
K čomu bude pripojený letový ovládač a všetky ostatné pomôcky? Aj tu môžete zapnúť fantáziu. Samozrejme, lepenka nebude fungovať, ale štvorec preglejky a plastová základňa z krabice od CD sú optimálne. Nie je ťažký a vydrží všetko, čo je potrebné pripevniť.
Ak plánujete v budúcnosti používať akčnú kameru, mali by ste na tablete nechať miesto pre prijímač a vysielač signálu kamery a miesto pre jej upevnenie.
Motory - potrebujete ich štyri naraz. Vrtule sa vyberajú hlavne podľa priemeru a výkonu. Priemer je prevzatý z parametrov rámu (ak je to domáce, potom podľa vášho uváženia).
Na reguláciu rýchlosti otáčania nožov sú potrebné ovládače riadenia motora. Výkon motorov priamo závisí od hmotnosti zostavy dronu.
Batérie pre motory sa môžu líšiť v kapacite. Je lepšie poskytnúť možnosť výmeny batérií za vyššie výkony a samozrejme použiť nie jednu, ale niekoľko naraz.
Samotné skrutky je možné odobrať 9-12 cm.Pár obyčajných a 2 s opačným otáčaním. Je vhodné, aby boli dodávané s upevňovacími prvkami pre niekoľko typov motorov naraz.
Najdôležitejšou a najdrahšou súčasťou quatrokoptéry sú jej „mozgy“, menovite letový ovládač – na ňom nemôžete šetriť. Práve tu treba brať do úvahy budúce schopnosti dronu. Je lepšie vziať programovateľný mikrokontrolér (napríklad Arduino Mega). Senzory pre to je možné vziať „všetko v jednom“ All In One (gyroskop, akcelerometer, barometer, magnetometer), alebo minimálne - gyroskop a akcelerometer.
Ďalšie funkcie:
- GPS - programovanie trasy letu;
- „mäkké pristátie“ - bezpečné pri poruche (ak dôjde k strate rádiovej komunikácie s diaľkovým ovládačom, helikoptéra pristane hladko a nezrúti sa na zem);
- FPV (first person view) - pohľad z prvej osoby a pozorovanie z tabletu.
Vysielač pre riadiacu dosku by ste mali vyberať podľa svojho rozpočtu. Hlavná vec je, že existujú najmenej štyri kanály a frekvencia 2,4 GHz. Dá sa kúpiť pre ľavákov alebo pravákov.
Samozrejme, budete sa musieť pohrať s drôtmi, ale v schopných rukách tento čas rýchlo ubehne.
Je lepšie pripevniť špeciálnu mäkkú podšívku na nohy koptéry alebo na samotné nosníky na ráme, aby sa uľahčilo pristátie na tvrdých povrchoch.
Nebude to ľahké, ale bude to zaujímavé a zábavné!
Niekoľko ďalších nápadov na drony
Remeselníci sa však neobmedzujú iba na štandardné materiály na vytváranie rádiom riadených kvadrokoptér - používajú diely Lego, papier, fľaše a chladiče, samostatne vytvárajú kresby a postupne vytvárajú svoje zariadenie.
Papierová kvadrokoptéra
Predstavte si, existujú aj papierové lietadlá! Samozrejme, nezahŕňajú vážne zaťaženie, takže ich vytvárajú len pre zábavu.
Ako upevnenie papierových modelov sa používa lepiaca pištoľ a plastové viazačky. Povinným prvkom sa tiež stávajú malé drevené bloky - je to potrebné, aby sa papier pri zaťažení neroztrhol väzbami.
Dron vyrobený z chladičov
Ak máte v rukách staré počítačové chladiče, neponáhľajte sa ich vyhodiť! Bude z nich skvelá (aj keď nie najsilnejšia) helikoptéra. Na jeho vytvorenie budete potrebovať štyri počítačové ventilátory a rovnakú sadu materiálov a nástrojov ako na bežný dron – avšak bez motorov.
Napriek tomu, že kvadrokoptéry sú mimoriadne módnou témou, výber komponentov na zostavenie vášho zariadenia stále nie je taký jednoduchý. Výber dielov pre konkrétny projekt je bolestivým hľadaním optimálnej kombinácie hmotnosti, výkonu a funkčnosti. Preto predtým, ako sa vrhneme do sveta nespočetných internetových obchodov a bezmenných čínskych výrobcov, urobme prípravné práce.
Čo je to kvadrokoptéra a prečo je potrebná?
Multirotory, známe aj ako multikoptéry alebo jednoducho koptéry, sú bezpilotné lietadlá určené na zábavu, snímanie fotografií a videí zo vzduchu alebo testovanie automatizovaných systémov.
Koptéry sa zvyčajne líšia počtom použitých motorov – od dvojmotorovej dvojmotorovej (ako GunShip z filmu Avatar) až po oktakoptéru s ôsmimi. V skutočnosti je počet motorov obmedzený iba vašou predstavivosťou, rozpočtom a možnosťami letového ovládača. Klasická verzia je kvadrokoptéra so štyrmi motormi umiestnenými na pretínajúcich sa nosníkoch. Takúto konfiguráciu sa pokúsil postaviť Francúz Étienne Oehmichen už v roku 1920 a v roku 1922 sa mu to dokonca podarilo. V podstate ide o najjednoduchšiu a najlacnejšiu možnosť výroby lietadla, ktoré dokáže ľahko zdvihnúť do vzduchu malé kamery ako GoPro. Ale ak sa chystáte vzlietnuť so serióznym fotografickým a video zariadením, mali by ste si vybrať helikoptéru s veľkým počtom motorov - to nielen zvýši nosnosť, ale tiež zvýši spoľahlivosť, ak jeden alebo viac motorov počas letu zlyhá. .
Teória letu
V teórii letu (aerodynamika) je zvykom rozlišovať tri uhly (alebo tri osi rotácie), ktoré určujú orientáciu a smer vektora pohybu lietadla. Jednoducho povedané, lietadlo niekam „vyzerá“ a niekam sa pohybuje. Navyše sa nemusí pohybovať smerom, ktorým sa „díva“. Dokonca aj lietadlá počas letu majú nejaký druh „driftového“ komponentu, ktorý ich odvádza zo smeru ich kurzu. A helikoptéry môžu vo všeobecnosti lietať bokom.
Tieto tri uhly sa bežne nazývajú roll, pitch a yaw. Roll je rotácia vozidla okolo jeho pozdĺžnej osi (osi, ktorá prebieha od nosa po chvost). Pitch je rotácia okolo svojej priečnej osi (klovanie nosom, dvíhanie chvosta). Vybočenie je rotácia okolo zvislej osi, ktorá sa najviac podobá rotácii v „pozemnom“ zmysle.
Základné manévre (zľava doprava): rovno, nakláňanie/nakláňanie a vybočenie
V klasickej konštrukcii helikoptéry hlavný rotor ovláda nakláňanie a sklon pomocou otočnej dosky. Keďže hlavný rotor má nenulový odpor vzduchu, vrtuľník zažíva krútiaci moment smerovaný v smere opačnom k rotácii rotora a na jeho kompenzáciu má vrtuľník chvostový rotor. Zmenou výkonu chvostového rotora (otáčok alebo sklonu) ovláda klasický vrtuľník jeho vybočenie. V našom prípade je všetko komplikovanejšie. Máme štyri skrutky, dve z nich sa otáčajú v smere hodinových ručičiek, dve proti smeru hodinových ručičiek. Väčšina konfigurácií používa vrtule s pevným stúpaním a dá sa ovládať iba ich rýchlosťou. Ak sa všetky otáčajú rovnakou rýchlosťou, navzájom sa vyrušia: vybočenie, naklonenie a sklon budú nulové.
Ak zvýšime otáčky jednej vrtule otáčajúcej sa v smere hodinových ručičiek a znížime otáčky druhej vrtule otáčajúcej sa v smere hodinových ručičiek, udržíme celkový krútiaci moment a vybočenie bude stále nulové, ale náklon alebo sklon (v závislosti od toho, kde urobíme jeho „nos“), bude zmeniť. A ak zvýšime otáčky oboch vrtúľ otáčajúcich sa v smere hodinových ručičiek a znížime otáčky vrtúľ otáčajúcich sa proti smeru hodinových ručičiek (aby sme zachovali celkový zdvih), potom vznikne krútiaci moment, ktorý zmení uhol natočenia. Je jasné, že to všetko nebudeme robiť my sami, ale palubný počítač, ktorý bude prijímať signál z ovládacích páčok, pridávať korekcie z akcelerometra a gyroskopu a otáčať skrutky podľa potreby. Aby bolo možné navrhnúť helikoptéru, je potrebné nájsť rovnováhu medzi hmotnosťou, dobou letu, výkonom motora a ďalšími charakteristikami. To všetko závisí od konkrétnych úloh. Každý chce, aby štvorkolka lietala vyššie, rýchlejšie a dlhšie, ale priemerná doba letu sa pohybuje medzi 10 a 20 minútami v závislosti od kapacity batérie a celkovej hmotnosti letu. Je potrebné pripomenúť, že všetky charakteristiky sú vzájomne prepojené a napríklad zvýšenie kapacity batérie povedie k zvýšeniu hmotnosti a v dôsledku toho k zníženiu doby letu. Ak chcete približne zistiť, ako dlho bude vaša konštrukcia visieť vo vzduchu a či sa vôbec dokáže odlepiť od zeme, existuje dobrá online kalkulačka ecalc.ch. Predtým, ako do neho zadáte údaje, je však potrebné sformulovať požiadavky na budúce zariadenie. Budete do zariadenia inštalovať kameru alebo iné vybavenie? Aké rýchle by malo byť zariadenie? Ako ďaleko potrebujete letieť? Pozrime sa na vlastnosti rôznych komponentov.
PX4 - palubný počítač s plnohodnotným systémom UNIX Rám
Hlavným bodom pri výbere rámu je, či použijete hotový rám alebo si ho vyrobíte sami. S hotovým rámom je všetko jednoduchšie a v každom prípade budete musieť objednať veľa dielov. Zároveň vzhľadom na ceny v čínskych obchodoch môže byť domáca možnosť drahšia. Na druhej strane bude jednoduchšie opraviť si vlastný rám v prípade nehody. No, samozrejme, môžete si vyrobiť akýkoľvek dizajn, dokonca aj ten najbláznivejší, vlastnými rukami. Pozrime sa bližšie na možnosť vlastnej montáže.
Rám môžete vyrobiť z akýchkoľvek dostupných materiálov (drevo, hliník, plast atď.). Môžete to urobiť trochu vážnejšie a vyrezať to na CNC stroji z tkaných uhlíkových vlákien a môžete skomplikovať úlohu a vytvoriť skladaciu konštrukciu.
Najjednoduchšou možnosťou pre domácich majstrov je zájsť do OBI, Leroy Merlin alebo na stavebný trh a kúpiť si štvorcovú hliníkovú rúrku 12 × 12, ako aj hliníkový plech s hrúbkou 1,5 mm. Na výrobu rámu z takýchto materiálov typu „štyri palice a upevňovacie prvky“ stačí vŕtačka alebo pílka na kov. Musíte sa však pripraviť na to, že takýto dizajn nebude trvať dlho. Napriek tomu sú všetky tieto profily vyrobené z veľmi mäkkého materiálu (AD31/AD33), ktorý sa pri lete ľahko ohne.
Oehmichen č. 2, pilotovaná kvadrokoptéra francúzskeho inžiniera Etienna Oehmichena, vypustená v roku 1922 Ako vzorku pre váš rám si môžete vziať zjednodušený továrenský rám alebo nájsť hotový výkres na internete. Zložitejšie materiály (napríklad uhlíkové vlákna) je možné nahradiť hliníkom - ak sa ukáže, že je ťažší, nebude to o veľa. V každom prípade by ste mali venovať pozornosť dĺžke a symetrii lúčov. Dĺžka nosníkov sa volí na základe priemeru použitých vrtúľ tak, aby po ich inštalácii bola vzdialenosť medzi kruhmi rotujúcich vrtúľ aspoň 1–2 cm a ešte viac by sa tieto kruhy nemali pretínať. Motory namontované na ramenách by mali byť v rovnakej vzdialenosti od stredu rámu, kde sa bude nachádzať „mozog“, a (vo väčšine prípadov) v rovnakej vzdialenosti od seba, čím tvoria rovnostranný mnohouholník.
Pri navrhovaní stojí za zváženie, že stred rámu sa musí zhodovať s ťažiskom, takže inštalácia batérie vzadu medzi nosníky je zlý nápad, pokiaľ to nie je kompenzované záťažou vpredu, ako je napríklad kamera. . Zamyslite sa nad tým, na čo vaše zariadenie dopadne; pre začiatočníkov môžete odporučiť použiť niečo mäkké na „brucho“ alebo konce paží, napríklad hustú penovú gumu alebo tenisové loptičky. A tiež chrániť batériu v prípade neúspešného pristátia, napríklad jej inštaláciou medzi dosky rámu alebo umiestnením pod lyže s vysokým pristátím.
Info
Let v pohľade z prvej osoby (FPV) je veľmi vzrušujúci, najmä ak používate video okuliare a HeadTracker, ktorý bude sledovať pohyby vašej hlavy na kardanovom závese kamery FPV, čím vytvoríte pocit, že ste v kokpite.
Motory a vrtule
Kvôli otáčaniu motorov v rôznych smeroch je potrebné použiť viacsmerné vrtule: rotácia dopredu (proti smeru hodinových ručičiek) a spätná rotácia (v smere hodinových ručičiek). Typicky sa používajú dvojlisté vrtule, ľahšie sa vyvažujú a dajú sa nájsť v obchodoch, zatiaľ čo trojlisté dávajú väčší ťah s menším priemerom vrtule, ale spôsobia veľa bolesti hlavy pri vyvažovaní. Zlá (lacná a nevyvážená) vrtuľa sa môže počas letu rozpadnúť alebo spôsobiť silné vibrácie, ktoré sa prenášajú na snímače letového ovládača. To povedie k vážnym problémom so stabilizáciou a spôsobí veľa rozmazania a „rôsolovitosti“ vo videu, ak niečo natáčate z kvadrokoptéry alebo lietate z pohľadu prvej osoby.
Regulátor rýchlosti, aka ESC
Každá vrtuľa má dva hlavné parametre: priemer a stúpanie. Označujú sa rôzne ako 10×4,5, 10×45 alebo jednoducho 1045. To znamená, že vrtuľa má priemer 10 palcov a stúpanie 4,5 palca. Čím dlhšia vrtuľa a väčšie stúpanie, tým väčší ťah dokáže vytvoriť, no zároveň sa zvýši zaťaženie motora a zvýši sa odber prúdu, následkom čoho sa môže prehriať a zlyhať elektronika. Preto sú skrutky prispôsobené motoru. No alebo motor na vrtule, podľa toho ako sa na to pozeráš. Zvyčajne na stránkach predajcov motorov nájdete informácie o odporúčaných vrtuľách a batériách pre vybraný motor, ako aj testy generovaného ťahu a účinnosti. Existujú aj vrtule s premenlivým stúpaním, ktoré teoreticky zvýšia manévrovateľnosť, no v skutočnosti pridajú zložitú mechaniku, ktorá má tendenciu sa opotrebovať a zlomiť, po ktorej nasledujú drahé opravy.
Taktiež čím väčšia je vrtuľa, tým väčšia je jej zotrvačnosť. Ak potrebujete manévrovateľnosť, je lepšie zvoliť vrtule s veľkým stúpaním alebo tromi listami. Pri rovnakej veľkosti vytvoria 1,2–1,5 krát väčší ťah. Je jasné, že vrtule a rýchlosť ich otáčania musia byť zvolené tak, aby mohli vytvárať ťah väčší ako je hmotnosť zariadenia.
A nakoniec bezkomutátorové motory. Motory majú kľúčový parameter - kV. Toto je počet otáčok za minútu, ktoré motor vykoná na volt použitého napätia. Toto nie je sila motora, je to jeho, takpovediac, „prevodový pomer“. Čím je kV nižšie, tým sú otáčky nižšie, ale krútiaci moment vyšší. Čím viac kV pri rovnakom výkone, tým vyššie otáčky a nižší krútiaci moment. Pri výbere motora sa riadia skutočnosťou, že v normálnom režime bude pracovať na 50% maximálneho výkonu. Nemyslite si, že čím vyššie kV, tým lepšie, pre koptéry s typickou 3S batériou je odporúčané číslo v rozmedzí od 700 do 1000 kV.
Info
Odolnejším materiálom je dural (D16T). Prakticky sa neohýba, je dosť pružný a používa sa v letectve. Profily z neho sa v OBI nepredávajú, ale zoženiete ich na Mitinskom markete na treťom poschodí, boli aj na trhovisku Stroy TVC.
Výkonové a výkonové regulátory
Kapitán navrhuje: čím väčší výkon motora, tým viac batérie potrebuje. Veľká batéria nie je len o jej kapacite (čítaj: doba letu), ale aj o maximálnom prúde, ktorý dodáva. Ale čím väčšia je batéria, tým väčšia je jej hmotnosť, čo nás núti upraviť naše odhady týkajúce sa vrtúľ a motorov. V súčasnosti každý používa lítium-polymérové (LiPo) batérie. Sú ľahké, priestranné, s vysokým vybíjacím prúdom. Jediným negatívom je, že nefungujú dobre pri mínusových teplotách, ale ak ich necháte vo vrecku a pripojíte ich bezprostredne pred letom, tak sa počas vybíjania samy mierne zahrejú a nestihnú zamrznúť. LiPo články produkujú napätie 3,7 V.
Pri výbere batérie by ste mali venovať pozornosť trom jej parametrom: kapacita, meraná v miliampérhodinách, maximálny vybíjací prúd v kapacite batérie (C) a počet článkov (S). Prvé dva parametre sú vzájomne prepojené a keď ich vynásobíte, zistíte, aký prúd dokáže táto batéria dlhodobo dodávať. Napríklad vaše motory spotrebúvajú každý 10 A a sú štyri a batéria má parametre 2200 mAh 30/40C, takže helikoptéra vyžaduje 4 10 A = 40 A a batéria dokáže vyprodukovať 2,2 A 30 = 66 A alebo 2,2 A 40 = 88 A po dobu 5–10 sekúnd, čo bude jednoznačne stačiť na napájanie zariadenia. Tieto koeficienty tiež priamo ovplyvňujú hmotnosť batérie. Pozor! Ak nie je dostatok prúdu, batéria sa v najlepšom prípade nafúkne a zlyhá av najhoršom prípade sa vznieti alebo exploduje; k tomu môže dôjsť aj v prípade skratu, poškodenia alebo nevhodných podmienok skladovania a nabíjania, preto používajte špecializované nabíjačky, batérie skladujte v špeciálnych nehorľavých vreciach a lietajte s „pípačom“, ktorý vás upozorní na vybitie. Počet článkov (S) udáva počet LiPo článkov v batérii, každý článok produkuje 3,7 V a napríklad 3S batéria dodá približne 11,1 V. Tento parameter stojí za pozornosť, keďže rýchlosť závisí na ňom otáčky motora a typ použitých regulátorov.
Prvky batérie sú kombinované v sérii alebo paralelne. Pri sériovom zapojení sa zvyšuje napätie, pri paralelnom zapojení sa zvyšuje kapacita. Schéma zapojenia prvkov v batérii sa dá pochopiť podľa jej značiek. Napríklad 3S1P (alebo jednoducho 3S) sú tri prvky zapojené do série. Napätie takejto batérie bude 11,1 V. 4S2P je osem prvkov, dve skupiny, zapojené paralelne so štyrmi sériovými prvkami.
Motory však nie sú pripojené k batérii priamo, ale prostredníctvom takzvaných regulátorov otáčok. Regulátory rýchlosti (tiež známe ako ESC) riadia rýchlosť otáčania motorov, vďaka čomu bude vaša helikoptéra balansovať na mieste alebo letieť v požadovanom smere. Väčšina regulátorov má zabudovaný 5V regulátor prúdu, z ktorého môžete napájať elektroniku (najmä „mozog“), alebo môžete použiť samostatný regulátor prúdu (UBEC). Regulátory otáčok sa vyberajú na základe aktuálnej spotreby motora, ako aj možnosti blikania. Bežné ovládače sú dosť pomalé, čo sa týka odozvy na prichádzajúci signál a majú veľa zbytočných nastavení pre stavbu koptéry, takže sú flashované vlastným firmvérom SimonK alebo BLHeli. Aj tu prišli na pomoc Číňania a často nájdete regulátory otáčok s už aktualizovaným firmvérom. Nezabudnite, že takéto regulátory nesledujú stav batérie a môžu ju vybiť pod 3,0 V na článok, čo povedie k jej poškodeniu. Zároveň sa však na bežných ESC oplatí prepnúť typ použitej batérie z LiPo na NiMH alebo vypnúť znižovanie rýchlosti pri vybitom zdroji energie (podľa návodu), aby sa na konci letu motor sa náhle nevypne a váš dron nespadne.
Motory sú pripojené k regulátoru otáčok tromi vodičmi, na poradí nezáleží, ale ak prehodíte akékoľvek dva z troch vodičov, motor sa bude otáčať opačným smerom, čo je pre koptéry veľmi dôležité.
Dva napájacie vodiče prichádzajúce z regulátora musia byť pripojené k batérii. NEZAMIEŇTE SI POLARITA! Vo všeobecnosti sú regulátory pre pohodlie pripojené nie k samotnej batérii, ale k takzvanému Power Distribution Module - modulu distribúcie energie. Vo všeobecnosti je to len doska, na ktorej sú spájkované napájacie vodiče regulátorov, spájkované vetvy pre ne a napájací kábel vedúci k batérii. Batériu samozrejme nie je potrebné spájkovať, ale pripojiť cez konektor. Nechcete znovu spájkovať batériu zakaždým, keď sa vybije.
Palubný počítač a senzory
Výber letových ovládačov pre helikoptéry je veľmi veľký – od jednoduchého a lacného KapteinKUK a niekoľkých open source projektov pre Arduino kompatibilné ovládače až po drahé komerčné DJI Wookong. Ak ste skutočným hackerom, uzavreté ovládače by vás nemali veľmi zaujímať, zatiaľ čo otvorené projekty a dokonca aj tie založené na populárnom Arduine zaujmú mnohých programátorov. Schopnosti akéhokoľvek letového ovládača možno posúdiť podľa senzorov, ktoré sa v ňom používajú:
Gyroskop vám umožňuje držať vrtuľník v určitom uhle a je súčasťou všetkých ovládačov; akcelerometer pomáha určiť polohu helikoptéry vzhľadom na zem a vyrovnáva ju rovnobežne s horizontom (pohodlný let); Barometer umožňuje udržiavať zariadenie v určitej nadmorskej výške. Hodnoty tohto snímača sú výrazne ovplyvnené prúdením vzduchu z vrtúľ, takže by ste ho mali skryť pod kusom penovej gumy alebo špongie; Kompas a GPS spolu pridávajú funkcie, ako je držanie kurzu, držanie polohy, návrat do východiskového bodu a priradenie trasy (autonómny let). K inštalácii kompasu by ste mali pristupovať opatrne, pretože jeho hodnoty sú výrazne ovplyvnené blízkymi kovovými predmetmi alebo elektrickými vodičmi, a preto „mozgy“ nebudú schopné určiť správny smer pohybu; sonar alebo ultrazvukový diaľkomer sa používa na presnejšie udržanie nadmorskej výšky a autonómne pristátie; optický snímač z myši sa používa na udržanie polohy v nízkych nadmorských výškach; Prúdové senzory určujú zostávajúce nabitie batérie a môžu aktivovať funkcie návratu k štartu alebo pristátiu.
V súčasnosti existujú tri hlavné open source projekty: MultiWii, ArduCopter a jeho portovaná verzia MegaPirateNG. MultiWii je najjednoduchší z nich, na spustenie vyžaduje Arduino s procesorom 328p, 32u4 alebo 1280/2560 a aspoň jedným gyroskopickým senzorom. ArduCopter je projekt nabitý všetkými druhmi funkcií, od jednoduchého vznášania sa až po vykonávanie zložitých úloh trasy, ale vyžaduje si špeciálny hardvér založený na dvoch čipoch ATmega. MegaPirateNG je klon ArduCopter, ktorý môže bežať na bežnom Arduine s čipom 2560 a minimálnou sadou senzorov: gyroskop, akcelerometer, barometer a kompas. Podporuje všetky rovnaké funkcie ako originál, ale vždy to dotiahne vo vývoji.
pokročilých deväť-diaľkové ovládanie kanála
Situácia s hardvérom pre otvorené projekty je podobná, ako s rámami pre koptéry, to znamená, že si môžete kúpiť hotový ovládač alebo si ho zostaviť sami od začiatku alebo na základe Arduina. Pred nákupom by ste mali vždy venovať pozornosť senzorom použitým v doske, pretože technologický vývoj sa nezastaví a tie staré je potrebné predať Číňanom a okrem toho nie všetky senzory môžu byť podporované otvoreným firmvérom.
Nakoniec stojí za zmienku ďalší počítač - PX4, ktorý sa od klonov Arduina líši tým, že má operačný systém v reálnom čase podobný UNIXu, s shellom, procesmi a všetkým možným. Musíme vás však varovať, že PX4 je nová a dosť hrubá platforma. Po zložení nebude okamžite lietať.
Nastavenie letových parametrov, ako je nastavovací program, je pre každý projekt veľmi individuálne a teória o ňom by mohla zabrať ďalší článok, takže v skratke: takmer všetok firmvér pre multikoptéry je založený na PID regulátore a hlavným parametrom vyžadujúcim zásah je proporcionálna zložka označená ako P alebo sadzbaP. Ak sa vaša helikoptéra počas vzletu škubne zo strany na stranu, potom by sa táto hodnota mala znížiť, ale ak pomaly reaguje na vonkajšie vplyvy, potom ju naopak zvýšte; ďalšie nuansy nájdete v pokynoch a na webových stránkach vývojárov.
Bezpečnosť
Všetci začiatočníci, keď myslia na bezpečnosť, pamätajte na AR.Drone a jeho ochranu vrtule. Toto je dobrá voľba a funguje to, ale iba na malých a ľahkých zariadeniach a keď sa hmotnosť vašej helikoptéry začne blížiť k dvom kilogramom alebo už dávno presiahne túto hodnotu, potom vás môže zachrániť iba pevná železná konštrukcia, ktorá bude vážiť veľa a ako vidíte, výrazne to zníži nosnosť a letovú autonómiu. Preto je lepšie najprv trénovať ďaleko od ľudí a majetku, ktoré môžu byť poškodené, a keď sa budú vaše schopnosti zlepšovať, ochrana už nebude potrebná. Ale aj keď ste skúsený pilot, nezabúdajte na bezpečnostné opatrenia a myslite na možné negatívne dôsledky vášho letu v núdzových situáciách, najmä pri lietaní na preplnených miestach. Nezabudnite, že porucha ovládača alebo komunikačného kanála môže viesť k tomu, že zariadenie odletí ďaleko od vás a následne na helikoptére vopred nainštalovaný sledovač GPS alebo jednoduché, ale veľmi hlasné pípanie, pomocou ktorého vás dokáže určiť jeho polohu. Vopred si nastavte a skontrolujte bezpečnostnú funkciu vášho letového ovládača, ktorá vám pomôže pristáť alebo vrátiť helikoptéru do východiskového bodu, ak sa stratí signál z diaľkového ovládača.
Kontrola
Trochu o rádiovom zariadení. V súčasnosti takmer všetky vysielače pre lietajúce modely pracujú na frekvencii 2,4 GHz. Sú dosť dlhé a tento frekvenčný rozsah nie je taký hlučný ako napríklad 900 MHz. Na let vo všeobecnosti postačujú štyri kanály: plyn, vybočenie, sklon a rolovanie. Osem kanálov určite stačí na niečo iné.
Info
Ak chcete lietať s kamerou, zaobstarajte si gimbal, ktorý udrží kameru pri manévroch rovnobežne s horizontom a tiež pomôže ovládať náklon kamery. Väčšina ovládačov má výstupy na stabilizáciu gimbalov poháňaných servomotorom, ako aj výstup pre spínač tlačidla spúšte fotoaparátu.
Súprava sa zvyčajne skladá zo samotného diaľkového ovládača a prijímača. Prijímač obsahuje ovládacie gombíky a prídavné tlačidlá. Typicky sa zvolí zariadenie Mode2, keď ľavá páka ovláda plyn a rotáciu a pravá páka ovláda sklon helikoptéry. Všetky rukoväte, okrem plynu, sú odpružené a po uvoľnení sa vrátia do pôvodnej polohy. Je tiež potrebné venovať pozornosť počtu kanálov. Dron bude vyžadovať štyri riadiace kanály a jeden kanál na prepínanie letových režimov a ďalšie kanály môžu byť potrebné aj na ovládanie kamery, konfiguráciu alebo špeciálne režimy letového ovládača. Pri výbere diaľkového ovládača treba zvážiť aj možnosť výmeny rádiového modulu, aby sa dal v budúcnosti jednoducho aktualizovať.
Dôvody, prečo amatérski piloti helikoptér premýšľajú o tom, ako zostaviť kvadrokoptéru vlastnými rukami, sa líšia. Niekto napríklad nie je spokojný s cenami, niekto si chce nainštalovať vlastnú kameru, ktorá nie je nainštalovaná na žiadnom gimbale, iní si chcú zohnať konfiguráciu len na preteky. Nikdy nevieš, čo ešte!
Moderní používatelia uprednostňujú komplexnú odpoveď na vyššie uvedenú otázku vo forme odporúčaní krok za krokom. A je ešte lepšie, ak dostanú príležitosť vidieť to vo formáte videa. Pretože schémy a pokyny v mnohých prípadoch úplne neodhalia všetky dôležité časti počas montáže.
Aby sme pochopili, ako vyrobiť kvadrokoptéru vlastnými rukami, pozrime sa na celkový obraz, aby sme v každej fáze montáže pochopili, koľko sme toho už stihli urobiť a koľko práce ešte musíme urobiť. robiť. To uľahčí pokračovanie a dokončenie procesu, pretože často nedostatok pochopenia toho, koľko práce zostáva, spôsobí, že začínajúci dizajnér to v polovici vzdá.
Najprv si teda spomeňme na všetky kľúčové komponenty lietadla, ktoré musia byť súčasťou súpravy na zostavenie kvadrokoptéry vlastnými rukami. Prvé, čo vás napadne, je samozrejme telo dronu, na ktorom bude umiestnené všetko ostatné vybavenie a elektronika.
Zložiť puzdro od začiatku nie je vôbec ťažké. Ak sa napríklad pozrieme na to, z čoho je vyrobené telo bežných kvadrokoptér, uvidíme, že výrobcovia používajú ako materiál plast. Plast je najuniverzálnejší a najvhodnejší materiál na zostavenie tela a nosníkov akéhokoľvek dronu.
Je ľahký, čo vám umožní udržať batériu nabitú po dlhšiu dobu. Nedá sa, samozrejme, povedať, že plast je najspoľahlivejší prostriedok na ochranu multikoptéry pred poškodením v prípade núdzového pádu. Ale keď sa nad tým zamyslíte všeobecne, aj veľké lietadlá z pevnejších materiálov sa rozpadajú na kusy. Nebudeme preto až tak nároční na odľahčený plast, ktorého hlavnou úlohou je v prvom rade počas letu pevne zaistiť elektroniku a príslušenstvo vo vnútri puzdra.
Ak nemáte možnosť vyrobiť nosníky a prvky karosérie z tohto materiálu a tiež nemáte náhradné rúry alebo nosníky z iných bezpilotných vozidiel, odporúčame venovať pozornosť bežnej preglejke. Samozrejme, nemali by ste vyberať dosky z pevných drevovláknitých dosiek, pretože žiadne motory ani motory nebudú schopné zdvihnúť takú ťažkú konštrukciu. Hľadajte ľahšiu možnosť pre váš prípad.
Preglejka je dobrá aj preto, že sa do nej dá vyvŕtať ľubovoľný počet otvorov na zlepšenie aerodynamických vlastností koptéry, ako aj na vloženie rôznych blokov koptéry. Môžu to byť rovnaké bloky pre motory a vrtule, upevňovacie prvky pre drôty a podvozok, priehradky pre elektronické dosky, batérie a videokamery.
Potom by ste mali zvážiť inštaláciu elektronických dosiek a dosiek plošných spojov na hotové puzdro. To vám umožní pohybovať sa v zostavovaní zariadenia akoby od jeho stredu. Ako sa v takýchto prípadoch s obľubou hovorí, tancujte od sporáka. Teda z toho najdôležitejšieho, čo v kvadrokoptére je.
Na každom z nosníkov je potrebné urobiť špeciálne označenie, aby boli vodiče a motory dokonale nainštalované. Od toho závisí, ako hladko a vyvážene bude vaše zostavené zariadenie lietať. Chyba niekoľkých milimetrov môže viesť k silnému nakloneniu alebo nakloneniu dronu počas letu. Vykonajte presné merania a pred inštaláciou motorov ich niekoľkokrát skontrolujte.
Na úplný záver už len stačí nadviazať spojenie medzi všetkými komponentmi dronu – nakresliť medzi nimi prepojenie v podobe kabeláže. Prečítajte si všeobecné odporúčania na vytvorenie spojenia. Tu ostáva dodať, že tu sa predbežná montáž dronu končí. Zostáva len veľa testov na zemi aj vo vzduchu, aby ste sa uistili, že ste urobili všetko správne a v prípade chýb a verte mi, že sa určite urobia, urobia sa úpravy.
Ďalej vám povieme, aké dôležité komponenty by mali byť na palube vašej helikoptéry, aby ste vedeli, kde v skutočnosti musíte začať stavať svoj vzdušný „domček“ a aké dôležité časti budú užitočné. Potom už určite nebudete mať všetky otázky typu „ako si zostaviť kvadrokoptéru sami a doma“. Ako sa ukazuje, nie je to také ťažké. Najdôležitejšie je poznať štruktúru dronu a princípy jeho letu.
Čo je to štvorkolka?
Pre tých, ktorí ešte nevedia, je to konštrukcia, plošina, konštrukcia, lietadlo, podľa toho, čo je pre vás pohodlnejšie, ktoré (ak hovoríme o plošine) je riadené vysielačom. Má 4 motory s rovnakým počtom vrtúľ. Montáž takéhoto lietadla nevyhnutne zahŕňa lietajúcu viacmotorovú platformu.
Keď dron vzlietne, zaujme vodorovnú polohu. Rovnako ako helikoptéra je schopná vznášať sa nad zemským povrchom v rôznych výškach. Letí rôznymi smermi. Predtým mohli helikoptéry lietať iba smerom k nosu. V posledných rokoch začali vyrábať modely typu Headless, kedy dron počas letu mohol prudko letieť do ktoréhokoľvek zo štyroch smerov bez toho, aby sa tým smerom otáčal nos.
Helikoptéra je schopná stúpať a klesať, pričom vždy zostáva vodorovne voči zemi. Ak je na ňom nainštalované špeciálne vybavenie, v niektorých prípadoch môže dokonca lietať v režime autopilota. Väčšina nadšencov letectva využíva takéto príležitosti predovšetkým na to, aby sa v tejto chvíli zamerali na letecké fotografovanie a nie na to, aby svetu ukázali svoje akrobatické schopnosti.
Všeobecný princíp fungovania dronu
Ako sme už povedali, systém je viacrotorový. Rovnaké rotory vytvárajú silnú diagonálnu rotáciu v opačných smeroch. Rotory majú takzvaný manažér, ktorý zhromažďuje informácie z troch alebo šiestich gyroskopov (počet druhých závisí od konfigurácie koptéry) a prenáša ich na rotory.
Gyroskopy boli vytvorené s cieľom automaticky určiť polohu zariadenia počas letu a následne ho zafixovať vo všetkých troch rovinách. Akcelerometer sa zároveň stará o to, aby koptéra zaujala ideálnu horizontálnu polohu. Na zabezpečenie kvadrokoptéry v určitej výške je letový systém vybavený barometrom.
Vďaka tomu sa helikoptéra pohybuje, ak sa všetky štyri vrtule otáčajú rovnako. Výsledkom zmeny rýchlosti otáčania jedného alebo druhého páru motorov je naklonenie helikoptéry (ako sa tiež nazýva „roll“) smerom k najslabším rotujúcim vrtuliam - dron letí horizontálne.
Vo väčšine prípadov sú rotory striktne štyri, ale z času na čas nájdete koptéry so šiestimi alebo dokonca ôsmimi rotormi. Preto sa nazývajú multikoptéry a slovo „kvadrokoptéra“ už nebude relevantné pre posledných dvoch zástupcov multirotorových dronov.
Návod na zostavenie jednoduchého dronu
Prvé, čo vám pri skladaní vlastnej štvorkolky napadne, je samozrejme jej rám. S týmto prvkom nie je nič zložité. Ako základ bude stačiť obyčajná preglejka s rozmermi 15 štvorcových centimetrov. Nosníky sa nastavujú pomocou skrutiek pozdĺž diagonálnych značiek vášho rámu. Lúč by mal byť dlhý 30 centimetrov, začínajúc od stredu vrtuľníka. Nosníky sú 25 cm.Otvory pre samotné motory budú vyčlenené na konci vytvárania karosérie, pričom sa najprv urobí označenie pre motory.
A tu je to, čo je užitočné pre samotnú montáž:
- technológia Turnigy 9;
- Riadiace panel;
- Batérie pre Turnigy;
- Napájacia batéria;
- Čepele;
- Rôzne nabíjačky batérií.
Začnime s montážou
Najprv nainštalujeme riadiacu dosku. Zároveň ho umiestnite čo najbližšie k stredu vašej plošiny. Od samého začiatku vykonajte potrebné, a čo je najdôležitejšie, presné merania. V tomto prípade sa zariadenie počas letu nebude unášať zo strany na stranu. Na priskrutkovanie nosníkov k doske použite samorezné skrutky dostatočnej dĺžky. Hliníkový pásik je vhodný na pristávanie lyží a uchytenie batérie.
Nainštalujte prijímač blízko dosky. Na inštaláciu prijímača môžete použiť nejaké silné lepidlo. Zjednodušená verzia pripojenia pomocou dvoch trojvodičových káblov je možná v prípade, že prijímacie kanály majú rovnaký účel ako kanály riadiacej dosky. Majte to na pamäti.
Inštalácia motora
Pred vložením musíte urobiť presné označenie lúčov a urobiť otvory pre samotný motor. Uistite sa, že vzdialenosť od okrajov k osi otáčania je ekvivalentná. Aspoň čo najviac. Pri inštalácii motora bude zospodu trčať chvost hriadeľa, takže preň musíte urobiť špeciálny otvor.
Pri vytváraní otvorov na upevnenie vŕtajte po celej šírke štvorca a po celej dĺžke. Potom hneď vidíte, či sa hriadeľ zachytí o okraje tohto štvorca.
Elektrické vedenie
Pomocou adaptérov vykonajte paralelné pripojenie 4 napájacích vodičov. V mieste, kde bude batéria pripojená ku všetkým štyrom vodičom, budete musieť použiť odpojiteľné pripojenia. Na iných miestach bude potrebné spájkovanie. Potom všetky diely tepelne zmršte, aby pri silných vibráciách (keď helikoptéra lietala) nič nevyskočilo a neoddelilo sa.
Teraz poďme pracovať na riadiacej doske a pripojiť vodiče vodiča. V zásade po tejto operácii môžete vykonať malú kontrolu a odstrániť problémy, ktoré sa objavia počas testovania.
Druhý spôsob, ako zostaviť kvadrokoptéru sami
Bez ohľadu na to, ako zostavíte svoje prvé lietadlo, je tu jedna vec, ktorú si musíte zapamätať - nešetrite peniazmi na súčiastkach, z ktorých budete dron zostavovať. Len v tomto prípade s väčšou mierou pravdepodobnosti bude výsledok kvalitný a drobné nepresnosti a chyby budú odpustené.
Pri zostavovaní kvadrokoptéry pomocou druhej metódy zvážime možnosť montáže krok za krokom pomocou firmvéru Arduino Mega a Mega-Pirate.
Čo je potrebné na montáž? 5 motorov vrátane 1 náhradného. Zakúpte si tiež dve sady čepelí - jednu na použitie, druhú na rezervu. Pripomíname, že by mali byť dve bežné skrutky a dve s opačným otáčaním. Ovládače rýchlosti. Mali by byť aspoň štyri a opäť aspoň toľko náhradných.
Do takéhoto drona je lepšie zobrať menšiu batériu, aby nezaťažovala copter.
Odporúčame použiť niekoľko ľahkých a malých. Áno, dron počas jedného životného cyklu takejto mini batérie poletí menej, no váš let bude stabilnejší. Okrem toho proces výmeny batérie nezaberie veľa času.
Rám pre vašu kvadrokoptéru by mal byť ľahký a zároveň odolný. Pamätajte si, aký rám sme opísali v prvom prípade vlastnej montáže. Takže takýto rám je pre túto možnosť celkom vhodný. Z elektronickej náplne budete potrebovať: all-in-one dosku, akcelerometer, batérie, mikrokontrolér, gyroskop, ako aj veľa skrutiek, skrutiek, kabeláže a rôzne druhy spojok. Nezabudnite ani na spájkovačku a vŕtačku.
Keď ste si istí, že máte všetko, čo potrebujete, môžete bezpečne začať s montážou. Proces montáže sa môže opakovať použitím prvého spôsobu opísaného vyššie. Najdôležitejšia vec je, že vzdialenosť od každého konca lúča k stredu rámu je rovnaká. Dbajte na to, aby sa vrtule navzájom nedotýkali a čo je dôležité, ani centrálnej časti rámu, pretože práve tu sa bude nachádzať elektronický mozog vášho dronu plus videokamera, ktorú je mimochodom možné nainštalovať na bude.
Ak namontujete svoje snímače do gumy alebo povedzme do silikónovej hmoty, potom sa sila vibrácií počas prevádzky vrtúľ stlmí. Ako podvozok je možné vyrobiť penu a zaistiť ju na samotných koncoch nosníkov. Pre mäkšie pristátie môžu byť pogumované alebo pripevnené penovou gumou.
Ak si dosku nechcete montovať sami, odporúčame kúpiť si už hotovú. Už má nainštalované 4 senzory, gyroskop, ktorý bude merať uhlové zrýchlenie, akcelerometer, ktorý meria zrýchlenie, barometer, ktorý je zodpovedný za výber požadovanej výšky a drží v nej kvadrokoptéru, ako aj magnetometer, ktorý je zodpovedný za to, kde sa drone nachádza. bude lietať.
Ako postaviť lacnú kvadrokoptéru Arduino Uno vlastnými rukami
Ak budete postupovať podľa nižšie uvedených krátkych pokynov na zostavenie Arduino Uno, skončíte so štvorlúčovým dronom s 30-minútovým letovým časom, ktorý meria 60 centimetrov (152 palcov) od motora k motoru. Bude vážiť o niečo viac ako jeden kilogram.
Pre rám musíte použiť tenké trámy vyrezané z obyčajných drevených dosiek. Približná hrúbka jedného takéhoto trámu by mala byť 1-1,5 centimetra zhora a asi 3-4 centimetre pri pohľade na trám zboku. Vytvorte dva rovnaké kusy, každý s dĺžkou 60 centimetrov, a vyrezaním otvoru v strede jedného z nich spojte oba trámy pevne k sebe. Môžete ich spájkovať, lepiť a podobne.
Potom môžete pre vaše pohodlie maľovať lúče v dvoch rôznych farbách. Napríklad namaľte predné dva lúče žltou farbou a červenou alebo čiernou farbou tie lúče, ktoré po zložení budú zadnou stranou dronu.
Napájacia doska bude musieť byť nainštalovaná na križovatke vášho rámu. Mal by byť upevnený v strede, v spodnej časti kríža. Pomocou plastových popruhov, ktorých dĺžku je možné nastaviť, pripevnite túto dosku k puzdru z oboch strán. To bude stačiť na to, aby doska nespadla a stabilne plnila svoj hlavný účel. Nenechajte sa zmiasť skutočnosťou, že sa môže posunúť a posunúť zo svojho miesta o niekoľko milimetrov alebo dokonca o 1 centimeter.
Potom budete musieť nainštalovať 4 elektronické regulátory otáčok od HobbyKing - každý váži len 16 gramov. Bezpečne ich pripevnite blízko okraja každého lúča. Na tento účel sa celkom hodí rovnaký plastový nastaviteľný popruh, ktorým ste upevnili power board. Vo väčšine prípadov postačuje iba jeden popruh na ovládač. Ale ak o tom pochybujete, môžete pre bezpečnosť pridať jeden alebo dokonca dva ďalšie popruhy.
Na koniec každého nosníka by ste mali pripevniť špeciálny uzáver s otvorom, do ktorého nainštalujete motory a vrtule. Ako fixačný materiál opäť použite popruhy. Bezpečne zaistite kryt, aby nespadol pri prvom naštartovaní motora. Mimochodom, je lepšie nainštalovať elektronický regulátor rýchlosti na hornú časť nosníka. To umožní lepšiu interakciu s vrtuľou a uľahčí vám nadviazanie spojenia medzi nimi.
Ovládací panel, zostavený z niekoľkých dôležitých elektronických prvkov (pozri obrázok montážnej schémy), je pripevnený k hornej časti pomocou plastových pásikov. Vaša doska by mala mať dva otvory na každej zo štyroch strán, aby ste ju mohli bezpečne pripevniť ku každému nosníku.
Nakoniec budú v centrálnej časti vašej domácej štvorkolky dve dosky. Jedným je napájací panel, inštalovaný na spodnej časti držiaka, druhým je ovládací panel, namontovaný v hornej časti skrížených nosníkov vašej helikoptéry.
Na zmiernenie a potlačenie vibrácií motorov, ktoré nebudú mať veľmi dobrý vplyv na vašu elektroniku, si musíte vyrobiť antivibračné tlmiče. Na tieto účely môžete použiť bežné silikónové zátky do uší. Predávajú sa v akejkoľvek lekárni. Budete potrebovať súpravu štyroch týchto štupľov do uší, ktoré sa zmestia pod každý držiak riadiacej dosky.
Najlepší spôsob, ako to urobiť, je nasledujúci. Predtým, ako začnete uťahovať výstužné pásy na každej zo štyroch strán vašej dosky, umiestnite silikónovú zátku tak, aby bola pod samotnou doskou a stále spočívala na nosníku. V tomto prípade bude pôsobiť ako druh tesnenia medzi týmito dvoma pevnými prvkami a bude schopný absorbovať vibrácie.
Na zaistenie zátky medzi doskou a priečnikom multikoptéry vložte plastovú pásku do otvorov dosky, zarovnajte zátku a utiahnite pásik tak, aby mohol nielen pripevniť dosku plošných spojov k priečniku, ale aj stlačiť samotná zástrčka na oboch stranách.
Teraz začneme inštalovať batérie. Môžete použiť dve batérie Zippy Compact. Kapacita každého z nich je 3700 miliampérhodín. Ak použijete oboje, zdvojnásobí sa. Vo výsledku tak dostaneme 7400 mAh a takmer 30 minút plného letu. Je však potrebné pripomenúť, že tieto dve batérie sa stanú hlavnou záťažou dronu. Ich celková hmotnosť bude 517 gramov.
Na upevnenie batérií budete potrebovať pásku a dlhý plastový popruh (iba jeden, ale širší ako tie, ktoré ste použili na upevnenie dielov predtým). Batérie by mali byť pripevnené tak, aby zaujali diagonálnu polohu, to znamená, že nie sú pripevnené k žiadnemu lúču, ale k obom naraz.
Je jasné, že najlepším miestom na to bude rovnaký kríž v strede. Keďže medzi ovládacím plošným spojom a samotnou priečkou zostane voľný priestor, získaný v dôsledku výšky štupľov do uší, budete musieť do tejto medzery vložiť popruh, aby ste mohli batérie pripevniť ku konštrukcii.
Predtým budete musieť položiť jednu batériu na druhú a navrch pridať bežnú mäkkú špongiu, ktorá sa používa na prepravu rozbitných častí, pod ne prevlečiete plastový pásik a prilepíte naň pevnú pásku. To udrží remienok na mieste, aby sa batérie nezošmykli, a pomôže udržať batérie prilepené k sebe. Pre spoľahlivosť môžete použiť aj pásku na lepenie batérií k sebe pozdĺž okrajov, ale to je už voliteľné.
Ďalej priložíme batérie tesne k spodnej časti puzdra a remienok vložíme zhora do otvoru pod doskou. Pevne utiahneme. V prípade potreby znova skontrolujeme pevnosť konštrukcie. Špongia bude tiež pôsobiť ako tlmič vibrácií, ktoré sa môžu vyskytnúť medzi štvorčlennými lúčmi, batériami a napájacou doskou v spodnej časti konštrukcie.
Špeciálne uzávery na koncoch nosníkov je teraz možné použiť na inštaláciu 25 mm motorov a nasadenie vrtule na ne. Váš rám je už nalakovaný v dvoch rôznych farbách, aby ste mohli lepšie navigovať, kde sa nachádza predná a zadná časť zariadenia. Ale pre presnejšiu orientáciu vám poslúži oranžová alebo biela loptička na stolný tenis.
Aby ste to dosiahli, musíte viesť obyčajný drôt z jedného predného nosníka na druhý a zaistiť každý koniec približne pod regulátormi rýchlosti. V strede drôtu by už mala byť na ňom pevne navlečená guľa.
To je všetko, vaše Arduino je pripravené na let. Ako už bolo spomenuté vyššie, jeho letová hmotnosť bola 1054 gramov. Doba letu pri tejto hmotnosti je 30 minút a niekoľko sekúnd.
Pri návrhu kvadrokoptéry sa nepočítalo s prítomnosťou podvozku. V zásade nie sú potrebné, pretože dron nemá na bruchu nainštalovanú kameru a neoplatí sa chrániť batérie a trápiť sa s pripevňovaním nôh k nim. Stačí si presne vypočítať, kedy uplynie 30 minút letu a včas systém jemne pristáť na zemi. Zariadenie tak ochránite pred náhodným pádom z veľkej výšky, pretože nikde nebudete mať senzory, ktoré by vás informovali o stave nabitia vašich batérií.
Nastavenie firmvéru
Dnes je pomerne jednoduché nájsť potrebný firmvér, stiahnuť a nainštalovať. Po načítaní do Arduina si stiahnite program na konfiguráciu. Po spustení programu sa dostanete do ponuky „Možnosti“, kde zadajte port COM Arduino a prejdite do ponuky Akcia - AC2 Setup. Aby ste sa uistili, že nastavenie ATV je správne, snažte sa bezchybne dodržiavať pokyny (tipy) počas procesu inštalácie a prevádzky programu.
Napríklad jeden dialóg vás požiada, aby ste posunuli páčky na vysielači na najvyššiu a najnižšiu hodnotu, zatiaľ čo v ďalšom budete musieť ovládať polohu lietadla. Pre presnú kalibráciu snímačov musí byť vodorovná.
Po dokončení kalibrácie budete musieť otvoriť A5 z GND. V menu v položke AC2 Sensor nájdite záložku Raw Sensor a skontrolujte, či snímače fungujú správne. V tomto prípade sa musíte zamerať na šípku. Počas otáčania našej dosky by šípka mala dosiahnuť požadovanú hodnotu. Ak sa tak nestane, alebo sa to naopak vymkne z rozsahu, potom máte problémy so snímačmi alebo koeficientmi v kóde.
Vysielač sa kontroluje nasledovne. Ak sa hladiny pohybujú podľa očakávania, potom keď na pár sekúnd stlačíte plynovú páku doprava a dole, červená dióda zabliká. Ak posuniete páčku nahor, indikátory by mali byť rovnaké, to znamená, že LED by mala opäť svietiť na červeno.
Vzlietnuť
Je čas vzlietnuť. Predtým, ako to urobíte, nainštalujte multikoptéru vo vzdialenosti približne 10-12 metrov od vás. Nakloňte plyn dole a doprava. Helikoptéra bude musieť vzlietnuť. Ak namiesto toho stojí, vrtule bežia a trasie sa, potom budete musieť upraviť konfiguráciu PID v príslušnom menu.
