Domáci dron. Urob si sám kvadrokoptéra zo šrotu Ako vyrobiť bezpilotné lietadlo

Pred začatím výroby dronu bolo na výber, ktorý lietajúci model vziať za základ: kvadrokoptéru alebo lietadlo? Keďže som sa s vrtuľníkmi hral dosť včas, poznám ich hlavnú nevýhodu: najčastejšie je čas letu 10-20 minút. Pre mňa osobne je to veľmi málo, preto bolo rozhodnuté vziať si za základ lietadlo.

Ako lietadlo som si vybral Bixler 2, má veľa výhod, a to:

• Nezničiteľnosť
• Rozpätie krídel (1,5 m)

Teraz je to na autopilotovi. Raspberry PI B + s doskou NAVIO, na ktorej sú umiestnené senzory, ktoré potrebujeme, sú brané ako „mozgy“:

• GPS \ GNSS
• akcelerometer, gyroskop, magnetometer
• snímač tlaku na výpočet nadmorskej výšky
• 4-kanálový ADC
• 16-kanálový PWM generátor
• FRAM, energeticky nezávislá pamäť
• RGB LED
• Vstup PPM

Možno mnohí počuli, ale niekto mal čas vyskúšať ArduPlane. Toto je open source projekt autopilota helikoptéry / lietadla / roveru. Našťastie tím EMLID, ktorý vyvinul dosku NAVIO, vytvoril port ArduPlane na Raspberry PI. Takže všetko, čo je potrebné, je naklonovať úložisko a skompilovať to celé na malinách a potom opraviť nášho autopilota v lietadle - a ide sa.

Namontujeme nášho autopilota do lietadla:

Potom som narazil na problémy: bolo tam veľmi málo miesta, musel som opustiť štandardný kokpit, ktorý šiel spolu s lietadlom, a urobiť nový kokpit z prázdneho baklažánu Coca-Cola a natrieť ho striebornou farbou. Ukázalo sa, že vyzerá oveľa lepšie ako štandardný.

Úprimne povedané, na prvýkrát to nevyšlo. Keďže lietadlo som mohol spúšťať len cez víkendy a počasie sa nie vždy usmievalo, od chvíle, keď bolo lietadlo pripravené, po prvý úspešný štart ubehol mesiac a pol.

Letel som v stabilizačnom režime: ak nepohnete páčkami na ovládacom paneli, lietadlo sa samo vyrovná a poletí v priamom smere. Ďalšou etapou bude let pomocou GPS bodov s vopred vytýčenou trasou.

Teraz možno niekoho bude zaujímať cena emisie. Takže:

• Bixler 2 - 90 dolárov (mal som ho bez diaľkového ovládača)
• 2600 mAh batéria - 50 dolárov
• Raspberry Pi B + (SD karta) - 45 dolárov
• NAVIO - 149 dolárov

Celkovo som dostal 334 dolárov za celý set pripravený na let. Niekto povie, že je to drahé a môže mať pravdu. Myslím si však, že je to nanič, napriek tomu, že mám lietajúci Linux, ku ktorému si môžem pripojiť 3G modem a zmeniť kurz letu všade tam, kde je pokrytie internetom.

Hubsan Spy Hawk - hotový model dronu V našom časopise sme už viackrát písali o zariadeniach, ktoré v sebe zakomponovali všetky pokročilé výdobytky moderných komunikačných a výpočtových technológií - bezpilotné lietadlá. Vytváranie dronov je však výsadou nielen štátov s výkonným vojensko-priemyselným komplexom. V posledných rokoch sa elektronické súčiastky pre modelovanie lietadiel stali veľmi cenovo dostupné. Na zostavenie vetroňa a jeho vybavenie elektronickou „výplňou“ s nie najhoršími vlastnosťami musíte minúť menej peňazí, ako stojí nový iPhone. V tomto článku poskytneme východiskový bod na vytvorenie dronu z pohľadu prvej osoby s namontovanou kamerou. Na rozdiel od dnes populárnych vrtuľníkov kvadrokoptér dokáže takéto zariadenie zostať vo vzduchu dlhšie a niesť veľkú užitočnú záťaž. Okrem kamery na monitorovanie a ovládanie môže byť takéto lietadlo vybavené kvalitnou videokamerou ako GoPro HD Hero a natáčať pôsobivé video vo vysokom rozlíšení spod oblakov. Povieme vám, kde kúpiť potrebné vybavenie a ako zostaviť model, aby ste sa vyhli nástrahám. Dozviete sa tiež, kde sa dajú kúpiť hotové modely, ktoré nevyžadujú montáž.

Výber lietadla

Pri návšteve skutočných obchodov alebo stránok predávajúcich rádiom riadené modely je rozmanitosť oslňujúca. Preto sa v prvom rade musíte rozhodnúť o účele vášho lietadla. Ak existuje túžba umiestniť naň kameru a lietať "v prvej osobe", potom neexistuje žiadna alternatívna voľba - elektrické modely. Elektrický pohon poskytuje menej vibrácií ako benzínový pohon a je jednoduchší na údržbu. Dá sa zbierať doma, „na kolene“, bez strachu, že sa zašpiní.

Navyše, ak sa chystáte lietať ďaleko, vysoko a hlavne dlho (do jednej hodiny), tak určite potrebujete vetroň alebo niečo podobné. Ak chcete rýchlejší a flexibilnejší model, potom musíte zvoliť lietadlo s menšou plochou krídel a prípadne s bezchvostovým aerodynamickým dizajnom. Pri dlhých letoch s kamerovým ovládaním by vrtuľa mala byť vzadu, nie pred lietadlom. Pri snímaní teda nebude v zábere blikať. Navyše, pri tvrdom pristátí zostane celá vrtuľová skupina nedotknutá.

Tradičné materiály klzákov sa nazývajú EPO alebo EPP. Prvá je druh peny, ktorá nekoroduje superlepidlom a má väčšiu tuhosť a druhá, polyetylénová pena, dodáva modelu celkovú ľahkosť a tuhosť. Tieto materiály majú tiež výhodu v tom, že sú opraviteľné. Smer rádiom riadeného modelovania lietadiel, v ktorom sú lety riadené pomocou kamery namontovanej na lietadle, sa nazýva FPV. Táto skratka znamená pohľad z prvej osoby a prekladá sa ako pohľad z prvej osoby. Lietadlá triedy FPV nie sú krásne kópie, ale svojej úlohe podriadené vetrone, na ktoré nedávajú ani podvozok. Tu sa počíta každý gram hmotnosti, pretože je dôležité nainštalovať pomerne ťažkú ​​a priestrannú batériu. Štart takéhoto lietadla sa vykonáva z ruky a pristátie je jednoducho na trupe.

Kontrola

Nevyhnutným prvkom pre lietanie nad oblakmi pri sedení v kresle na zemi je riadiaci systém. Skladá sa z dvoch komponentov: ovládacieho panela a prijímača. Diaľkové ovládanie je vysielač riadiacich signálov.

Dnes existuje veľa značiek týchto zariadení, ktoré sa líšia počtom kanálov a používaných frekvencií. Pre jednoduchosť si vezmeme najnovšie a najbežnejšie na 2,4 GHz.

Pokiaľ ide o kanály, každý z nich je zodpovedný za určitú činnosť: plyn, výškovku, smerové kormidlo, ovládanie serv kamery atď. Diaľkové ovládanie sa kupuje raz a na mnoho rokov dopredu, takže by ste mali myslieť na viac kanálov - aspoň šesť.

Ovládací panel je jednou z najdrahších častí celého nášho bezpilotného komplexu. Spomedzi výrobných spoločností sú najobľúbenejšie Futaba, JR a Spektrum. Sú však takí, ktorí si kúpia čínske diaľkové ovládače (napríklad Turnigy) za 2000 rubľov a sú s nimi celkom spokojní. Použili sme sedemkanálový diaľkový ovládač Futaba. Každá konzola potrebuje zariadenie, ktoré z nej prijíma signál a posiela ho do riadenia lietadla, helikoptéry atď., teda prijímača. Dodáva sa buď s diaľkovým ovládačom, alebo sa kupuje samostatne. Čínske prijímače sú celkom dobré, pričom stoja trikrát menej ako značkové.

Dosah diaľkových ovládačov na frekvencii 2,4 GHz je v priemere kilometer. Toto je približná vzdialenosť, v ktorej je lietadlo ešte viditeľné voľným okom.

zhromaždenie

Po lete na leteckom simulátore a s diaľkovým ovládaním, prijímačom a lietadlom v skrini môžete začať s montážou. Najťažšia vec, ktorú možno budete musieť zvládnuť, je spájkovačka. Bude to potrebné často, ale v prvej fáze bude s najväčšou pravdepodobnosťou potrebné iba prespájkovať konektory - aby sa znížila hmotnosť lietadla.

Takže máte vysielač, prijímač a lietadlo. Aby bolo možné ovládať roviny lietadla, sú potrebné servá. Môžete sa informovať v predajni alebo vo vyhradených sekciách na webovej stránke, aby ste zistili, ktoré sú vhodné pre vaše lietadlo. Servá sú pripojené k prijímaču.

Potrebujete k nemu aj bezkomutátorový motor a regulátor. Práve regulátor je zodpovedný za rýchlosť otáčania listov vrtule pri pohybe páky. Batéria je pripojená k regulátoru. Okrem toho dodáva energiu do prijímača a potom cez prijímač prechádza do serv.

Zostavenú konštrukciu je potrebné najskôr skontrolovať na stole bez vloženia do roviny. Ak sa všetko točí a funguje, môžete to vložiť do modelu. Batéria je časť, ktorá sa bude neustále vyberať a vymieňať, takže k jej inštalácii musíte pristupovať opatrne. Znova skontrolujte všetky diely a zarovnanie. Umiestnenie ťažiska je uvedené v pokynoch pre lietadlo. Toto je dôležitý bod a nemal by sa zanedbávať.

Pomôcka: stred stredu, mierne posunutý dopredu od naznačeného, ​​dokonca pomôže spočiatku pri pilotovaní. Po zoradení a ďalšej kontrole všetkých systémov je možné vykonať skúšobný let. Ak je všetko v poriadku, lietadlo sa nepokazilo, nevletelo do lesa alebo rieky, ale je neporušené a efektívne, potom môžete uvažovať o video zariadení.

Video vybavenie

Videotechnika, ktorá je voľne predajná v domácich a zahraničných predajniach, sa líši výkonom a frekvenciou. Dostupné frekvenčné rozsahy sú 900 MHz, 1,2 GHz, 2,4 GHz a 5,8 GHz. Je dôležité pochopiť, že frekvencia obrazovej cesty by sa nemala zhodovať s riadiacou frekvenciou, to znamená, že v našom prípade možno vylúčiť možnosť 2,4 GHz. Vzhľadom na dostupnosť výbavy je 1,2 GHz dobrou voľbou.

Po výbere frekvencie sa musíte rozhodnúť pre výkon. Pre tento parameter sú možnosti od 10 mW do 2 W. Najčastejšie sa používa 600–1000 MW. Všimnite si, že výkon 100 mW neposkytne takmer dvojnásobné zvýšenie dosahu oproti 600, ale len o 20% a len na štandardných "kolíkových" anténach. Bežne obchody ponúkajú priemerný výkon 800 MW.

Okrem toho potrebujete kameru a antény a tiež napájanie. Kamera - jednoduchá malá čierna škatuľka s objektívom - sa dá nájsť v obchode s dozorom. Tento komponent má niekoľko parametrov, ktoré sú pre vás dôležité. Prvým je pracovné napätie. Je vhodné použiť 12V ako u všetkých ostatných zariadení. Ďalším parametrom je počet TV riadkov. Musíte si vybrať zariadenie s rozlíšením 540 riadkov alebo vyšším - horná hranica môže byť 700.

Veľmi dôležitým bodom je kvalita signálu (pre video aj pre ovládanie). Závisí to vo väčšej miere nie od výkonu vysielača, ale od antén. Umiestnite anténu Vee na lietadlo a smerovú anténu na zem. Ten poskytne obrovský nárast vzdialenosti v priamke, ale ak pošlete takýto model za chrbát, stratíte signál. Musíte tiež pochopiť, čo sa má pozerať na obraz prenášaný z lietadla. Na začiatok môžete priviesť kábel z video prijímača k jednoduchému televízoru - najlacnejšie autotelevízne zariadenie, ktoré beží na 12 V.

Znovu skontrolujte zostavenú konštrukciu na stole. Ak je na displeji obraz, pripevnite kameru s vysielačom a batériou na lietadlo a prijímač, TV, anténu a batériu napríklad na fotostatív.

Dôležité: Vysielač (ústredný panel aj videovysielač) nemôžete zapnúť bez antény - v tomto prípade dôjde k vyhoreniu všetkých zariadení.

Model v pozadí je vyrobený z EPO peny a je veľmi ťažké ho rozbiť. Skywalker v strede je vyrobený z EPP
Na fotostatív je pripevnená smerová anténa, TV, prevodník video signálu, vysielač na okuliare a batérie.

Telemetria

Telemetria je dôležitým prvkom pre lety s kamerou. Umožňuje vám na obrazovke zobraziť množstvo užitočných parametrov, ako je nabitie batérie, aktuálna spotreba, výška letu, vzdialenosť k štartovaciemu bodu, smer k štartovaciemu bodu, GPS súradnice, náklon, sklon, letový režim a iné v závislosti od Zložitosť OSD (zobrazenie na obrazovke). V poslednej dobe sa objavilo mnoho jednoduchých riešení a OSD je kombinované s autopilotom, ktorý v prípade odpojenia z dôvodu opustenia priestoru príjmu alebo jednoduchým stlačením tlačidla vráti lietadlo do štartovacieho bodu. Náklady na autopilotov začínajú na 4 500 rubľov, čo nie je až tak veľa vzhľadom na celkové náklady na vybavenie - bude oveľa drahšie úplne stratiť lietadlo. Autopilot navyše poskytuje systém stabilizácie letu, ktorý vám umožní relaxovať a užívať si rozjímanie nad okolím bez strachu z poryvov vetra alebo vlastných chýb pilota.

Fat Shark patrí medzi obľúbené modely okuliarov s bezdrôtovým prenosom obrazu a funkciou sledovania polohy hlavy

Zvýšený dosah letu

Existujú dva spôsoby, ako zvýšiť dosah – takzvaný LRS (Long Range System) a samotný zosilňovač diaľkového ovládača.

Systém s dlhým dosahom: Bežná frekvencia LRS je 433 MHz. Tento systém je pripojený ku konektoru trénera ovládacieho panela. V skutočnosti ide o ďalší vysielač, do ktorého sú signály prijímané z vášho diaľkového ovládača cez kábel a následne prenášané do priloženého prijímača s frekvenciou 433 MHz.

Zosilňovač diaľkového ovládania: pripája sa namiesto štandardnej antény. Nevyžaduje ďalšie prijímače - môžete použiť tie, ktoré sú k dispozícii.

Doplnková výbava

Obraz z OSD je možné vysielať do okuliarov. Modely značky Fat Shark, ktoré stoja od 11 000 rubľov, dokonca vedia sledovať pohyb hlavy a ovládať kameru v lietadle. Samozrejme je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia, vyhýbať sa „lietaniu“ za chrbtom a snažiť sa nelietať tam, kde je čo i len najmenšia pochybnosť o „národnej bezpečnosti“. Najlepšie je lietať na otvorenom priestranstve mimo mesta.

Pripravené modely

Ak sa chcete rýchlo dostať do neba, môžete si kúpiť hotový model na lietanie s fotoaparátom. Je pravda, že takéto lietadlá majú menšie schopnosti.

AR.Drone 2
Kvadrokoptéry - lietadlá so štyrmi rotormi - sa často používajú pri simulácii pre nadšencov kvôli ich jednoduchej konštrukcii. Môžu sa vznášať na mieste, vďaka čomu sú vhodné na natáčanie videa vo vysokej nadmorskej výške. Jedna zo zaujímavých vzoriek kvadrokoptér sa dá kúpiť za približne 13 000 rubľov. AR.Drone 2.0 je možné ovládať zo smartfónov alebo tabletov. Jeho letový čas je 15 minút a dosah je obmedzený signálom Wi-Fi.

Webstránka: ardrone2.parrot.com Hubsan Spy Hawk
Existuje veľa sád hotových modelov s FPV kontrolou. Jedným z nich je Hubsan Spy Hawk. Sada, ktorú je možné zakúpiť za približne 12 000 rubľov, obsahuje štvorkanálový vysielač s displejom, ktorý umožňuje ovládať model na vzdialenosť až 400 m. Model je vybavený päťmegapixelovým fotoaparátom. Stránka: hubsan.com

Nákup komponentov

Je pohodlnejšie a lacnejšie nakupovať vybavenie z internetových obchodov. Objednávky sa posielajú poštou a čakacia doba je v priemere mesiac. Uviedli sme len najobľúbenejšie značky a značky. Existuje množstvo rôznych zariadení, ako aj montážnych kombinácií. Každý si môže zostaviť konštrukciu na základe vlastných skúseností a skúseností iných.

Riadiaca technika: Futaba, JR, Spektrum FPV modely lietadiel: Bixler, Skywalker Video výbava: vysielač-prijímač a kamera, smerová anténa, TV Telemetria: Musím povedať, že tento prvok so všetkými jeho výhodami nie je vždy spoľahlivý a občas zlyhá. Na začiatok môžete odporučiť Storm cyclop, FY31AP alebo LRS 433. Má zmysel pozrieť sa na ich náprotivky na nasledujúcich stránkach.

Online zdroje: parkflyer.ru rangevideo.com foxtechfpv.com readymaderc.com hobbyking.com Ďalším užitočným zdrojom venovaným RC modelom vo všeobecnosti a najmä možnostiam FPV je forum.rcdesign.ru. Tu na "blšom trhu" môžete nájsť lacné vybavenie, hotové lietadlá v zostave atď. Avšak hotové súpravy sa predávajú zriedka a zostavené na objednávku je veľmi neochotné.

Flone (skratka pre Flying Phone) je dron naplnený smartfónom.

Pre projekt budete potrebovať:
1. Smartfón so systémom Android
2. Ovládače od Multiwii alebo Arduino
3. Ovládač DSM2
4,4 motory

Krok 1: Materiály

Materiály si môžete kúpiť kdekoľvek je to pre vás výhodnejšie, ale pre prípad, že poskytnem odkazy na Hobbyking.

Ak pre vás laserová rezačka nie je vôbec možná, potom môžete diagram jednoducho vytlačiť na list A3 a pomocou neho vyrezať potrebné tvary z preglejky. Sú umiestnené samotné súbory DXF

Krok 3: čo a kam pripevniť

Náčrt toho, čo a kde je pripevnené k telu.

Krok 4: montáž

Zosilňovače nôh prilepíme na samotné nohy (schéma na fotografii číslo 4). Prilepíme nohy. Po zaschnutí lepidla pripevnite motory.

Krok 5: pripojenie letového ovládača

Nezáleží na tom, ktorý letový ovládač si kúpite, všetky sú namontované na jednom mieste - v strede držiaka. Čo je naozaj dôležité, je antivibračná špongia, ktorá by mala byť pripevnená medzi panel a ovládač, aby tlmila vibrácie panelu.

Krok 6: spájkovanie rozdeľovača energie

Rozdeľovač energie môže byť vyrobený z akéhokoľvek medeného plechu vyrazením otvorov do neho a ručným spájkovaním drôtov. Privaríme konektor pre batériu a káble regulátora otáčok.

Krok 7: pripojte modul DSM2

Modul DSM2 je rádiový prijímač, na fotke je vľavo dole čierny blok. Toto je hlavný komunikačný kanál dronu so signálmi z vonkajšieho, pozemského sveta. V tomto momente budete potrebovať 2,4 GHz 4-kanálové rádio na lietanie s dronom. V budúcnosti na to poslúži smartfón. To znamená, že dron, vo vnútri ktorého bude smartfón, bude ovládať iný smartfón.

Krok 8: Konfigurácia letového ovládača

Letové ovládače MultiWii / Arduino sa konfigurujú pomocou kábla USB pripojeného k PC (konfiguračný softvér MultiWii). Najprv sa uistite, že medzi PC a ovládačom je signál. Budete musieť nastaviť magnetometer, akcelerometer a gyroskopy.

Krok 9: Pripojte motory

Každý motor pripojíme k jeho regulátoru otáčok, ale predtým, ako všetko konečne zaspájkujeme, musíme sa rozhodnúť, ktorý vodič ovládača pripojiť ku ktorému vodiču motora, aby sa motor točil v smere, ktorý potrebujeme. Za týmto účelom pripojte 3 káble motora k ovládaču rýchlosti v náhodnom poradí, potom ovládač rýchlosti k ovládaču letu cez 3-kolíkový konektor, pripojte batériu k ovládaču letu. Zapnite rádio, naštartujte motor a skontrolujte, či sa otáča správnym smerom. Zopakujte to so zvyšnými tromi motormi a po dokončení testu je možné káble prispájkovať.

Bezpilotné lietadlá (drony) sú high-tech drahé vybavenie. Avšak „drony“ na amatérskej úrovni sa zdajú byť celkom dostupné. Nie je náhoda, že v posledných rokoch si malé drony, vrátane tých, ktoré sa montujú ručne, rýchlo získavajú na obľube medzi bežnými ľuďmi. Nová takzvaná technológia FPV (First Person View) – pohľad z prvej osoby, poskytuje jedinečný zážitok z letu každému. Rádiom riadené modelovanie lietadiel bolo vždy v dopyte mládežníckej spoločnosti. Príchod dronov len podnietil tento dopyt, ktorý sa dá ľahko splniť, ak si kúpite hotový lietajúci stroj alebo si dron postavíte sami.

Kvadrokoptéra (dron) je dizajn bezpilotného vzdušného prostriedku, jedného z najpopulárnejších projektov v oblasti modelovania lietadiel.

Najjednoduchší spôsob, ako získať UAV, je jednoducho si vziať a kúpiť kvadrokoptéru (dron), pretože trh (vrátane internetu) túto príležitosť voľne poskytuje.

Pre väčšiu zaujímavosť a lepšie pochopenie toho, čo je to dron, je však praktickejšie a ekonomickejšie poskladať si kvadrokoptéru vlastnými rukami (DIY - Do It Yourself) napríklad zo sady hotových dielov. Vážnejšou možnosťou je zostaviť kvadrokoptéru (dron) od začiatku – s použitím minima hotových komponentov.

Čo je potrebné na zostavenie kvadrokoptéry (dronu)

Než začnete zostavovať dron sami, budete sa musieť rozhodnúť o komponentoch na vytvorenie quadrocopter (dron). Zvážte preto zoznam základných komponentov, ktoré tvoria (dron):

Rám kvadrokoptéry

Rám dronu (kvadrokoptéry) môže byť vyrobený z rôznych materiálov:

• kov,
• plast,
• drevené.

Ak padla voľba na drevený rám dronu (ako technologicky najjednoduchší), budete potrebovať drevenú dosku s hrúbkou cca 2,5-3,0 cm, dĺžkou 60-70 cm.

Doska je narezaná tak, že získate dva pásy 60 cm dlhé a 3 cm široké.Tieto dva pásy sú štruktúrou budúceho kvadrantu kvadrokoptéry.

Rámová konštrukcia dronu je postavená jednoduchým prekrížením dvoch drevených dosiek, aby zodpovedala faktoru rámu „X“. Výsledný rám je v strednej časti vystužený obdĺžnikovým dielom - prešívaním. Veľkosť obdĺžnika je 6 × 15 cm a hrúbka je 2 mm. Materiál je tiež drevo.

Klasická konfigurácia rámu kvadrokoptéry (dronu), ktorá sa používa vo väčšine prípadov svojpomocnej montáže. Zobrazený variant s nainštalovanými motormi a ovládačom

Iné rozmery rámu kvadrokoptéry (dronu), odlišné od uvedených, nie sú vylúčené, no netreba zabúdať na dodržanie proporcií. Spojenie častí rámu sa zvyčajne vykonáva klincami a lepidlom.

Namiesto dreva je povolené používať kov alebo plast rovnakých rozmerov. Spôsoby spájania pásikov sa však budú líšiť.

Nižšie je uvedený zoznam hotových karbónových rámov dronov dostupných na trhu:

• LHI 220-RX FPV
• Readytosky FPV
• iFlight XL5
• RipaFire F450 4-os
• Usmile x štýl
• Readytosky S500

Motory, moduly ESC, vrtule

Na výrobu klasickej kvadrokoptéry (dronu) musíte mať 4 motory. V súlade s tým, ak sa vypracuje projekt oktokoptéry, už bude potrebných osem motorov.

Jedna z možností výroby vrtúľ pre motory kvadrokoptéry (dron). Ako materiál bol zvolený pevný plast s ohľadom na malé rozmery konštrukcie

V ruštine sa modul ESC (Electronic Speed ​​​​Controllers) kvadrokoptéry nazýva regulátor rýchlosti. Je rovnako dôležitou súčasťou bezpilotného lietadla ako elektromotor.

Moduly ESC sú zodpovedné za správny prenos energie do motorov dronu. Počet modulov kvadrokoptéry zodpovedá počtu elektromotorov.

• Bezuhlíkové motory Emax RS2205 2600KV
• Bezuhlíkové motory DLFPV DL2205 2300KV
• Bezuhlíkové motory Gemfan GT2205 2650KV
• Kombinované motory HOBBYMATE pre kvadrokoptéru

• 35A ESC BlHeli32 32bit DSHOT1200
• Thriverline Sunrise ESC 20A BLHeli-S

Vrtule je možné zakúpiť v kovových 9-palcových. Tieto produkty sú voľne dostupné na trhu za prijateľnú cenu.

Kovové konštrukcie sú pevné, počas letu sa pri vysokých zaťaženiach neohnú. Pre vyšší výkon vrtule sú však karbónové vrtule najlepšou voľbou. Napríklad tieto:

• Rýchloupínacie vrtule BTG vystužené uhlíkovými vláknami
• Performance 1245 Black Propellers MR Series
• Skladacie rýchloupínacie vrtule YooTek 4 páry
• Samouťahovacie vrtule Myshine 9450
• Jrelecs 2 páry vrtule z uhlíkových vlákien

Elektronika a napájací modul

Zostava elektroniky pre drony (kvadrokoptéry) sa tradične skladá z letového ovládača a bezdrôtového riadiaceho systému. Môže za to aj výkonový modul, pretože väčšina výkonových modulov je vybavená elektronickým systémom monitorovania batérie.

Stav nabitia batérie je dôležitým aspektom letu. Je ťažké si predstaviť, čo sa stane so zariadením, ak sa batéria vybije, napríklad počas letu nad nádržou.

Letový ovládač udržiava stabilitu letu kvadrokoptéry spracovaním údajov týkajúcich sa smeru a sily vetra, ako aj mnohých ďalších parametrov.

Letový ovládač na čipe STM32F103C8T6: 1, 2 - bzučiak (+; -); 3 - prúd; 4 - RCCI; 5 - puzdro; 6 - 5 voltov; 7 - batéria; 8, 9 - UART TX, RX; 10 - stĺpcový indikátor; 11, 12, 13, 14 - motory; 15 - PPM

Regulátor je spravidla vybavený takzvaným "firmvérom" - pamäťovým mikroobvodom, kde sa zaznamenávajú základné informácie pre čip podobný mikrokontroléru AVR.

Letový ovládač sa dá kúpiť hotový, ale je možné zostaviť obvod aj vlastnými rukami. Je pravda, že pre druhú možnosť musíte mať zručnosti elektronického inžiniera a zodpovedajúce. Preto je stále jednoduchšie použiť hotové riešenia.

Hotové riešenia ovládačov dronov

Príklady hotových modelov ovládačov na ovládanie dronov:

ArduPilot- kvalitný ovládač (drahý) určený pre bezpilotné lietadlá. Firmvér sa vyznačuje prítomnosťou plne automatizovaných letových režimov. Systém poskytuje vysoké technické vlastnosti.

OpenPilot CC3D- systém založený na digitálnom pohybovom procesore, vybavený celou rodinou senzorov riadenia letu. Obsahuje 3-osový akcelerometer a gyroskop. Projekt je pomerne jednoduchý na konfiguráciu a inštaláciu. Existuje návod na použitie.

NAZE32- je tiež pomerne flexibilný a výkonný systém, ale zdá sa byť trochu komplikovaný z hľadiska prispôsobenia. Vybavený pokročilým programom firmvéru.

KK2- jedno z populárnych riešení, ktoré si začiatočníci často vyberajú, pretože ovládač je relatívne lacný a je vybavený LCD displejom. Základom obvodu je mikrokontrolér AVR, jedna z posledných úprav. Obvod zabezpečuje pripojenie snímačov MPU6050. Nastavenie je však len manuálne.

Bezdrôtový systém diaľkového ovládania pozostáva z rádiového vysielača a prijímača. Prostredníctvom systému diaľkového ovládania sa vykonáva nielen riadenie letu, ale aj riadenie polohy inštalované na drone.

Ovládací panel dronu (kvadrokoptéry) v klasickej variácii vysielača rádiového signálu s možnosťou sledovania cez LCD displej

Tu sa spravidla používajú iba hotové riešenia. Napríklad ktorýkoľvek zo systémov diaľkového ovládania v zozname nižšie:

• Futaba 10JH 10-kanálový Heli T-FHSS počítačový rádiový systém
• Rádiový riadiaci systém Turnigy 9xr PRO
• Rádiový vysielač Spektrum DX8
• 6-kanálový rádiový riadiaci systém YKS FlySky FS-i6 2,4 GHz

Urob si sám zostavenie dronu (kvadrokoptéry).

Na vytvorenom ráme sú inštalované elektromotory. Možno budete musieť vypočítať umiestnenie motorov a vyvŕtať otvory v ráme na montáž, ak nie sú k dispozícii žiadne iné možnosti.

Približne podľa tejto mechanickej schémy sa odporúča upevniť elektromotory na rám kvadrokoptéry (dronu). Je pravda, že veľa závisí od materiálu rámu.

Potom sú namontované regulátory rýchlosti. Tradične sú tieto moduly inštalované na spodnej strane rámu. Regulátory otáčok sú pripojené priamo k motorom pomocou plochých káblov.

Ďalej je k rámu pridaný pristávací modul - časť konštrukcie určená na organizáciu "mäkkého" pristátia dronu. Konštrukcia tohto konštrukčného prvku by mala byť navrhnutá tak, aby zmierňovala nárazy pri pristávaní na pevnú zem. Dizajn je možný rôznymi spôsobmi.

Ďalším krokom je montáž letového ovládača. Umiestnenie tohto modulu nie je rozhodujúce. Hlavná vec je zabezpečiť ochranu elektroniky a nepretržitú prevádzku.

Let dronu je prepojený podľa priloženej schémy s modulom (prijímačom) panela diaľkového ovládania a s elektronickou doskou pre nastavenie otáčok motorov. Všetky spojenia sú vytvorené pomocou spoľahlivých konektorov a najdôležitejšie body "sedia" na cínovej spájke.

V podstate tu končí hlavná zostava. Ale nemali by ste sa ponáhľať, aby ste zakryli dron telom. Je potrebné otestovať všetky systémy - senzory a ďalšie komponenty kvadrokoptéry, pomocou špeciálneho softvéru OpenPilot GCS (CC3D a GCS). Je pravda, že vydanie programu je dosť staré a nemusí byť podporované novým vývojom.

Po skúške je zostavené zariadenie - bezpilotná kvadrokoptéra pripravená na let. V budúcnosti je možné dron jednoducho upgradovať – vybaviť ho videokamerou a ďalšími zariadeniami, ktoré rozšíria jeho funkčnosť.

Ak chcete zostaviť kvadrokoptéru vlastnými rukami doma, mali by ste najprv pochopiť základné komponenty kvadrokoptéry.

Diely na zostavenie kvadrokoptéry

1. Rám kvadrokoptéry Diatone Q450 Quad 450 V3 PCB Rámová súprava kvadrokoptéry 450 mm (posledné tri číslice v názve Q450 označujú vzdialenosť medzi motormi v mm na uhlopriečke). Ide o karosériu lietadla, ktorá bude slúžiť na inštaláciu všetkých ostatných zariadení a elektronických komponentov. Pozostáva zo 4 lúčov a dosky plošných spojov. Hmotnosť 295 gramov.

   Banggood.com

   Cena 922 RUB

2. Motor DYS D2822-14 1450KV Bezuhlíkový motor. 4 kusy.

   Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

   Cena 571 RUB / ks

   

3. Bezuhlíkový regulátor rýchlosti DYS 30A 2-4S ESC Simonk Firmvér pre reguláciu otáčok a rýchlosti. 4 kusy.

   Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

   Cena 438 RUB / ks

   

4. DYS E-Prop 8x6 8060 SF ABS Slow Fly vrtuľová čepeľ pre RC lietadlo, 4 kusy. Dve pravotočivé vrtule a dve ľavotočivé vrtule.

   Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

   Cena 125 RUB / ks

   

5. Modul riadenia kvadrokoptéry KK2.1.5 kk21evo. 1 PC.

   Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

   Cena 1680 RUB

   

6. Turnigy nano-tech 2200mah 4S ~ 90C Lipo Pack lítium-polymérová batéria, musíte si pripraviť aspoň dva kusy, najlepšie štyri, pretože sa rýchlo vybíjajú. 1 PC.

   Predáva sa v internetovom obchode Parkflyer.ru

   Cena 1268 RUB / ks

   

7. Nabíjačka batérií Hobby King Variable6S 50W 5A. 1 PC.

   Predáva sa v internetovom obchode Hobbyco.ru

   Cena 900 rubľov

   

8. Konektor batérie XT60 Samec 12AWG 10cm s drôtom. 1 PC.

   Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

   Cena 144 rubľov

   

9. Svorky na upevnenie drôtov k telu kvadrokoptéry. 1000 ks 2,0 x 100 mm čierno/biele nylonové sťahovacie pásky na zips. 1 balenie.

   Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

   Cena 316 RUB

   

10. Konektory 20 párov 3,5 mm Bullet konektor Banánový konektor pre RC batériu / motor. Pre vodiče regulátora. 1 balenie.

    Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

    Cena 256 RUB

    

11. Pásik na suchý zips na pripevnenie batérie k telu kvadrokoptéry. 1 PC.

    Predáva sa v internetovom obchode Banggood.com

    Cena 79 RUB

    

12. Sada 50 ks skrutiek na upevnenie motora pre multikoptéru DJI F450 F550 HJ450 550. 1 balenie.

    Cena 217 RUB

    

13. RC kvadrokoptéra Spektrum DX6 V2 s prijímačom AR610. Jedna sada obsahuje prijímač a vysielač. 1 PC.

    Cena 9700 RUB

    

Celková sada zariadení na montáž bude stáť 20 018 rubľov.

Vlastnosti pri výbere komponentov

Základné vlastnosti vysielača:

• Režim 1 alebo Režim 2. V prvom režime je plyn vpravo, v druhom režime je plyn vľavo.
• Frekvencia vysielača je 2,4 GHz.
• Počet kanálov. Minimálne kanály potrebné na ovládanie lietadla sú štyri. Riadiace zariadenie zo Spektrum DX6 V2 s prijímačom AR610 obsahuje 6 kanálov.

DIY návod na zostavenie kvadrokoptéry krok za krokom

1. Zníženie dĺžky vodičov na regulátoroch. Pri pripájaní regulátora k motorom dĺžka vodičov výrazne prekročí dĺžku nosníka, na ktorom bude celá táto konštrukcia pripevnená.

   

2. Konektory prispájkujeme na konce vodičov na regulátore, aby ste v budúcnosti mohli regulátor pripojiť k motorom.

   





3. Nainštalujeme motory - na každý nosník priskrutkujeme 1 motor.

   

   

4. Vykonávame montáž rámu. Nosníky priskrutkujeme k doske.

   

   



5. Pripájame vodiče regulátorov k motorom. Káble regulátora a motora sú pripojené v náhodnom poradí. V budúcnosti môže byť potrebné zmeniť poradie pripojenia pri finálnej konfigurácii dronu. Pri použití vyhradených regulátorov pre každý motor musia byť kladný a záporný pól pripojený k regulátoru, ktorý pochádza iba z jedného regulátora.

   

6. Ovládací modul pripevníme obojstrannou páskou na puzdro. Najlepšie sa nachádza v centrálnej časti nástupišťa.

   



7. Prijímač pripevníme na puzdro obojstrannou páskou a pripojíme k riadiacemu modulu. Prijímač by mal byť umiestnený čo najbližšie k modulu.

   

   Priradenie kanálov je popísané v príručke k prijímaču. Ich poradie je zvyčajne nasledovné:

   1. Krídelká - kanál zodpovedný za otáčanie doľava a doprava;
   2. Výťah - kanál, ktorý vedie dopredu a dozadu;
   3. Plyn - plynový regulačný kanál. Dohliada na výkon vzletu a pristátia, ako aj na zmeny nadmorskej výšky;
   4. Yaw - kanál umožňuje otáčať kvadrokoptéru okolo jej osi.

   

8. Zariadenie napájame. Pripojíme batériu ku konektoru.

   

Táto operácia dokončí proces montáže kvadrokoptéry.

Úprava

1. Štartujeme motory. Aktivácia motorov vyžaduje vykonanie procesu spustenia motorov - stráženia. Návod na obsluhu podrobne vysvetľuje, ako to dosiahnuť. Deaktivácia motorov vyžaduje deaktivačný postup.
2. Zapneme slabý plyn a presvedčíme sa, či sa motory točia. Vzor otáčania by mal byť rovnaký, ako je uvedené na diagrame v príručke ovládača. Ak sa motor neotáča správne, stačí prehodiť póly vodičov idúcich z motora do ovládača.

   

3. Druhú plošinu priskrutkujeme k telu kvadrokoptéry.

   

4. Na telo pripevníme pásik na suchý zips pre pripevnenie batérie.

   

   DIY zostava kvadrokoptéry arduino

   Záver

   Len tí, ktorí radi riešia zložité problémy, môžu vykonávať vlastnú montáž kvadrokoptéry. Malo by ísť o ľudí, ktorých baví priebeh rôznych výpočtov a proces skladania zariadenia.

   Výhodou samostatne zostavenej koptéry je, že ju môžete kedykoľvek vylepšiť pridaním nového vybavenia.