Сборка FPV дрона и самодельного квадрокоптера: инструкция и чертежи

Содержание
  1. Как собрать квадрокоптер своими руками
  2. Какие нужны детали
  3. Особенности выбора комплектующих
  4. Аналоги камеры GoPro
  5. О деталях из Китая
  6. Дополнительно
  7. Двигатели для самодельного квадрокоптера
  8. info
  9. Возможные проблемы и их решение
  10. Аккумуляторы и зарядное устройство
  11. Что потребуется для сборки квадрокоптера (дрона)
  12. Рама квадрокоптера
  13. Двигатели, модули ESC, пропеллеры
  14. Электроника и модуль питания
  15. Готовые решения контроллеров дронов
  16. Таблица компонентов и примерные цены
  17. Как подключить электронику всего квадрокоптера
  18. Как собрать квадрокоптер своими руками: инструкция для начинающих
  19. Подбор материалов и комплектующих
  20. Детали с Али экспресса
  21. Сборка
  22. Настройка и отладка
  23. Выбор и установка прошивки
  24. Калибровка
  25. Моторы
  26. Настройка и отладка
  27. Пошаговая инструкция по сборке
  28. Этап первый. Сборка
  29. Этап второй. Отладка
  30. Какие есть варианты?
  31. Полная сборка с нуля
  32. Питание и контроллеры питания
  33. Как сделать квадрокоптер для человека своими руками
  34. Рама
  35. Установка моторов и регуляторов оборотов
  36. Чертежи и схемы квадрокоптеров
  37. Установка и настройка оборудования
  38. Выбор формы квадрокоптера

Как собрать квадрокоптер своими руками

Предупреждаем, что инструкции носят общий характер и в нескольких пунктах могут быть отличия. Мы расскажем вам основы сборки и подбора деталей.

Какие нужны детали

  • Каркас и его составные части. Главное в вертолете — это опора. Если рама легче, будет потребляться меньше энергии. Но учтите, что светлые оправы дороже. Долговечность не так важна, если вы не планируете устанавливать на дрон более тяжелую камеру. Существует три типа рам: четырехспицевые, шестипицевые и восьмиспицевые (по одному двигателю на каждую спицу).

Особенности выбора комплектующих

  • Двигатели. Китайские интернет-магазины лукавят и переоценивают свои характеристики. Поэтому для надежности стоит покупать двигатели более мощные. Это также позволит вам поднять более тяжелую камеру. Также есть два типа моторов для квадрокоптеров: щеточные и бесщеточные
    Разновидность-двигателей-для-kvadrokoptera.jpg
  • Пропеллеры. Их цена зависит от назначения вашего дрона. Если в ваши планы не входят более сложные «полеты», хватит пластиковых пропеллеров. Если вы собираетесь заниматься аэрофотосъемкой, вам понадобятся композитные материалы. Чем дороже опоры, тем они прочнее и тем меньше времени требуется на балансировку.
  • Пульт дистанционного управления, приемник сигнала. Пульт нужно брать вместе с ресивером. В этом случае приемник получит сигнал от пульта дистанционного управления. Обычные пульты, опять же, стоят от тысячи рублей и выше — диапазон у них шире. На самих приставках может быть много ненужных переключателей, которые запутают вас — лучше такие копии не брать.
  • Регуляторы и аккумулятор. Рекомендуем сразу приобретать комплект моторов с контроллерами. Можно и без него обойтись, но тогда мощность придется регулировать самостоятельно. Батарея должна быть мощнее, особенно если вы хотите установить более тяжелую камеру.
  • Контролер. Есть два типа контроллеров. Универсал доступен по цене, так как работает на дронах любой сборки, сенсоры и универсальность этому способствуют. Недостатком является цена контроллера — от 17 тысяч рублей. Кроме того, его необходимо настраивать с помощью специального программного обеспечения, написанного для конкретной модели. В специализированном контроллере уже есть необходимые настройки для конкретного типа вертолета.
  • Камера. Выбрать камеру для дрона непросто. Рекомендуем поставить камеру типа GoPro или аналоги от китайских компаний — качество их не сильно различается. Основную роль играет вес и угол обзора, о последнем речь пойдет ниже. Чем массивнее камера, тем сложнее ее отцентрировать. Вы можете рассчитать положение камеры по формуле L = 2 * tan (A / 2) x D, (L — поле зрения, A — угол, D — расстояние до гребных винтов).

Аналоги камеры GoPro

О деталях из Китая

Конечно, китайских производителей не стоит недооценивать, но и хвалить не стоит. Переоценка своей продукции — обычное дело. Можно брать, но не дешевые запчасти, иначе придется все заново.

Дополнительно

+ Поддержка GPS — 5

+ Плоскогубцы — 4

GPS-локатор — 26 долларов США

Двигатели для самодельного квадрокоптера

info

Полет от первого лица (FPV) очень увлекателен, особенно если вы используете видео-очки и HeadTracker, который будет отслеживать движения вашей головы на стабилизаторе камеры FPV, создавая ощущение пребывания в кабине.

Возможные проблемы и их решение

Квадрокоптер после аварии
Квадрокоптер после аварии

Если купленный комплект квадрокоптера собран точно по схеме, при этом все контакты подключены по полярности, но не работает, проблема в каком-то элементе конструкции. Часто это контроллер мотора, плата приемника или электронный регулятор скорости.

вы можете определить конкретную проблему, реагируя на команды дистанционного управления. Если его нет вообще и на приемник и передатчик подается питание, то нужно проверить подключение компонентов схемы. Возможно, нет контакта между платой приемника и микроконтроллером. Если все в порядке, полезно будет только заменить неисправный комплект на исправный.

Если есть ответ на команды, но не все винты работают, причиной может быть плохое соединение между модулем ESC и двигателем или APM. В худшем случае возникает неисправность двигателя, что можно проверить, временно подключив его к другому лучу БПЛА. В результате выходом является замена вышедшего из строя компонента — двигателя или электронного регулятора скорости.

Летающий квадрокоптер с камерой
Летающий квадрокоптер с камерой

Ниже представлено видео с описанием сборки комплекта квадрокоптера.

Аккумуляторы и зарядное устройство

+ Профессиональное зарядное устройство — 44

Батареи:

(если открыть страницу и подождать, сайт предложит скидку)

+ Turnigy 5000mAh 3S 20C Lipo Pack — 28 долларов США

Turnigy nano-tech 8400mAh 3S 40 ~ 80C — 79,5 долларов

ZIPPY 8400 мАч 3S1P 30C — 60 долларов

+ Turnigy 2200mAh 3S 30C — 15 долларов (для питания FPV монитора и приемника)

+ Чехол для хранения аккумуляторов

Батарейки подбираются исходя из размера вашего кошелька и вашего желания летать надолго. Вариант 1 более оптимальный по цене, объему и качеству.

Что потребуется для сборки квадрокоптера (дрона)

Прежде чем приступить к самостоятельной сборке дрона, необходимо определиться с комплектующими для создания квадрокоптера (дрона). Поэтому рассмотрим список основных компонентов, из которых состоит конструкция классического квадрокоптера (дрона). Если вы не хотите заниматься сборкой довольно сложной конструкции, в продаже доступны профессиональные квадрокоптеры.

Рама квадрокоптера

Рама дрона (квадрокоптера) может быть изготовлена ​​из разных материалов:

  • металл
  • пластик
  • деревянный.

Если выбор пал на деревянный каркас для дронов (как наиболее простой по технологии), вам понадобится деревянная доска толщиной примерно 2,5-3,0 см, длиной 60-70 см. Доска разрезается таким образом, чтобы получить две доски длиной 60 см и шириной 3 см. Эти две полосы и составляют структуру будущего квадранта квадранта.

Каркас дрона создается путем простого скрещивания двух деревянных досок с коэффициентом кадра «X». Полученный каркас армируется прямоугольным элементом — швами в центральной части. Размер прямоугольника 6 × 15 см, толщина 2 мм. Материал — тоже дерево.

Классическая конфигурация рамы квадрокоптера (дрона), которая используется в большинстве случаев сборки своими руками. Показан вариант с установленными двигателями и контроллерами

Не исключаются и другие размеры рамы квадрокоптера (дрона), отличные от заявленных, но нельзя забывать соблюдать пропорции. Стыковку деталей каркаса обычно производят гвоздями и клеем.

Вместо дерева допустимо использовать металл или пластик такого же размера. Однако способы соединения полос будут разными.

Ниже представлен список готовых карбоновых рам для дрона, доступных на рынке:

  • LHI 220-RX FPV
  • Readytosky FPV
  • iFlight XL5
  • RipaFire F450 4 оси
  • Usmile x style
  • Readytosky S500

Двигатели, модули ESC, пропеллеры

Для изготовления классического квадрокоптера (дрона) необходимо иметь 4 мотора. В результате, если задумывается конструкция октоптера, уже потребуются восемь двигателей. Рекомендуются бесщеточные двигатели. Этот тип электродвигателей снижает нагрузку на аккумулятор, что является важным критерием работы дронов.

Один из вариантов изготовления пропеллеров двигателей квадрокоптера (дрона). Материал — жесткий пластик, учитывая небольшие размеры конструкции

По-русски модуль ESC (Electronic Speed ​​Controllers) квадрокоптера называется электронным регулятором скорости. Деталь беспилотного летательного аппарата так же важна, как и электродвигатель.

Модули ESC отвечают за правильную передачу мощности на двигатели дрона. Количество модулей квадрокоптера соответствует количеству электродвигателей. Вот некоторые из рекомендуемых моторов для квадрокоптеров (дронов):

  • Emax RS2205 2600KV Бесщеточные двигатели
  • Бесщеточные двигатели DLFPV DL2205 2300KV
  • Бесщеточные двигатели Gemfan GT2205 2650KV
  • Комбинированный двигатель квадрокоптера HOBBYMATE

И помимо списка рекомендуемых регуляторов скорости:

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

Пропеллеры можно купить из 9-дюймового металла. Эти продукты доступны на рынке бесплатно по доступной цене. Металлоконструкции прочные, не поддаются изгибу при высоких нагрузках в полете. Однако для более высоких характеристик гребного винта карбоновые винты — лучший вариант. Например, такие:

  • Пропеллеры, армированные углеродным волокном, с быстросъемным механизмом BTG
  • Пропеллеры серии Performance 1245 Black MR
  • YooTek 4 пары быстросъемных складывающихся пропеллеров
  • Myshine 9450 Самозатягивающиеся гребные винты для гребных винтов
  • Jrelecs 2 пары гребных винтов из углеродного волокна

Электроника и модуль питания

Комплект электроники для дронов (квадрокоптеров) традиционно состоит из полетного контроллера и беспроводной системы управления. К этому же можно отнести и силовой модуль, так как большинство силовых модулей оснащено электронной системой контроля батареи.

Уровень заряда аккумулятора — важный аспект полета. Сложно представить, что станет с устройством, если аккумулятор разрядится, например во время полета на танке. Контроллер полета поддерживает стабильность полета квадрокоптера, обрабатывая данные, касающиеся направления и силы ветра, а также многих других параметров.

Контроллер полета на микросхеме STM32F103C8T6: 1, 2 — зуммер (+; -); 3 — поток; 4 — РТПП; 5 — корпус; 6 — 5 вольт; 7 — аккумулятор; 8, 9 — UART TX, RX; Индикатор 10 бар; 11, 12, 13, 14 — двигатели; 15 — частей на миллион

Контроллер, как правило, снабжен так называемой «прошивкой» — микросхемой памяти, в которой записана основная информация для микросхемы, аналогичной микроконтроллеру AVR.

Полетный контроллер можно приобрести в готовом виде, но также можно собрать схему своими руками. Правда, для второго варианта нужно иметь навыки инженера-электронщика и соответствующие знания программирования. Поэтому использовать готовые решения еще проще.

Готовые решения контроллеров дронов

Примеры готовых моделей контроллеров для управления дроном:

ArduPilot — это (дорогой) качественный контроллер, разработанный для беспилотных летательных аппаратов. Прошивка предлагает полностью автоматизированные режимы полета. Система обладает высокими техническими характеристиками.

OpenPilot CC3D — это система на базе цифрового процессора движения, оснащенная целым семейством датчиков управления полетом. Включает 3-осевой акселерометр и гироскоп. Проект достаточно прост в настройке и установке. Есть инструкция по эксплуатации.

NAZE32 — тоже довольно гибкая и мощная система, но кажется немного сложной с точки зрения настройки. Оснащен продвинутой программой прошивки.

KK2 — одно из популярных решений, которое часто выбирают новички, так как контроллер относительно недорогой и поставляется с ЖК-дисплеем. Основа схемы — микроконтроллер AVR, одна из последних модификаций. Схема предусматривает подключение датчиков MPU6050. Однако настройка выполняется только вручную.

Система беспроводного дистанционного управления состоит из радиопередатчика и приемника. Система дистанционного управления не только управляет полетом, но и контролирует положение камеры, установленной на дроне.

Пульт управления дроном (квадрокоптером) в классическом варианте передатчика радиосигнала с возможностью мониторинга через ЖК-дисплей

Здесь, как правило, используются только готовые решения. Например, любая из систем дистанционного управления из следующего списка:

  • 10-канальная компьютерная радиосистема Futaba 10JH Heli T-FHSS
  • Система радиоуправления Turnigy 9xr PRO
  • Радиопередатчик Spektrum DX8
  • YKS FlySky FS-i6 2,4 ГГц 6-канальная система радиоуправления

Таблица компонентов и примерные цены

Составная часть Имя Связь Цена ~
Рамка iFlight XL5 V3 240 мм FPV Фристайл

Эта рама больше не продается. Звено аналог 227 мм, вместо 240!

Алиэкспресс | Banggood 37,15$
Контроллер полета Башня LDARC KK Super Fly 30,5 * 30,5 Алиэкспресс | Banggood

Заказываем первую позицию на Алиэкспресс.

70 долларов США
Двигатели LDARC XT2306 2500 кВ Алиэкспресс | Banggood

(2 двигателя 2500KV CCW и CW)

15 $ / шт
Пропеллеры Gemfan Hulkie 5055 Алиэкспресс | Banggood 3,5$
FPV камера RunCam Micro Eagle Алиэкспресс | Banggood 45 долларов США
Антенна Новый EMAX Pagoda 3B Алиэкспресс | Banggood 6,17 долл. США
Получатель Frsky XM + Plus Micro Алиэкспресс | Banggood 13 долларов США
Шлем или очки FPV Шлем FPV и очки FPV, что это такое и как работает
Аккумуляторы AHTECH Infinity 4S 85C Алиэкспресс | Banggood 25 долларов США
Винты M3CH4 M3 Алиэкспресс | Banggood 3,95
Скрытые шайбы Алиэкспресс | Banggood 14,99
Адаптер для камеры от маленького к большому Фиксированное крепление TPU Алиэкспресс 2,19 доллара США
Нескользящие наклейки Липкий клей Алиэкспресс 1,25 доллара США
Разъем питания XT60 Разъем питания XT60 Алиэкспресс | Banggood 0,93 доллара США
Контрольное оборудование Аппаратура управления квадрокоптером, что бывает и как выбрать
Сварщик Алиэкспресс | Banggood 6,53 долл. США
Ключ для гайки гребного винта Алиэкспресс | Banggood 3,89 долл. США
Сварка 63/37 Каина Алиэкспресс | Banggood 2,95$
Тесьма для прядей Алиэкспресс 1,59 доллара США

Как подключить электронику всего квадрокоптера

Вся электроника собрана как на фото ниже.

Как сделать квадрокоптер своими руками - Самостоятельно

Чтобы подключить моторы к регуляторам, вам понадобится соорудить провода. Сделать это можно с помощью любого подходящего провода, желательно с силиконовой оболочкой — на морозе не треснет, зимой на квадрокоптере, да?

Русифицированного образования найти не удалось, спасибо моему другу, который перевел для вас эту инструкцию с английского на русский.

инструкция по подключению дрона eng

инструкция по подключению дрона eng

инструкция по подключению квадрокоптера рус

инструкция по подключению квадрокоптера рус

При подключении двигателей вам потребуется удлинить кабели методом удлинения. Можно использовать любую подходящую нить, но предпочтительно «силиконовую». Это позволит им не прорваться в холодные температуры, если вдруг зимой захотите заснять на видео новогодний салют.

Вот и собрали квадрокоптер с фотоаппаратом своими руками, осталось научить нашу машину правильно вести себя в полете. Для этого вы должны ее «обучить». Как это сделано? Очень простой! Вам нужно скачать прошивку на карту через usb. Вы можете найти эту прошивку на специализированном форуме или на нашем сайте. Когда выйдет статья с прошивкой, здесь будет отображаться кликабельная ссылка на прошивку.

Если вы еще не умеете управлять квадрокоптером и хотите научиться, то специально для вас напишу статью на эту тему. Ссылка появится здесь. Там я расскажу об особенностях управления квадрокоптером и на каком из них быстрее всего научиться летать профессионально.

Как сделать квадрокоптер своими руками - Самостоятельно

Что касается второго этапа, то все, что вам нужно сделать, это прикрепить камеру, которая, по вашему мнению, подходит для вас с точки зрения цены и качества. В видеообзоре вы найдете подходящую камеру, если нет, напишите в чат, который находится в левом нижнем углу, вам подскажут другие пользователи.

В конце статьи предлагаю вам посмотреть еще одно видео о сборке квадрокоптера с камерой своими руками.

Как собрать квадрокоптер своими руками: инструкция для начинающих

immagine010-2.jpg
Один из готовых дронов

Чтобы упростить покупку первого квадрокоптера, но заложить основу его создания, стоит взять комплекты дронов, в которые уже входят все необходимые детали устройства. Их сила, мощность и вместимость уже выбраны на основе конструкции и веса готового БПЛА.

Подбор материалов и комплектующих

Готовые комплекты с элементами, подобранными производителем, рассчитаны на конкретные характеристики устройства. Среди них: максимальная дальность полета и положение от оператора, высота потолка и скорость. Обязательно указывается полезная нагрузка — грузоподъемность дрона. Руководствуйтесь ими и выбирайте комплект.

Детали с Али экспресса

Одним из представленных на Алиэкспресс бюджетных вариантов для самостоятельной сборки без ущерба функциональности квадрокоптера является Flysky i6 F450. Его цена примерно 12 086 руб. В комплект входят все компоненты, позволяющие создать собственный дрон, за исключением аккумулятора и аксессуаров — камеры, хотя ее поддержка предусмотрена конструкцией корпуса устройства.

immagine011-2.jpg
Что в коробке

В комплект входят:

Имя Характеристики
Рамка Четыре луча. Материал: стекловолокно и полиамидный нейлон.
Мотор 4 штуки по 53 грамма каждая
ESC Симонк 30А, 4 шт.
Контроллер полета APM V2.8.0
Датчики Датчик GPS 8n
Модуль питания 5В, 2А
Жизни 8 штук
Зуммер уровня разгрузки
Силовые кабели и соединения компонентов
Передатчик, приемник и панель управления
Батарейки нет. Приходится покупать самому. Пользователи, которые уже приобрели этот дрон, рекомендуют 3300mAh 25c.

Для съемки с квадрокоптером вам понадобится камера, которая приобретается отдельно. В первый самосборный дрон обычно устанавливают его более простой вариант.

  • Как правильно выбрать УФ-фонарик и инструкция, как самому сделать УФ-фонарик
  • Например, камера Wifi 5.8G 48CH работает хорошо. В комплекте идет монитор с диагональю 4,3 дюйма, на который поступает картинка. Цена такого комплекта 3705 рублей.

Сборка

Конструкция собирается по прилагаемой пошаговой инструкции. Все соединения на болтах, клей не требуется. Монтаж начинается с каркаса, на котором впоследствии крепится остальное оборудование. Пропеллеры устанавливаются на моторы до тех пор, пока они не помещаются в корпус квадрокоптера. Расположение конструктивных элементов указано на прилагаемом чертеже. В конечном итоге камера устанавливается в отведенном для этого месте на раме дрона.

Настройка и отладка

Откалибруйте свой квадрокоптер

Как и любое устройство, дрон в сборе требует регулировки. В случае приобретения комплекта он минимальный, так как расположение датчиков, программное обеспечение контроллера и характеристики винтов с моторами уже выбраны производителем.

Выбор и установка прошивки

APM обычно имеет последнюю версию ПО для квадрокоптера. Вы можете проверить это по инструкции на полетном контроллере, подключив его к компьютеру. Если он не совпадает с последним на сайте производителя, в полетном контроллере выполняется обновление на новый.

Для информации! Текущая версия прошивки — 3.2.1.

Калибровка

Регулировка устройства производится после его полной сборки. Необходимо запустить воздушные винты, оторвать их от земли и увидеть направление дрейфа БПЛА при нулевом положении ручек пульта управления. Аппарат должен быть неподвижен в воздухе. В противном случае искажается положение датчика или самого контроллера. Калибровка выполняется путем выравнивания датчика и платы AWP в нормальном, ровном положении относительно винтов. Также нежелательны перекосы в самих опорах двигателя. Контроллер компенсирует недостаточный момент подъема, но это не панацея от проблемы.

Моторы

Пока в этом нет необходимости, но для прядей я использую тесьму.

Это придает вашему дрону такую ​​жестокость. Можно использовать, например, тесьму диаметром 6 мм, так как 4 мм будет слишком мало, ссылка будет в конце статьи.

  • Отрежьте 4 куска 7-сантиметровой веревки и развяжите концы, чтобы не допустить вздутие. Проденьте тесьму по прядям и наденьте кусок (2 см) термоусадки по краям, чтобы закрыть концы.
  • Прикрутите двигатели к балкам рамы с помощью шурупов M3 x 6 мм, предварительно смазав резьбу синим фиксатором для резьбы.

Хомуты продаются в автосалонах.

  • Теперь приступаем к пайке проводов мотора к контактным площадкам регулятора. Попробуйте паять так, чтобы контактная площадка полностью погрузилась в припой. Начните сварку от самого дальнего края к себе.
  • Если провода длинные, укоротите их, чтобы они не торчали, а затем припаяйте.
  • После того, как провода будут припаяны, сдвиньте термоусадочную пленку к краю и усадите ее зажигалкой или феном.

Гоночный квадрокоптер своими руками, на шасси iFlight XL5 V3 с установленными моторами
Гоночный квадрокоптер своими руками на шасси iFlight XL5 V3 со сваренными моторами

Настройка и отладка

Калибровка квадрокоптера

Откалибруйте свой квадрокоптер

Как и любое другое устройство, дрон в сборе требует регулировки. При покупке комплекта он минимален, так как расположение датчиков, программное обеспечение контроллера и характеристики гребных винтов с моторами уже выбираются производителем.

Пошаговая инструкция по сборке

Согласны, что вы прочитали нашу статью о выборе комплекта для сборки квадрокоптера и воспользовались ценнейшим советом — берите раму с распределительным щитом. Если нет — подключаем провода напрямую к модулю управления.

квадрокоптер-своими-руками_gotovy_dron.jpg

Например, рассмотрим сборку из следующих компонентов:

  • Рамка квадрокоптера Diatone Q450 Quad 450 V3 PCB 450 мм рамка для квадрокоптера
  • Бесщеточный двигатель DYS D2822-14 1450KV. 4 шт
  • DYS 30A 2-4S Бесщеточный регулятор скорости ESC Simonk Прошивка
  • DYS E-Prop 8 × 6 8060 SF Лопасть винта с медленным движением из ABS для радиоуправляемого самолета
  • KK2.1.5 Модуль управления квадрокоптером kk21evo
  • Turnigy 2200 мАч 4S ~ 90C Lipo Pack
  • Hobby King Variable6S 50W 5A Зарядное устройство
  • Штекер аккумулятора XT60 Штекер 12AWG 10 см с кабелем
  • Разъемы 20 пар банановых штекеров с патрубком 3,5 мм для RC батареи / мотора
  • Квадрокоптер Spektrum DX6 V2 RC с приемником AR610 (в комплекте с приемником и передатчиком)

Ориентировочная цена — 20000 руб

Выкладываем компоненты на стол ровным слоем и приступаем.

Этап первый. Сборка

kvadrokopter-svoimi-rukami_sborka.jpg

  1. Вы приблизительно оцениваете необходимую длину кабелей контроллера, добавляете небольшой запас на «изгиб» и отрезаете до необходимой длины
  2. Припаиваем разъемы к выходам регуляторов, чтобы потом было проще подключать моторы
  3. Припаиваем регуляторы к монтажной плате
  4. Припаяйте разъем аккумуляторной батареи к монтажной плате
  5. Накрутите моторы на балки вертолета. При установке моторов старайтесь не порвать провода
  6. Если на моторах нет разъемов, то их тоже припаиваем
  7. Прикрутите балки с моторами к доске
  8. Прикрепите ESC к балкам дрона. Не смотря ни на что, с пластиковыми зажимами дешевле
  9. Подключаем провода регуляторов к моторам в произвольном порядке. При необходимости, потом поменяем
  10. Прикрепите блок управления к корпусу (предварительно сфотографировав спину. Пригодится). Опять же, по крайней мере, для жевательной резинки, а пока рекомендую использовать мягкий двусторонний скотч
  11. Регуляторы скорости подключены к контроллеру. В тех портах, которые отмечены (+ — пробел), он обычно подключается белым проводом к экрану
  12. Остальной лентой закрепите приемник как можно ближе к блоку управления и подключите нужные каналы к нужным портам. Используйте документацию к приемнику и фотографию обратной стороны карты, чтобы выяснить, какой пучок кабелей за что отвечает
  13. Подключите питание устройства от аккумулятора, через разъем
  14. Выгода! Вы собрали свой квадрокоптер

Этап второй. Отладка

  1. Запустите двигатели (обычно бывает иначе, так что еще раз проверьте документы)
  2. Добавьте немного газа и посмотрите, в каком направлении вращаются пропеллеры. Они должны вращаться, как показано на схеме, прилагаемой к контроллеру. В противном случае чек будет отменен. Если что-то не так, переверните разъем, соединяющий мотор и контроллер
  3. Когда все правильно вращается, прикручивается верхняя часть рамы. Не вставляйте его на место. Если он встает, что-то пошло не так. Ослабьте нижние винты и после установки все равномерно затяните
  4. Ремонт замка с батареями
  5. Установите адаптеры стоек на двигатели
  6. Пропеллеры устанавливаются с учетом направления вращения моторов. Поднятая часть лезвия должна быть обращена в направлении вращения
  7. Готово, ваш дрон готов пережить первое обновление!

Это был один из самых простых примеров для начала. Конечно, если вы хотите использовать более сложную камеру, GPS или контроллер, конструкция будет более сложной. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, стоит начать с малого. Все остальное можно будет накрутить позже.

Однако не стоит переоценивать сложность DIY. Если нет цели собрать мультикоптер из ПВХ-труб на базе ардуино (а такое тоже бывает), то нет ничего, чего не смог бы обычный пользователь. Главное — не заблудиться, прочитать и спросить, если что-то непонятно.

Какие есть варианты?

Итак, рассмотрим все возможные варианты приобретения или самостоятельного изготовления небольшого летательного аппарата, подходящего как в качестве игрушки, так и для выполнения достаточно серьезных задач.

immagine003-2.jpg
Квадрокоптер в полете

Это определение распространяется на все проданные квадрокоптеры в сборе. После покупки, чтобы использовать их, просто включите блоки устройства и пульт дистанционного управления. Самый простой способ начать пилотирование. Ассортимент таких моделей очень большой. Производитель может предоставить как все необходимые детали в комплекте, так и только некоторые детали дрона. Например, шасси или контроллер мотора. Сборка и покупка недостающих полностью осуществляется владельцем данного комплекта. Покупать такой квадрокоптер рекомендуется неопытным пользователям. Он позволит вам познакомить человека с основами создания самолета, при этом будучи довольно простым в сборке.

immagine004-3.jpg
Один из вариантов конструктора

Полная сборка с нуля

Один из самых привлекательных вариантов при относительно небольших трудозатратах и ​​временных затратах. При выборе комплектующих самолетов расчеты производятся исходя из желаемых характеристик и номенклатуры имеющихся в продаже. Это означает, например, что для большого квадрокоптера требуются как общие, так и мощные детали. Их характеристики напрямую зависят от планируемой массы дрона. Чем больше шасси, тем больше масса самолета, а это значит, что он должен быть оснащен более мощными двигателями, более крупными винтами, а также соответствующей топливной системой для всей силовой и обычной бортовой электроники. Важная деталь — выбор контроллера, который управляет всем этим хозяйством. Устанавливает скорость вращения гребных винтов, избегая перекосов аппарата во время полета. В его функции входит управление движением дрона в зависимости от команд наземного оператора.

Один из типов полетных контроллеров

Не лишним будет проверить характеристики передатчика пульта ДУ и приемника, установленного в приборе. Чем они мощнее, тем на большем расстоянии можно управлять квадрокоптером. И, наконец, насадки. Без него дрон — не более чем летающая игрушка. Но установив на раму камеру с передатчиком, можно найти более практичное применение квадрокоптеру. Также в этом случае важны радиус действия подвеса в беспроводном режиме, его энергопотребление (и, следовательно, запас мощности аккумуляторов всего устройства). Управляемая камера с настраиваемым увеличением и яркостью также добавит впечатлений от дронов.

Питание и контроллеры питания

Капитан говорит: чем выше мощность двигателя, тем больше батареи ему нужно. Большой аккумулятор — это не только емкость (чтение, время полета), но и максимальный ток, который он излучает. Но чем больше батарея, тем тяжелее ее вес, что заставляет нас корректировать наши оценки гребных винтов и двигателей. Сегодня все используют литий-полимерные (LiPo) батареи. Они легкие, емкие, с большим разрядным током. Единственным недостатком является то, что они плохо работают при отрицательных температурах, но если вы держите их в кармане и подключаете непосредственно перед полетом, они немного нагреваются при разгрузке и не успевают замерзнуть. Ячейки LiPo вырабатывают 3,7 В.

При выборе аккумулятора необходимо обращать внимание на три его параметра: емкость, измеряемую в миллиампер-часах, максимальный ток разряда в емкости аккумулятора (C) и количество ячеек (S). Первые два параметра связаны друг с другом и, умножив их, вы узнаете, какой ток этот аккумулятор может выдавать в течение длительного времени. Например, ваши двигатели потребляют 10 А каждый, а их четыре, а аккумулятор имеет параметры от 2200 мАч 30/40 ° C, поэтому вертолету требуется 4 • 10 А = 40 А, а аккумулятор может подавать 2,2 А • 30 = 66 А или 2,2 А. • 40 = 88 А в течение 5-10 секунд, этого явно достаточно для питания устройства. Кроме того, эти факторы напрямую влияют на вес аккумулятора. Внимание! Если тока недостаточно, в лучшем случае аккумулятор вздуется и выйдет из строя, а в худшем — загорится или взорвется; то же самое может произойти в случае короткого замыкания, повреждения или неправильных условий хранения и зарядки, поэтому используйте специализированные зарядные устройства, храните аккумуляторы в специальных негорючих мешках и летайте с «зуммером», который предупреждает о разряде. Количество ячеек (S) указывает количество ячеек LiPo в батарее, каждая ячейка выдает 3,7 В и, например, батарея 3S будет обеспечивать примерно 11,1 В. Стоит обратить внимание на этот параметр, так как скорость скорость двигателей и типа используемых регуляторов зависит от этого.

Батарейные элементы объединены последовательно или параллельно. При последовательном включении напряжение увеличивается, при параллельном соединении ёмкость. Схему подключения элементов батареи можно понять по ее маркировке. Например, 3S1P (или только 3S) — это три последовательно соединенных элемента. Напряжение такой батареи будет 11,1 В. 4С2П — это восемь ячеек, две группы, соединенные параллельно с четырьмя последовательно соединенными ячейками.

Однако моторы подключаются к батарее не напрямую, а через так называемые регуляторы скорости. ESC (также известные как «дроссельная заслонка» или ESC) контролируют скорость двигателей, заставляя ваш самолет балансировать на месте или лететь в желаемом направлении. Большинство регуляторов имеют встроенный регулятор тока на 5 В, от которого можно запитать электронику (в частности, «мозг»), можно использовать отдельный регулятор тока (UBEC). Контроллеры скорости выбираются исходя из потребляемого двигателем тока и способности мигать. Обычные элементы управления довольно медленно реагируют на входящий сигнал и имеют множество настроек, ненужных для сборки самолетов, поэтому они мигают с помощью кастомной прошивки SimonK или BLHeli. Китайцы превзошли самих себя и часто можно встретить регуляторы скорости с уже обновленной прошивкой. Не забывайте, что такие регуляторы не следят за состоянием аккумулятора и могут разрядить его ниже 3,0 В на элемент, что приведет к его выходу из строя. Но при этом на обычных ESC стоит поменять тип используемой батареи с LiPo на NiMH или отключить снижение скорости при разряде источника питания (по инструкции), чтобы в конце полета мотор не выключается внезапно, и ваш дрон не падает.

P1330970

Двигатели подключены к ESC тремя проводами, последовательность не имеет значения, но если вы поменяете местами два из трех проводов, двигатель будет вращаться в противоположном направлении, что очень важно для дронов.

Два провода питания регулятора должны быть подключены к батарее. НЕ ПЕРЕМЕШАЙТЕ ПОЛЯРНОСТЬ! Как правило, для удобства регуляторы подключаются не к самой батарее, а к так называемому модулю распределения энергии, модулю распределения энергии. Это, в общем-то, просто плата, на которой распаяны провода питания регуляторов, припаяны ответвления для них и припаян силовой кабель, идущий к аккумулятору. Очевидно, что аккумулятор не нужно паять, но он должен быть подключен через разъем. Вы же не хотите повторно запечатывать аккумулятор каждый раз, когда он разряжается.

Как сделать квадрокоптер для человека своими руками

Дрон-человек по-прежнему остается крайне редким, небезопасным и дорогим вариантом для самостоятельной сборки. Общедоступных инструкций, как сделать квадрокоптер с огромной подъемной силой в домашних условиях, нет, так как владельцев таких устройств очень мало.

Однако краткий алгоритм создания подъемного дрона можно описать на основе стандартной схемы.

Рама

Для сборки большого самодельного квадрокоптера подойдет только металлический каркас из стали, углеродного волокна или прочного алюминия. Другие конструкции просто не смогут поднять всю электронику и владельца дрона.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Болты крепления элементов каркаса должны быть рассчитаны на нагрузку более 100 кг

Установка моторов и регуляторов оборотов

Моторы для мощного квадрокоптера своими руками устанавливают на балки силовой рамы. Главное внимание стоит уделить их характеристикам — общая тяга должна быть не менее 120 кг. Добиться такого показателя можно с помощью восьми бесщеточных двигателей по 3 кВт каждый. Для моторов необходимо приобретать регуляторы не менее 80 А. Детали при сборке соединяются между собой проводами и крепятся к каркасу исключительно прочными винтами.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Для мощного дрона лучше всего брать моторы средней мощности с малым собственным весом

Чертежи и схемы квадрокоптеров

Чертежи сборки квадрокоптера могут незначительно отличаться. Детали зависят от размеров собранного своими руками дрона, его формы и особенностей конструкции. Но базовый чертеж обычно предполагает изготовление небольшого квадрокоптера на крестообразной силовой раме с размерами 363 на 363 см. Параметры корпуса примерно 107 на 107 см, в этом случае основные части без проблем размещаются в дроне.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Самодельные дроны обычно собирают на четырехлучевых каркасах

Блок-схема квадрокоптера выглядит очень просто. Электронная плата управления всегда располагается в центре конструкции на силовой раме. По четырем углам на равном расстоянии друг от друга необходимо разместить двигатели с прикрепленными гребными винтами. Аккумуляторы и радиодатчики для дистанционного пилотирования также смонтированы в корпусе в центре конструкции.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Лучи ESC необходимы для маневрирования дронов. Собирая дрон своими руками, нужно следить за тем, чтобы большая часть конструкции приходилась на центр и не двигалась в том или ином направлении.

Установка и настройка оборудования

Теперь осталось настроить его так, чтобы он не зависал в первый день полета.

  1. Запускаем двигатели (тут всякое бывает, изучайте документацию)
  2. Добавьте газ и посмотрите, в каком направлении вращаются пропеллеры. Они должны вращаться, как указано на схеме, прикрепленной к контроллеру. В противном случае управление будет обратным. Если что-то пойдет не так, давайте перевернем разъем, соединяющий мотор и контроллер.
  3. Если все хорошо, скрепляем верх каркаса. Не пытайтесь вставить его на место. Если она встала, что-то пойдет не так. Ослабляем нижние винты, затем постепенно подтягиваем установку.
  4. Крепим замок батарейками.
  5. Устанавливаем переходники для гребных винтов к моторам.
  6. Ставим пропеллеры с учетом направления вращения моторов. Поднятый нож должен указывать в направлении вращения.
  7. Там есть! Ваш квадрокоптер готов к первому полету.

Мы рассмотрели простой пример сборки квадрокоптера, не требующий больших затрат и усилий в плане сборки. Следовательно, если на дроне решено поднять что-то более тяжелое (штурман, более тяжелую фотоаппаратуру и т.д.), Конструкцию придется модифицировать и усиливать. Однако у вас уже есть первый опыт сборки подобных конструкций. Так вам будет легче понять принцип работы вертолета и узнать, как его изменить в будущем.

Выбор формы квадрокоптера

В первую очередь следует определиться с количеством балок и гребных винтов на вертолете. Существует большое разнообразие модификаций и внешнего вида летающих дронов, в зависимости от количества лучей, выходящих из центра кадра, есть трех-, четырех-, шести- и октеликоптеры. Но название не меняется. Например, у квадрокоптера на каждой балке по два пропеллерных двигателя — это не делает его октокоптером.

Из названия статьи понятно, что речь идет о дронах, у которых четыре оси (а четыре двигателя стандартны), форма спиц на квадроцикле тоже разная (X или H).

Источники

 

  • https://alikidala.ru/instruktsii/kak-samomu-sobrat-kvadrokopter-printsip-dejstviya-detali-primery
  • https://moron.1side.ru/kopter/kvadro-geksakopter-svoimi-rukami-gopro-sj4000-sjcam-f450-550.php
  • https://xakep.ru/2013/11/11/own-quadrokopter/
  • https://future2day.ru/kvadrokopter-svoimi-rukami/
  • https://zetsila.ru/%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B5%D1%80-%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BD-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8/
  • https://ProFPV.ru/gonochnyj-kvadrokopter-svoimi-rukami/
  • https://radiocopter.ru/samodelnyy-kvadrokopter/
  • https://pro-naushniki.ru/prochee/kak-sobrat-kvadrokopter-svoimi-rukami
  • https://tehnolev.ru/tsifrovaya-tehnika/kvadrokopter/kak-sdelat-samodelnyy-kvadrokopter-svoimi-rukami.html
  • https://InvestGazeta.ru/tehno-cifra/kak-sdelat-dron.html

Оцените статью
Блог про Умный Дом