Per prima cosa, dopo aver scelto la dimensione del quadrato, ho iniziato ad abbozzare il disegno su un pezzo di carta da parati.

A proposito, ho scelto la taglia 45, universale, poiché questo è il mio primo drone e non so in quale direzione lo svilupperò.

Dopo aver raccolto tutta la fibra di vetro a casa, ho iniziato a ritagliare due basi identiche, tra le quali sarebbero stati inseriti i raggi.


Il materiale per realizzare le travi era un profilo quadrato in alluminio 10*10mm

Versione in anteprima...
Ho fissato le travi tra le basi utilizzando viti e dadi, non mi veniva in mente altro)

Andiamo avanti...
Anche le gambe e il telaio erano realizzati in fibra di vetro. Dopo aver disegnato uno schizzo, ho iniziato a tagliare gli spazi vuoti

Poi ha iniziato a torturare il cacciavite

Nonostante tutto, il drone era ancora in piedi)

E ora: pesatura. Il peso del telaio, senza alcuna attrezzatura, era di 263 grammi. Penso che questo sia un peso abbastanza accettabile, ma cosa ne pensi?

Ora che il telaio è assemblato, puoi iniziare a installare i componenti.
Ho scelto questi motori e regolatori:
Motore EMAX XA2212 820KV 980KV 1400KV con ESC Simonk 20A
Prodotto http://www.site/ru/product/1669970/ Cervello, tutti conoscono cc3d
Controllore di volo CC3D
Prodotto http://www.site/ru/product/1531419/ Batteria:
Batteria ai polimeri di litio ZIPPY Flightmax 3000mAh 3S1P 20C
Prodotto http://www.site/ru/product/8851/
I motori con croci standard erano fissati alle travi con bulloni e dadi



I motori sono installati. Ho fissato i regolatori su nastro isolante, con i radiatori alle travi.



Quindi il quadro di distribuzione dell'energia è stato posizionato tra le piastre in fibra di vetro

Saldato tutto fili necessari(regolatori, luci di posizione).
I perfezionisti non dovrebbero guardare)))

Ho controllato la funzionalità...

Dopo aver installato il quadro di distribuzione dell'energia, ho iniziato a installare i cervelli. Li ho attaccati banalmente su nastro biadesivo.

Ho fatto lo stesso con il ricevitore

La batteria è fissata tramite velcro sulla base inferiore del quad.

È tutto! Il peso di volo del quadricottero è di 993 grammi. Dopo aver lampeggiato il controllore di volo, sono uscito per i primi test.

Guarda il video del volo da 2,50 minuti

Il quadricottero è stato costruito alla fine dell'estate 2016, ora è l'inizio del 2017. Durante questo periodo, il quadricottero ha trascorso una quantità sufficiente di tempo in cielo. Al momento l'elicottero è intatto, non c'è stato un solo incidente, l'ho leggermente modernizzato per installare una telecamera a bordo. In futuro voglio imparare a volare in FPV su di esso. Ora sto lentamente iniziando a montare un sistema Fpv, un trasmettitore video, ho già ordinato il ricevitore))

Grazie a tutti coloro che hanno letto quanto sopra, se avete domande, consigli, suggerimenti, scrivete nei commenti. Di seguito sono riportate le fotografie scattate da una fotocamera montata su un quadricottero, nonché dal quadricottero stesso.

Con UV. Alessio

• Esercitazione

Ho descritto l'intero processo di assemblaggio e configurazione e di seguito sarà presente una versione leggermente modificata contenente ulteriori informazioni dai miei articoli precedenti.

Tralascerò la questione di dedicarmi a questo hobby e passerò direttamente al quadricottero.

Scegliere la dimensione del quadricottero

Un anno fa, i quadricotteri di taglia 250 erano i più popolari. Ma ora i piloti preferiscono assemblare dispositivi più piccoli, il che è molto ragionevole: il peso è inferiore, ma la potenza è la stessa. Ho scelto la misura 180 non per ragioni pratiche, ma come una sorta di sfida di montaggio.

In realtà, questo approccio alla selezione non è del tutto corretto. È molto più ragionevole scegliere prima la dimensione delle eliche e poi, sotto di esse, il telaio più piccolo in cui si adatteranno le eliche selezionate. E con questo approccio il formato 180 viene generalmente rifiutato. Giudicate voi stessi: il formato 210 consente di installare le stesse eliche da 5 pollici del 250, mentre il quad stesso è più leggero e le eliche da 4 pollici si adattano ai telai da 160. Si scopre che la dimensione 180 è un formato intermedio che non è “né nostro né tuo”. Può anche essere considerato un 160 ponderato. Ma, tuttavia, l'ho scelto. Forse perché dimensione minima, capace di trainare più o meno comodamente Fotocamera GoPro o Runcam.

Accessori

Cominciamo dai motori. La dimensione “intermedia” del 180, nonché la ricchezza della gamma, rendono difficile la scelta. Da un lato puoi prendere ciò che va sui 160, dall'altro ciò che è installato sui 210 o anche sui 250. È necessario iniziare dalle eliche e dalle batterie (numero di lattine). Non vedo il motivo di utilizzare una batteria 3S, ma per le eliche regole generali Sono:

• hai bisogno della massima spinta statica: aumenta il diametro dell'elica e riduci il passo (entro limiti ragionevoli)
• necessario ad alta velocità- ridurre il diametro e aumentare il passo (entro limiti ragionevoli)
• hai bisogno di una spinta elevata con un diametro piccolo - aggiungi il numero di pale (sempre entro limiti ragionevoli, poiché se la differenza tra eliche a due e tre pale è evidente, tra quelle a tre e quattro pale non è così grande)

Nel mio caso, ho un limite di dimensione dell'elica da 4", ma nessun limite del motore. Ciò significa che la cosa più intelligente da fare sarebbe utilizzare eliche toro 4045 a tre pale. Sono difficili da bilanciare, ma rendono i controlli più reattivi e prevedibili e il suono è più silenzioso. D’altra parte, con le eliche a due pale la velocità del quadricottero è maggiore, ma sicuramente non ne ho bisogno. Le "persone" utilizzano le seguenti configurazioni su 180 fotogrammi:

• leggero con motori 1306-3100KV, eliche convenzionali 4045 e batteria da 850mAh
• pesante e potente per eliche toro a tre pale e una action camera con motori da 2205-2600KV e batteria da 1300mAh

Infatti il ​​telaio permette di installare motori da 1306-4000KV a 22XX-2700KV. A proposito, non so perché, ma i motori 1806-2300KV sono ormai in disuso e poco utilizzati.

Per il mio quad ho preso i motori RCX H2205 2633KV. In primo luogo, volevo avere una riserva di carica (anche se, viste le mie modeste capacità di pilotaggio, non è chiaro il motivo). In secondo luogo, i miei allestimenti non si sono mai rivelati superleggeri, inoltre ho intenzione di portare con me anche una action camera. Nello specifico, i motori RCX sono un'opzione di compromesso. Costano poco, ma ci sono molte lamentele sulla qualità. Al momento dell'acquisto dei componenti, questi erano uno dei pochi motori da 2205-2600 KV sul mercato. Adesso (nel momento in cui scrivo) l'assortimento è molto più ampio ed è meglio scegliere qualcos'altro.
Con il resto dei componenti ho agito secondo il principio della “più sfida”:

Selezione di un controllore di volo

Probabilmente hai notato che non c'è controllore di volo. Vorrei descrivere la sua scelta in modo più dettagliato. I kit di costruzione economici spesso includono un controller CC3D, quindi ora questo è forse il PC più economico. Non ha assolutamente senso acquistare CC3D oggi. È obsoleto e non ha cose necessarie come il controllo della batteria e un segnale acustico. Il suo successore, CC3D Revolution, è un prodotto completamente diverso con ricche funzionalità, ma anche un prezzo di oltre 40 €.
I moderni controllori di volo sono già passati dai processori F1 a quelli F3, rendendo il Naze32 un PC di ultima generazione e riducendone significativamente il prezzo. Ora questo è davvero un controller popolare, che ha quasi tutto ciò che il tuo cuore desidera per un prezzo a partire da 12 €.
Tra i PC di nuova generazione, Seriously Pro Racing F3 è il più popolare, principalmente grazie alla disponibilità di cloni economici. Il controller stesso non è in alcun modo inferiore a Naze32, inoltre ha un veloce processore F3, un gran numero di memoria, tre porte UART, inverter integrato per S.Bus. Ho scelto SPRacingF3 Acro. Altri PC moderni non sono stati presi in considerazione a causa del prezzo o di alcune caratteristiche specifiche (firmware chiuso, layout, ecc.)
Separatamente, vorrei sottolineare la tendenza attualmente di moda di combinare più schede in una. Molto spesso PC e OSD o PC e PDB non supportano questa idea con un paio di eccezioni. Non voglio dover sostituire l'intero controller di volo perché l'OSD è bruciato. Inoltre, come dimostra la pratica, a volte tale unione porta problemi.

Schema elettrico

È chiaro che tutti i componenti che necessitano di alimentazione a 5 V o 12 V la riceveranno dai BEC della scheda di distribuzione dell'alimentazione. In teoria la fotocamera potrebbe essere alimentata direttamente da una batteria 4S, poiché la tensione di ingresso lo consente, ma in nessun caso ciò dovrebbe essere fatto. Innanzitutto, tutte le fotocamere sono molto sensibili al rumore nel circuito proveniente dai regolatori, che si tradurrà in rumore nell'immagine. In secondo luogo, i regolatori con frenata attiva (come i miei LittleBees), quando questa frenata viene attivata, danno un impulso molto serio alla rete di bordo, che può bruciare la telecamera. Inoltre, la presenza di un impulso dipende direttamente dall'usura della batteria. I nuovi non ce l'hanno, ma i vecchi sì. Eccone uno educativo video sul tema delle interferenze da parte delle autorità di regolamentazione e su come filtrarle. Quindi è meglio alimentare la telecamera dal BEC o dal trasmettitore video.
Inoltre, per migliorare la qualità dell'immagine, si consiglia di collegare non solo il cavo del segnale, ma anche il cavo di terra dalla telecamera all'OSD. Se attorcigli questi fili in un codino, la terra funge da schermo per il cavo del segnale. La verità dentro in questo caso Non l'ho fatto.
Dato che parliamo di “massa”, spesso si discute se sia necessario collegare la “massa” dai regolatori al PC o se sia sufficiente un solo filo di segnale. Su un normale quadricottero da corsa deve assolutamente essere collegato. La sua assenza può portare a errori di sincronizzazione ( conferma).
Lo schema elettrico finale si è rivelato semplice e conciso, ma con un paio di sfumature:

• alimentazione del controllore di volo (5 V) dal PDB tramite uscite per regolatori
• alimentazione del ricevitore radio (5V) da PC tramite connettore OI_1
• Alimentazione trasmettitore video (12V) da PDB
• alimentazione telecamera (5V) da trasmettitore video
• OSD collegato a UART2. Molte persone usano UART1 per questo, ma come su Naze32, qui questo connettore è parallelo a USB.
• Vbat è collegato al PC, non all'OSD. In teoria, le letture della tensione della batteria (vbat) possono essere lette sia sull'OSD che sul PC collegando la batteria all'uno o all'altro. Qual è la differenza? Nel primo caso le letture saranno presenti solo sullo schermo del monitor o degli occhiali ed il PC non ne saprà nulla. Nel secondo caso, il PC può monitorare la tensione della batteria, informarne il pilota (ad esempio con un segnale acustico) e trasmettere questi dati anche all'OSD, alla “scatola nera” e tramite telemetria al telecomando. È anche più semplice regolare la precisione delle letture tramite un PC. Cioè, è molto preferibile collegare vbat al controllore di volo.

Assemblea

Per cominciare, alcuni consiglio generale per il montaggio:

• Il carbonio conduce la corrente. Quindi tutto deve essere ben isolato in modo che nulla vada in cortocircuito sul telaio da nessuna parte.
• Tutto ciò che sporge oltre il telaio rischia di rompersi o strapparsi in caso di incidente. In questo caso parliamo innanzitutto di connettori. I fili possono anche essere tagliati con una vite, quindi anche loro devono essere nascosti.
• Dopo la saldatura è vivamente consigliabile ricoprire tutte le schede con vernice isolante PLASTIK 71, in più strati. Per esperienza personale dirò che applicare la vernice liquida con un pennello è molto più conveniente che applicarla con uno spray.
• Sarebbe una buona idea mettere un po' di colla a caldo sui punti in cui i fili sono saldati alle schede. Ciò proteggerà la saldatura dalle vibrazioni.
• Per tutte le connessioni filettate si consiglia di utilizzare il fissaggio medio Loctite (blu).

Preferisco iniziare l'assemblaggio con motori e regolatori. bel video sull'assemblaggio di un piccolo quadricottero, da cui ho adottato l'idea della disposizione dei cavi del motore.

Separatamente vorrei dire riguardo al montaggio dei regolatori: dove e con cosa? Possono essere montati sulla trave e sotto di essa. Ho scelto la prima opzione, poiché mi sembra che in questa posizione il regolatore sia più protetto (queste sono mie speculazioni, non confermate dalla pratica). Inoltre, quando montato su una trave, il regolatore è perfettamente raffreddato dall'aria proveniente dall'elica. Ora parliamo di come proteggere il regolatore. Esistono molti modi, il più popolare è il nastro biadesivo + una o due fascette. "Economico e allegro" e lo smantellamento non causerà alcuna difficoltà. La cosa peggiore è che con tale fissaggio puoi danneggiare la scheda del regolatore (se la leghi) o i fili (se li fissi). Così ho deciso di collegare i regolatori con un tubo termoretraibile (25 mm) e di saldarli insieme alle travi. C'è un avvertimento: anche il regolatore stesso deve essere termoretraibile (i miei erano venduti al suo interno) in modo che i contatti non entrino in contatto con la fibra di carbonio della trave, altrimenti si verificherà un cortocircuito.

È inoltre opportuno attaccare un pezzo di nastro biadesivo sul fondo di ciascuna trave su cui è montato il motore. Innanzitutto, proteggerà il cuscinetto del motore dalla polvere. In secondo luogo, se per qualche motivo uno dei bulloni si allenta, non cadrà durante il volo e non andrà perso.
Durante l'assemblaggio del telaio, non ho utilizzato un solo bullone del kit, poiché erano tutti indecentemente corti. Invece l'ho comprato un po' più lungo e con la testa sotto cacciavite a stella(questa è una preferenza personale).

La fotocamera non si adattava in larghezza tra le piastre laterali del telaio. Ho lavorato leggermente i bordi della tavola con una lima (anzi, ho levigato i bordi grezzi) e ha resistito senza problemi. Ma le difficoltà non finirono qui. Mi è piaciuta molto la qualità del supporto per fotocamera Diatone, ma la fotocamera con esso non si adattava in altezza al telaio (di circa 8-10 mm). Inizialmente ho fissato un supporto al lato esterno (superiore) della piastra tramite un ammortizzatore in neoprene, ma il design si è rivelato inaffidabile. Più tardi è nata l'idea di renderlo semplice e fissaggio affidabile. Ho preso solo una fascetta dall'attacco Diatone e l'ho messa su un pezzo di tondino con filetto M3. Per evitare che la fotocamera si muova lateralmente, ho fissato il morsetto con manicotti in nylon.

Mi è piaciuto molto il fatto che gli unici connettori del PC che ho dovuto saldare fossero quelli dei regolatori. I connettori a tre pin a tutti gli effetti non si adattavano in altezza, quindi ho dovuto ricorrere a un trucco e utilizzare quelli a due pin. Per i primi cinque canali (4 per i regolatori + 1 "per ogni evenienza") ho saldato i connettori al pad del segnale e alla terra, per i restanti tre - al positivo e alla terra, in modo che il PC stesso possa essere alimentato e da esso - retroilluminazione. Considerando che i cloni cinesi dei controllori di volo soffrono di un fissaggio inaffidabile del connettore USB, ho saldato anche quello. Un'altra caratteristica caratteristica del clone SPRacingF3 è il connettore del tweeter. Come nel caso di vbat, sul lato superiore della scheda è presente un connettore JST-XH a due pin e sul lato inferiore è duplicato con cuscinetti di contatto. Il problema è che il clone ha una massa costante sul connettore e quando lo si utilizza il segnale acustico sarà sempre attivato. La normale massa di lavoro del tweeter è collegata solo al pad di contatto. Questo può essere facilmente verificato con un tester: il “più” del connettore è collegato al “più” sulla piastrina di contatto, ma il “meno” non è collegato. Pertanto è necessario saldare i fili del “beeper” sul lato inferiore del PC.

Anche i connettori a tre pin dei regolatori dovevano essere sostituiti. Era possibile utilizzare quattro spine a due pin, ma invece ho preso due spine a quattro pin e ho inserito la "massa" di tutti i regolatori in una e il filo del segnale nella seconda (osservando l'ordine di collegamento dei motori).

La piastra retroilluminata è più larga della cornice e sporge lateralmente. L'unico posto dove le eliche non lo abbatteranno è sotto il telaio. Ho dovuto fare un po' di agricoltura collettiva: ho preso dei lunghi bulloni, ho messo dei giunti in nylon con delle fessure prefabbricate (in modo che i tiranti che fissavano l'illuminazione potessero essere fissati) e li ho avvitati attraverso la piastra inferiore nei montanti del telaio. Ho usato delle fascette per attaccare una piastra con LED alle gambe risultanti (i fori nella piastra si adattano perfettamente) e ho riempito le fascette con colla a caldo. Ho saldato i connettori sul retro della piastra.
Dopo il montaggio, in fase di installazione, è apparso chiaro che qualcosa non andava nel tweeter. Immediatamente dopo aver collegato la batteria, ha iniziato a cigolare in modo monotono e, se attivata dal telecomando, questo cigolio monotono si sovrapponeva a uno ritmico. All'inizio ho commesso l'errore sul PC, ma dopo aver misurato la tensione con un multimetro è diventato chiaro dov'era esattamente il problema. Infatti fin dall'inizio è stato possibile collegare un normale LED ai fili del tweeter. Di conseguenza, ho ordinato diversi tweeter contemporaneamente, li ho ascoltati e ho installato quello più potente.

Spesso il PDB e il controller sono fissati al telaio con bulloni in nylon, ma non mi fido della loro robustezza. Quindi ho utilizzato bulloni metallici da 20 mm e giunti in nylon. Dopo aver installato il PDB, ho saldato l'alimentatore ai regolatori (il resto dei fili sono stati saldati in anticipo) e ho riempito le aree di saldatura con colla a caldo. Ho fissato al telaio il cavo di alimentazione principale che va alla batteria con una fascetta in modo che non si strappasse in caso di incidente.

Ho rimosso tutti i connettori dal ricevitore con un tronchese, tranne i tre richiesti, e ho saldato il ponticello tra il terzo e il quarto canale direttamente sulla scheda. Come ho già scritto sopra, sarebbe più saggio prendere un ricevitore senza connettori. Ho anche scartato le sue antenne e le ho termoretraibili. Sul telaio, il ricevitore si inserisce perfettamente tra il PBD e il portapacchi posteriore. Con questa disposizione, i suoi indicatori sono chiaramente visibili ed è possibile accedere al pulsante di associazione.

Ho fissato il trasmettitore video con fascette e colla a caldo alla piastra superiore del telaio in modo che attraverso la fessura fosse possibile accedere al pulsante di cambio canale e agli indicatori LED.

Nel telaio è presente un foro speciale per il montaggio dell'antenna del trasmettitore video. Ma non dovresti collegarlo direttamente al trasmettitore. Risulta essere una specie di leva, dove un braccio è l'antenna, l'altro è il trasmettitore stesso con tutti i fili, e il punto in cui è collegato il connettore sarà il fulcro, che sopporterà il carico massimo. Pertanto, in caso di incidente, con una probabilità quasi del 100%, il connettore sulla scheda del trasmettitore si romperà. Pertanto, è necessario collegare l'antenna tramite una sorta di adattatore o prolunga.

Ho deciso di saldare i connettori a MinimOSD anziché saldare direttamente i cavi. Scrivono sui forum che questa scheda spesso si brucia, quindi è saggio prepararsi subito per un'eventuale sostituzione. Ho preso una striscia con connettori su due file, ho saldato quelli inferiori cuscinetti di contatto con buchi e ha portato vIn e vOut in alto. Successivamente, ho riempito i giunti di saldatura con colla a caldo e ho imballato l'intera scheda con termorestringente.

Il tocco finale è un adesivo con un numero di telefono. Darà almeno una piccola speranza in caso di smarrimento del quadricottero.

L'assemblea è ormai giunta al termine. Si è rivelato compatto e allo stesso tempo ha mantenuto l'accesso a tutti i controlli necessari. Più foto Puoi vedere

Faccio quadricotteri come hobby ormai da quasi sei mesi. Ho collegato una fotocamera (GoPro HD Hero 2) e un trasmettitore video al mio ultimo dispositivo e l'ho fatto volare attraverso gli occhiali video: una sensazione fantastica, voglio dirtelo. Ma la tecnica non era ideale. Vecchia cornice L'X525 con travi in ​​alluminio non era abbastanza stabile per il suo peso di 1,8 kg, l'elicottero tremava nell'aria e tutto sembrava una fattoria collettiva. Pertanto si è deciso di costruire un nuovo quad, su un telaio sviluppato internamente, tenendo conto di tutte le esigenze. E le necessità erano le seguenti:

• Spazio per tutte le attrezzature. SU nuovo telaio doveva esserci spazio sufficiente per la fotocamera (nella foto non ci sono eliche), il trasmettitore, l'OSD, una batteria di grandi dimensioni e l'elettronica di controllo (scheda del controller di volo e GPS).
• Stabilità. Il telaio dovrebbe essere il più rigido possibile, ma allo stesso tempo fornire l'isolamento dalle vibrazioni della fotocamera dai motori.
• Aspetto. Volevo realizzare l'elicottero in modo che fosse piacevole da guardare, e non un tipico ammasso di fili e fascette per cavi per principianti su un telaio standard a forma di croce.
• (Secondario) Peso. L'elicottero basato sull'X525 pesava 1,8 kg con fotocamera e batteria, volevo ridurre leggermente questa cifra e allo stesso tempo aumentare il tempo di volo con una batteria.

Dopo averci pensato e deciso come sarebbe stato, ho installato LibreCAD e mi sono messo al lavoro.

Sviluppo

La forma complessiva dell'elicottero è ispirata al telaio Spidex v2. Mi è piaciuta la disposizione dei componenti sullo stesso livello: la fotocamera davanti, poi il centro spostato in avanti e la batteria sospesa dietro. Questo design consente di posizionare la telecamera in modo che le eliche non cadano nel suo campo visivo. Hanno anche inventato buon modo isolamento dalle vibrazioni: la fotocamera e la batteria sono sospese da due tubi orizzontali, che a loro volta sono montati al centro utilizzando isolatori in gomma. Il peso della batteria aiuta a ridurre le vibrazioni trasmesse alla fotocamera. Bene, un simile elicottero sembra, secondo me, molto dignitoso.

Tuttavia Spidex non soddisfa pienamente le mie esigenze. In primo luogo, utilizza tubi in alluminio, di cui ho già sofferto: si piegano, anche senza incidenti, semplicemente a causa del carico costante. In secondo luogo, utilizzo una videocamera GoPro Hero HD2, presa in prestito a tempo indeterminato dal mio compagno di stanza: non sono pronto a montarla su un elicottero senza custodia protettiva e Spidex non lo prevede.

Insomma di Spidex ho deciso di utilizzare solo il layout generale. Ho deciso di assemblare il telaio da solo, utilizzando piastre in fibra di vetro e tubi in carbonio con fascette. A casa di un amico c’è una fresatrice sulla quale si possono ritagliare i piatti della forma desiderata. Per creare proprio questo modulo, mi sono seduto con LibreCAD, e questo è ciò che mi è venuto in mente:

Vista generale dell'elicottero dall'alto

Piastre centrali e porta fotocamera e batteria

Soddisfatto di questo risultato, ho consegnato i disegni a un amico e ho ordinato tutte le parti necessarie dai negozi online locali (tedeschi). In particolare, sono stati acquistati tubi in carbonio (16x14mm, lunghi un metro, tre pezzi - per il telaio ne avrete bisogno di due, beh, di riserva), morsetti per loro insieme a viti/dadi adatti (dal kit FCP HL di Flyduino), fili per la posa di tubi passanti per motori, isolatori di vibrazioni (silent block per M3) e un sacco di piccole cose.

Ho deciso di utilizzare tutta l'elettronica dell'elicottero precedente. Non ho bisogno di due quad, funziona tutto alla grande: perché acquistare nuove parti? Un elenco degli stessi componenti elettronici e di altri componenti migrati dal modello precedente:

• Motori: 4x NTM 28-30 750kv
• Controller motore: 4x HobbyKing Blue Series 30A, con firmware SimonK
• Eliche: 4x Graupner E-Prop 11x5
• Scheda di controllo: Crius MultiWii SE v0.1, con MultiWii 2.2
• Batterie: Turnigy Nanotech 4S 4500mAh 25-35C
• Fotocamera: GoPro HD Hero2
• Trasmettitore video: ImmersionRC 5.8G 25mW
• Antenna: Clowerleaf 5.8G, fai da te da un artigiano su un forum locale
• OSD: MinimOSD con firmware OSD KV Team per MultiWii 2.2
• GPS: GPS Drotek I2C
• Ricevitore radio: Graupner HoTT GR-16, per il mio trasmettitore (MX-16)

Assemblea

Dopo alcuni giorni tutte le parti erano a posto e si poteva iniziare il montaggio.

Assemblaggio dell'elicottero in 23 immagini

Le parti vengono disposte sul tavolo e inizia l'assemblaggio. L'ordine non durò a lungo...

Per cominciare, tagliamo i tubi alla lunghezza richiesta: 22 cm e 28 cm, tutti e quattro vengono tagliati da un tubo da un metro. Una lima di metallo con dentatura fine funziona molto bene.

Proviamo le clip in basso al centro.

Il centro viene assemblato per verificare se tutto combacia come dovrebbe. Credo di si.

Ho avvitato tutte le altre parti del telaio. Sembra che sia quasi pronto? Non importa come sia.

Gli assi del motore devono essere tagliati: sporgono dal lato posteriore e interferiscono con l'installazione dei tubi sulla parte superiore. Copriamo il motore con nastro adesivo per evitare che entrino schegge di metallo...

... e Dremel, Dremel. Il Dremel taglia un asse da 3 mm come un coltello nel burro. La cosa principale è non dimenticare gli occhiali di sicurezza.

Rimuoviamo la guaina termoretraibile dai controller del motore per saldare i nuovi fili.

I fili vengono tagliati alla lunghezza richiesta. Saldiamo i connettori per i motori. Ci sono tre fasi per motore, devi saldare molto - e questo è solo un quad.

Posizioniamo i controller sulla metà inferiore del telaio.

Fissiamo il motore e facciamo passare i cavi attraverso il tubo. Tutto sta andando come previsto!

Isolamo i controller con un nuovo termorestringente quando tutti i cavi sono a posto.

Installiamo i controller del motore nella loro posizione finale. Ci sono molti cavi, ma abbastanza puliti.

Cablaggio dalla batteria utilizzando il metodo RCExplorer. Per prima cosa raccogliamo i cavi dei controller in un fascio...

... lo leghiamo insieme con un sottile filo di rame...

... lo saldiamo e lo isoliamo con termorestringente. La connessione è meccanicamente resistente e altamente conduttiva.

Proviamo con l'assemblaggio finale: tutto combacia! Il semitelaio superiore non è ancora avvitato, ma è semplicemente appoggiato sopra.

Semitelaio superiore con elettronica di controllo al centro (controller e GPS) e tubi antivibranti con fotocamera e batteria.

Attrezzatura video in basso in alto al centro: il cavo video dalla fotocamera va al MinimOSD, dove vengono sovrapposte le informazioni del controllore di volo, e poi al trasmettitore video.

La metà telaio inferiore è pronta per installare la metà superiore. I motori sono sollevati in modo che i morsetti al centro non si sfaldino quando vengono rimossi i dadi temporanei.

Installiamo e avvitiamo il semitelaio superiore. Stringi i dadi, collega tutti i fili...

… pronto!

Risultato della creazione:

Ecco come è venuto fuori l'elicottero. L'unica cosa di cui non sono soddisfatto è il peso. Non è stato possibile alleggerire la struttura; a causa dei morsetti del tubo e dell'enorme numero di viti e dadi, il peso totale è salito a 1950 grammi. Tuttavia, questo è ancora ben entro i limiti della potenza motrice: i miei dubbi sono stati completamente dissipati durante il primo volo.

Primo volo

Emozioni dal primo volo: fantastiche! L'elicottero è radicato nell'aria ed è perfettamente controllato sia visivamente che tramite FPV. Il tempo di volo con una sola carica è di 14 minuti e la riserva di carica è più che sufficiente per un volo e una manovra completamente confortevoli. Sto ancora armeggiando un po' con le impostazioni del controller: il GPS non funziona bene (praticamente non mantiene la posizione, il ritorno a casa non funziona) e i parametri PID devono essere regolati (ridurre P lungo l'asse di rollio per eliminare le leggere vibrazioni laterali visibili nel video).

In generale, il progetto è stato un successo. Nelle prossime settimane utilizzerò attivamente l'elicottero per volare e filmare.

Eventuali domande, commenti, ecc. prego.

Un quadricottero può essere acquistato in quasi tutti i principali negozi online oppure puoi creare tu stesso un drone. Non si sa cosa sia avvenuto prima: la produzione in serie di elicotteri o i primi tentativi da parte dei radioamatori di creare da soli un drone. Ma il fatto che questo hobby stia diventando popolare tra gli appassionati di dispositivi radiocomandati non può lasciare indifferente nessun modellista o collezionista di quadricotteri.

Modello quadricottero fai da te

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

IN autoassemblaggio L'elicottero ha una serie di vantaggi: Innanzitutto, questa è un'opportunità per creare un dispositivo con i parametri di cui hai bisogno. In secondo luogo, Un dispositivo del genere è più facile da personalizzare; puoi sempre collegare nuove parti o sostituire, ad esempio, la batteria e installare una fonte di alimentazione più potente. Terzo, questa può rappresentare un'esperienza interessante ed essere il primo passo verso un nuovo hobby.

Uno degli aspetti negativi può essere sottolineato che un tale assemblaggio potrebbe richiedere molto tempo per la ricerca i dettagli necessari, studiando tutta la parte tecnica. Inoltre, nessuno può garantire che "la prima frittella non diventi grumosa". Sebbene, d'altra parte, ora esista un gran numero di negozi specializzati in apparecchiature radio, e numerosi diagrammi che utilizzano l'esempio ti aiuteranno a comprendere i principi di progettazione e funzionamento di un quadricottero modelli già pronti versioni fatte in casa.

Inoltre, molte persone ricorrono alla modellazione di droni nella convinzione che possa essere molto più economico rispetto all’acquisto di un dispositivo di marca. Ma anche qui molto dipende dalle caratteristiche del dispositivo che desideri ottenere e dal fatto che sia importante per te aspetto piazza Inoltre, anche le frequenti modifiche che contribuiranno a rendere il drone più funzionale possono costare parecchio.

L'inventore Jasper van Leenen ha introdotto nel 2013 un kit per coloro che desiderano assemblare da soli un drone. Nella valigia aveva tutto ciò di cui aveva bisogno: elettronica, motori, radio, parti di carrozzeria. Tutte le parti in plastica sono state stampate su 3Dstampante.

Comprare o produrre?

La decisione di costruire da soli un elicottero può essere determinata dal cosiddetto interesse sportivo, o può anche essere legata al desiderio di risparmiare denaro. Sia nel primo che nel secondo caso, è importante valutare i pro e i contro, nonché identificare i punti di forza e di debolezza dell'autoassemblaggio.

Tempo

Come accennato in precedenza, lo svantaggio principale di un drone fai-da-te può essere il tempo. Dopotutto, una cosa è ordinare un quadrat pronto per il volo, aspettare una o due settimane e usarlo per il proprio piacere. Ma nell'autoassemblaggio c'è tutta la linea sfumature che possono influenzare i tempi:

1. Acquistando tutti i pezzi di ricambio necessari, che non sempre possono capitare nelle vostre mani contemporaneamente.
2. Ci vorrà del tempo anche per studiare la parte tecnica in modo da capire chiaramente in cosa consiste il drone e come funziona.
3. L'assemblaggio e la configurazione del controllore di volo stesso richiederanno tempo e, ovviamente, pazienza.
4. Post-assemblaggio, che significa non solo testare, ma lavorare su errori e “rilavorazioni”, il che richiede anche molto tempo e impegno.

Esperienza

Il primo punto può essere ampiamente compensato avendo esperienza nell'assemblaggio indipendente di dispositivi radiocomandati. Inoltre, se stai assemblando un drone con un modello “di fabbrica”, questo può diventare un ausilio visivo per studiare il “riempimento” del quad. Ma per coloro che si trovano ad affrontare un’assemblea del genere per la prima volta, ci sono due opzioni:

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

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

Prezzo

Molte persone decidono di assemblare un quadricottero con l'aspettativa che un dispositivo del genere costerà meno di quello acquistato. Ma qui dovresti ricordare alcune funzionalità:

• Naturalmente, se il tuo obiettivo è assemblare un quad con i materiali disponibili a un costo minimo, non ci saranno problemi, poiché puoi acquistare tutti i componenti dalla stessa fascia di prezzo. Ma qui devi capire che non sarai in grado di creare un dispositivo potente con un'elevata capacità di carico.
• Se fai affidamento sulle caratteristiche del quadricottero e non sulla semplice capacità di decollare e librarsi in aria per diversi minuti, allora è improbabile che qui otterrai una differenza significativa tra un elicottero acquistato e uno fatto in casa. Anche se, ovviamente, sarà comunque possibile risparmiare il 10-20% del costo.

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

Dettagli, processo di assemblaggio, sfumature

Quindi, hai deciso di creare il tuo primo quadricottero. Per cominciare, è meglio rivolgersi all'esperienza di designer "esperti". Qui verranno in soccorso vari forum, siti web e video “life hack”.

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

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

Il telaio può essere tagliato in compensato o plastica resistente; la sua forma determina in gran parte il tipo di drone: se sarà un tri, quad o esacottero. È costituito da un telaio principale su cui sono montati il ​​controller e la batteria, e travi con motori, meccanismo rotante e progettazione per il regolatore di velocità. È meglio se le travi sono mobili, soprattutto se intendi realizzare un grande quadricottero, in seguito non ci saranno problemi con il trasporto.

Creare il tuo quadricottero è un'opportunità per metterti alla prova come ingegnere e progettista. L'elicottero può essere dato di più forme diverse, utilizzando sia un telaio già pronto che uno fatto in casa, prova a dotarlo di strutture aggiuntive che aiuteranno a trasportare a bordo vari oggetti.

Se l'elicottero verrà utilizzato per la fotografia aerea, è necessario prestare attenzione ai supporti per la fotocamera. La capacità di carico del dispositivo dipenderà dalla potenza dei motori e dalle dimensioni delle eliche. Questo fatto è particolarmente importante da considerare quando parliamo di fotocamere digitali pesanti o semiprofessionali.

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

Primi test aereo i multicotteri si sono verificati nel 1922, ma solo nel secondo decennio del 21° secolo. questo tipo di layout iniziò a guadagnare popolarità a un ritmo impressionante. Rispetto ad altri modelli radiocomandati, i quadricotteri sono molto richiesti, probabilmente perché hanno uno scopo pratico: come minimo, catturare bellissime riprese dall'alto.

Seguendo le richieste dei consumatori, i produttori stanno inondando il mercato con un'abbondanza di modelli di varie configurazioni con caratteristiche diverse. Molti acquirenti preferiscono i kit RTF (pronti al volo) che possono volare in aria dopo una semplice calibrazione.

Ma non tutti hanno bisogno del modo più semplice. Un piacere particolare può derivare dall'assemblare da soli il quadricottero da zero. Il grado di difficoltà varia tra i set con tutti dettagli necessari dall'assemblaggio alla selezione indipendente di ogni componente, verificandone la compatibilità, assemblando e configurando il proprio APR.

Ha senso assemblare un quadricottero anche se esistono scenari applicativi specifici per i quali i modelli di fabbrica non sono adatti. Oppure costruisci il tuo apparato per l'addestramento al volo che non ti dispiacerà rompere. Disegno dettagliato Non ti serve per questo; basta uno schizzo con tutti gli elementi segnati.

Unità e componenti di base

Affinché il dispositivo costruito possa decollare in aria, almeno in teoria, e rendere piacevole l'assemblaggio di un quadricottero con le proprie mani, è necessario acquistare una serie di componenti rilevanti:

1. Il controllore di volo è il "capo" del futuro UAV, in cui sono installati tutti i sensori di base necessari, nonché il software per l'elaborazione delle loro letture, nonché i comandi provenienti dal pannello di controllo per controllare la velocità di rotazione di ciascun motore. Questo è il componente più costoso che dovrai acquistare per assemblare un quadricottero.
2. I modellisti esperti realizzano il telaio da soli con materiali accuratamente selezionati (alluminio, plastica, legno, carbonato o loro combinazioni). Se manca l'esperienza o la conoscenza ingegneristica, se un telaio già pronto è più adatto al progetto o non c'è né il desiderio né il tempo di progettare da soli un quadricottero e le sue parti, allora i telai già pronti prodotti in vasta gamma dimensioni.
3. È meglio scegliere i motori senza spazzole: sono leggermente più costosi, ma molto più affidabili dei motori con spazzole. Per i voli è necessaria la rotazione a una velocità significativa, quindi l'assenza di un collettore ha un effetto positivo sulla durata. Acquistane almeno 4 (o 8, se ti serve un ottocottero), se il budget lo consente, poi con 1-2 di riserva.
4. I controllori motore sono schede che regolano la velocità di rotazione di ciascun motore e lo alimentano, e saranno montati sulle “travi” dell'alloggiamento. Il loro numero corrisponde al numero di motori.
5. Dovrebbero essere selezionati eliche o propulsori attenzione speciale, perché la dimensione deve corrispondere alle dimensioni del futuro telaio, indipendentemente dal fatto che sia stato costruito in modo indipendente o acquistato.
6. La scheda di distribuzione dell'alimentazione è progettata per distribuire l'energia dalla batteria ai controller della velocità del motore. Di norma, ogni custodia acquistata è dotata di una piccola scheda sulla quale è possibile saldare gli ingressi di tutti i controller e quindi alimentarli con cura. Se lo desideri, puoi ordinare una versione più avanzata della scheda di alimentazione principale se il circuito del tuo quadricoptero richiede funzionalità di layout.
7. L'acquisto delle batterie è uno dei momenti più difficili nella scelta dei ricambi. Il tipo di batteria adatta dipende interamente dallo scopo previsto del modello da creare. Per i modelli veloci è meglio prendere batterie piccole con KV elevato (giri al minuto × Volt), e per i dispositivi di ripresa a bassa velocità la priorità è il rapporto tra capacità e peso, perché in ogni caso la struttura non può essere sovraccaricata. Un'utile aggiunta è un monitor di carica della batteria. Non puoi fare a meno di uno speciale caricabatterie di bilanciamento per il tipo di batteria selezionato (agli ioni di litio o ai polimeri di litio).
8. Un pannello di controllo con un modulo ricevitore che si collega al controllore di volo in modo che il dispositivo possa essere controllato. Il tipo di pannello di controllo determina la comodità di controllo e alcune altre funzioni disponibili.
9. Ulteriori opzioni vengono selezionate in base allo scopo del futuro dispositivo. Pertanto, gli stabilizzatori della fotocamera sono spesso collegati ai droni per le riprese e quelli da corsa sono impossibili senza un complesso FPV (visuale in prima persona).

Avrai bisogno di pochi strumenti per l'assemblaggio: un cacciavite per assemblare il telaio, un saldatore e, ovviamente, le competenze per lavorarci.

Lo svantaggio di quest'ultimo è facilmente eliminabile durante il processo di assemblaggio, fortunatamente non sono necessarie le “acrobazie” di possedere una stazione di saldatura; Ed è meglio usare saldatori con punta sottile.

I disegni di quadricotteri nel pieno senso della parola non esistono e non sono necessari. L'assemblaggio dai moduli elimina questa necessità. CON materiali di consumo tutto è un po' più complicato. Per assemblare un quadricottero con le tue mani avrai bisogno di:

1. Blocca la filettatura in modo che nessuna vite possa essere svitata a causa delle vibrazioni del volo.
2. Isolamento termoretraibile per ogni punto di saldatura.
3. Morsetti in polimero per il fissaggio degli elementi sul corpo.
4. Composto impermeabilizzante per circuiti stampati.
5. Connettori a banana per motori.

Niente ti impedirà di apportare le necessarie correzioni e modifiche al progetto durante l'assemblaggio o le prove di volo. Forse per i tuoi scopi è meglio assemblare un ottocottero con le tue mani. Con attenzione e cautela, anche l’hobbista di droni più analfabeta dal punto di vista tecnico può costruire un drone volante. Inoltre, i futuri test di volo riveleranno tutte le carenze, che verranno eliminate. Il risultato dovrebbe essere il drone personale perfetto. La cosa principale è comprendere chiaramente lo scenario per la sua applicazione.

Processo di costruzione

Esistono molte opzioni per il layout e il design dei multicotteri, ma i più comuni sono i modelli con quattro eliche. Pertanto, l'assemblaggio di un quadricottero di questo tipo servirà da esempio per una panoramica passo passo del processo di assemblaggio. Nel processo, puoi fare affidamento su disegni approssimativi di quadricotteri dalla rete o compilati da te.

1: Costruisci la cornice

Indipendentemente dalle dimensioni o dallo scopo, ogni drone deve avere un telaio, un telaio e una base di supporto. L'assemblaggio dei telai finiti non dovrebbe essere difficile poiché vengono forniti istruzioni dettagliate e tutti gli elementi di fissaggio necessari.

E per assemblare tu stesso il telaio, dovrai mostrare le tue capacità di progettazione. Il telaio di un quadricottero autocostruito in metallo, plastica, metallo-plastica o legno deve essere sufficientemente robusto. Ad esempio, lo spessore delle parti in legno di un telaio autocostruito deve essere di almeno 30 mm. Montare il tuo quadricottero su un telaio non abbastanza robusto è uno spreco di fatica, perché spesso si romperà.

In ogni caso, l'uscita dovrebbe essere un dato numero di travi della stessa lunghezza, che vengono portate da motori e fissate alla piastra centrale di supporto. Su di esso sono installati anche supporti di atterraggio o "gambe". In alcune configurazioni, le gambe “crescono” da sotto i motori. Tutto dipende dalle caratteristiche dettate dal disegno del quadricottero e dal suo telaio.

2: Installare l'unità di potenza e le eliche

I motori, i loro controller e le eliche svolgono un ruolo chiave nella velocità, nella manovrabilità e in altre caratteristiche di volo. Pertanto, dovresti scegliere prodotti di marchi che lavorano a stretto contatto nel settore dei quadricotteri, piuttosto che qualcuno che è finito per caso in questo segmento di mercato.

I motori per un progetto devono essere dello stesso modello dello stesso produttore.

Sì, il movimento avviene a causa della differenza nella velocità di rotazione, ma deve essere rigorosamente controllato. Un gruppo eterogeneo di motori sconvolgerebbe l’equilibrio. Sono fissati con viti alle estremità esterne delle “travi”.

Dopo i motori, i regolatori di velocità vengono posizionati sul piano dei loro supporti e fissati con tiranti. Il collegamento dei controller ai motori, nonché al quadro di distribuzione, viene effettuato mediante saldatura diretta e connettori. Se lo si desidera e con un budget limitato, è possibile utilizzare un controller 4 in 1, ma il layout del quadricottero cambierà leggermente. Il risultato è un elicottero quasi finito, a cui manca solo il controllore di volo.

3: Installare i “cervelli”

Il controllore di volo è generalmente montato sulla parte superiore del telaio dell'aereo, sopra il quadro di distribuzione dell'alimentazione e il vano batteria. Il layout può essere modificato, ma vale la pena ricordare che più basso è il baricentro, più stabile è il dispositivo.

Per ridurre al minimo l'effetto delle vibrazioni sul funzionamento del controllore di volo, il suo cuscinetto di montaggio è spesso montato su distanziatori in gomma oppure vengono utilizzati sistemi di smorzamento delle vibrazioni più sofisticati. In fase di progettazione lo è buona opportunità mostra la tua ingegnosità ingegneristica senza causare danni irreparabili all'intera struttura.

Solo dopo aver installato il controller è possibile posizionare i restanti componenti e moduli: un ricevitore del pannello di controllo, un sensore GPS, una bussola magnetica, una fotocamera, un gimbal, ecc.

E posizionarlo sul corpo è consentito solo dopo la calibrazione iniziale del controllore di volo.

Diversi produttori producono controller, telecomandi e altri componenti diversi. Pertanto, la loro calibrazione è un processo complesso e variabile degno di considerazione separata.