Priežastys, kodėl kopterio pilotai mėgėjai galvoja, kaip savo rankomis surinkti keturkopterį, skiriasi. Pavyzdžiui, kažkam netenkina kainos, kažkas nori įsirengti savo kamerą, kuri nėra sumontuota ant jokio gimbalo, kiti nori gauti konfigūraciją tik lenktynėms. Niekada nežinai, kas dar!

Šiuolaikiniai vartotojai nori gauti išsamų atsakymą į aukščiau pateiktą klausimą formoje žingsnis po žingsnio rekomendacijas. Ir dar geriau, jei jiems bus suteikta galimybė tai pamatyti vaizdo įrašo formatu. Kadangi diagramose ir instrukcijose daugeliu atvejų surinkimo metu neatskleidžiamos visos svarbios dalys.

Norėdami suprasti, kaip savo rankomis pasigaminti keturkopterį, pažvelkime į bendrą vaizdą, kad kiekviename surinkimo etape suprastume, kiek daug jau spėjome padaryti ir kiek dar turime dirbti. daryti. Taip bus lengviau tęsti ir užbaigti procesą, nes dažnai nesuvokdamas, kiek darbo liko, pradedantysis dizaineris pasiduoda įpusėjus.

Taigi, pirmiausia prisiminkime visus pagrindinius orlaivio komponentus, kurie turi būti įtraukti į komplektą, skirtą keturkopteriui surinkti savo rankomis. Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, žinoma, yra drono korpusas, ant kurio bus dedama visa kita įranga ir elektronika.

Surinkti korpusą nuo nulio visai nesunku. Pavyzdžiui, jei pažiūrėtume, iš ko pagamintas įprastų keturkopių korpusas, pamatytume, kad gamintojai kaip medžiagą naudoja plastiką. Plastikas yra universaliausia ir tinkamiausia medžiaga montuoti bet kurio drono korpusą ir sijas.

Jis yra lengvas, todėl akumuliatoriaus įkrovą galite išlaikyti ilgesnį laiką. Žinoma, negalima teigti, kad plastikas yra patikimiausia priemonė apsaugoti multikopterį nuo pažeidimų kritimo atveju. Bet jei pagalvoji apskritai, net ir didelės plokštumos iš tvirtesnių medžiagų subyra į gabalus. Todėl nebūsime tokie reiklūs lengvam plastikui, kurio pagrindinė užduotis – visų pirma, skrydžio metu tvirtai pritvirtinti elektroniką ir priedus korpuso viduje.

Jei neturite galimybės iš šios medžiagos gaminti sijų ir kėbulo elementų, taip pat neturite atsarginių vamzdžių ar sijų iš kitų nepilotuojamų transporto priemonių, tuomet rekomenduojame atkreipti dėmesį į įprastą fanerą. Žinoma, nereikėtų rinktis vientisų medienos plaušų plokščių lakštų, nes jokie varikliai ar varikliai nepakels tokios sunkios konstrukcijos. Ieškokite lengvesnio varianto savo dėklui.

Fanera gera dar ir tuo, kad į ją galima išgręžti bet kokį skaičių skylių, pagerinančių kopterio aerodinamines charakteristikas, taip pat į jį įterpti įvairius kopterio blokus. Tai gali būti tie patys blokai varikliams ir sraigtams, laidų ir važiuoklės tvirtinimai, skyriai elektroninės plokštės, baterijos ir vaizdo kameros.

Po to turėtumėte apsvarstyti galimybę ant gatavo korpuso įdiegti elektronines ir spausdintines plokštes. Tai leis jums judėti surenkant įrenginį tarsi iš jo vidurio. Kaip tokiais atvejais mėgstama sakyti, šoki nuo krosnies. Tai yra, nuo svarbiausio dalyko, kuris yra keturkopteryje.

Ant kiekvienos sijos turi būti padarytas specialus žymėjimas, kad laidai ir varikliai būtų sumontuoti nepriekaištingai. Nuo to priklauso, kaip sklandžiai ir subalansuotai skris jūsų surinktas įrenginys. Poros milimetrų paklaida gali lemti stiprų drono riedėjimą ar pasvirimą skrydžio metu. Prieš montuodami variklius, atlikite tikslius matavimus ir kelis kartus patikrinkite.

Pačioje pabaigoje tereikia užmegzti ryšį tarp visų drono komponentų – nubrėžti ryšį tarp jų laidų forma. Bendrosios rekomendacijos Skaitykite toliau, kad sužinotumėte, kaip užmegzti ryšį. Čia belieka pridurti, kad čia baigiasi preliminarus drono surinkimas. Belieka atlikti daugybę bandymų ant žemės ir ore, kad įsitikintumėte, jog viską padarėte teisingai ir pasitaikius klaidų, ir, patikėkite, jie tikrai bus padaryti, pakoreguoti.

Toliau mes jums pasakysime, kokie svarbūs komponentai turėtų būti jūsų kopteryje, kad žinotumėte, kur iš tikrųjų reikia pradėti statyti oro „namą“ ir ką svarbios detalės pravers. Po to jums tikrai nebeliks visų klausimų, tokių kaip „kaip patiems ir namuose surinkti keturkopterį“. Kaip paaiškėjo, tai nėra taip sunku. Svarbiausia išmanyti drono sandarą ir jo skrydžio principus.

Kas yra keturkampis?

Tiems, kurie dar nežino, tai yra struktūra, platforma, struktūra, lėktuvas, kuris jums patogesnis, kuris (jei kalbame apie platformą) valdomas siųstuvu. Turi 4 variklius su tokiu pat skaičiumi propelerių. Tokių orlaivių surinkimas būtinai apima skraidančią kelių variklių platformą.

Kai dronas pakils, jis užima horizontalią padėtį. Kaip ir sraigtasparnis, jis gali sklandyti virš žemės paviršiaus skirtingų aukščių. Jis skrenda įvairiomis kryptimis. Anksčiau kopteriai galėjo skristi tik link nosies. Pastaraisiais metais jie pradėjo gaminti Headless tipo modelius, kai bepilotis orlaivis skrydžio metu galėjo staigiai skristi bet kuria iš keturių krypčių, nepasukdamas nosies ta kryptimi.

Kopteris gali kilti ir kristi, o jis visada išlieka horizontalus žemės atžvilgiu. Jei jame sumontuota speciali įranga, kai kuriais atvejais jis gali skristi net autopiloto režimu. Dauguma aviacijos entuziastų tokiomis galimybėmis naudojasi, pirmiausia norėdami šiuo metu susitelkti į aerofotografiją, o ne parodyti pasauliui savo akrobatinius įgūdžius.

Bendras drono veikimo principas

Kaip minėjome anksčiau, sistema yra kelių rotorių. Tie patys rotoriai sukuria galingą įstrižą sukimąsi priešingomis kryptimis. Rotoriai turi vadinamąjį tvarkyklę, kuri surenka informaciją iš trijų ar šešių giroskopų (pastarųjų skaičius priklauso nuo kopterio konfigūracijos) ir perduoda ją rotoriams.

Giroskopai buvo sukurti siekiant automatiškai nustatyti įrenginio padėtį skrydžio metu ir užfiksuoti jį visose trijose plokštumose. Tuo pačiu metu akselerometras užtikrina, kad kopteris būtų idealioje horizontalioje padėtyje. Norint pritvirtinti keturkopterį tam tikrame aukštyje, skrydžio sistemoje yra įrengtas barometras.

Dėl šios priežasties kopteris juda, jei visi keturi sraigtai sukasi vienodai. Vienų ar kitų variklių poros sukimosi greičio keitimo rezultatas yra kopterio pakrypimas (taip dar vadinamas „riedėjimu“) link silpniausiai besisukančių sraigtų - dronas skrenda horizontaliai.

Daugeliu atvejų yra griežtai keturi rotoriai, tačiau karts nuo karto galima rasti kopterių su šešiais ar net aštuoniais rotoriais. Todėl jie ir vadinami multikopteriais, o žodis „kvadrokopteris“ nebebus aktualus dviem paskutiniams daugiarotorinių dronų atstovams.

Paprasto drono surinkimo instrukcijos

Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą surenkant savo keturratį, žinoma, yra jo rėmas. Šiame elemente nėra nieko sudėtingo. Jo pagrindui tiks įprasta 15 kvadratinių centimetrų fanera. Sijos sureguliuojamos naudojant varžtus išilgai jūsų rėmo įstrižainės žymenų. Sijos ilgis turi būti 30 centimetrų, pradedant nuo kopterio centro. Sijos yra 25 cm. Pačių variklių skylės bus skirtos baigiant kurti kėbulą, prieš tai padarius variklių žymėjimus.

O štai kas naudinga pačiam surinkimui:

• Turnigy 9 technologija;
• Valdymo plokštė;
• Turnigy baterijos;
• Maitinimo baterija;
• Ašmenys;
• Įvairūs baterijų įkrovikliai.

Pradėkime surinkti

Pirmiausia sumontuojame valdymo plokštę. Tuo pačiu metu pastatykite jį kuo arčiau platformos centro. Nuo pat pradžių atlikite reikiamus, o svarbiausia, tikslius matavimus. Tokiu atveju prietaisas skrydžio metu nejudės iš vienos pusės į kitą. Norėdami prisukti sijas prie lentos, naudokite pakankamai ilgio savisriegius varžtus. Aliumininė juostelė tinka slidėms nusileisti ir akumuliatoriui laikyti.

Įstatykite imtuvą arti plokštės. Norėdami įdiegti imtuvą, galite naudoti galingą superklijų. Galimas supaprastintas dviejų trijų laidų sujungimo variantas, kai priėmimo kanalai yra tos pačios paskirties kaip valdymo plokštės kanalai. Turėkite tai omenyje.

Variklio montavimas

Prieš įdėdami, turite tiksliai pažymėti spindulius ir padaryti skyles pačiam varikliui. Įsitikinkite, kad atstumas nuo kraštų iki sukimosi ašies yra lygiavertis. Bent kiek įmanoma. Montuojant variklį, iš jo apačios išsikiš veleno uodega, todėl jai reikia padaryti specialią skylę.

Darydami skylutes tvirtinimui, gręžkite per visą kvadrato plotį ir iki galo. Tada iš karto matai, ar kotas užklius šios aikštės kraštuose.

Laidai

Naudodami adapterius pagaminkite lygiagretus ryšys 4 maitinimo laidai. Toje vietoje, kur akumuliatorius bus prijungtas prie visų keturių laidų, turėsite naudoti nuimamas jungtis. Kitose vietose reikės lituoti. Tada termiškai sutraukite visas dalis, kad stiprios vibracijos metu (kopteriui skrendant) niekas neiššoktų ir neatsiskirtų.

Dabar dirbkime prie valdymo plokštės ir prijunkite tvarkyklės laidus. Iš esmės po šios operacijos galite atlikti nedidelį patikrinimą ir pašalinti problemas, kurios paaiškėjo bandymo metu.

Antras būdas patiems surinkti keturkopterį

Kad ir kaip surinktumėte savo pirmąjį orlaivį, reikia atsiminti vieną dalyką – nepagailėkite pinigų detalėms, iš kurių surinksite droną. Tik tokiu atveju, esant didesnei tikimybei, rezultatas bus kokybiškas, o smulkūs netikslumai ir klaidos bus atleisti.

Surinkdami keturkopterį antruoju būdu, apsvarstysime nuoseklų surinkimo variantą su naudojant Arduino„Mega“, „Mega-Pirate“ programinė įranga.

Ko reikia surinkimui? 5 varikliai, iš jų 1 atsarginis. Taip pat įsigykite du ašmenų rinkinius – vieną naudojimui, kitą – atsargai. Primename, kad turi būti du įprasti varžtai ir du su atvirkštiniu sukimu. Greičio reguliatoriai. Jų turėtų būti bent keturios ir vėlgi bent tiek pat atsarginių.

Tokiam dronui geriau imti mažesnę bateriją, kad neapsunkintų kopterio.

Rekomenduojame naudoti keletą lengvų ir mažų. Taip, per vieną dronas skris mažiau gyvenimo ciklas tokia mini baterija, bet tuo pačiu jūsų skrydis bus stabilesnis. Be to, akumuliatoriaus keitimo procesas neužims daug laiko.

Jūsų keturkopterio rėmas turi būti lengvas ir tuo pačiu patvarus. Prisiminkite, kokį rėmelį apibūdinome pirmuoju atveju savarankiškas surinkimas. Taigi, toks rėmas yra gana tinkamas šiam variantui. Iš elektroninio užpildo jums reikės: „viskas viename“ plokštės, akselerometro, baterijų, mikrovaldiklio, giroskopo, taip pat daugybės varžtų, varžtų, laidų ir įvairių tipų lygintuvu Taip pat nepamirškite apie lituoklį ir grąžtą.

Įsitikinę, kad turite viską, ko reikia, galite saugiai pradėti surinkimą. Surinkimo procesą galima pakartoti naudojant pirmąjį aukščiau aprašytą metodą. Svarbiausia, kad atstumas nuo kiekvieno sijos galo iki rėmo centro būtų vienodas. Įsitikinkite, kad sraigtai neliečia vienas kito ir, svarbiausia, centrinės rėmo dalies, nes čia bus jūsų drono elektroninės smegenys, plius vaizdo kamera, kurią, beje, galima sumontuoti valios.

Jeigu savo jutiklius montuosite į guminę ar, tarkime, silikoninę masę, tuomet vibracijos jėga veikiant sraigtams bus prislopinta. Kaip važiuoklė, putplastis gali būti pagamintas ir tvirtinamas pačiuose sijų galuose. Kad nusileidimas būtų švelnesnis, jie gali būti gumuoti arba pritvirtinti putų guma.

Jei nenorite patys surinkti lentos, rekomenduojame įsigyti jau paruoštą. Jame jau sumontuoti 4 jutikliai, giroskopas, matuosiantis kampinį pagreitį, akselerometras, matuojantis pagreitį, barometras, atsakingas už norimo aukščio parinkimą ir laikantis prie jo kvadrokopterį, taip pat magnetometras, atsakingas už tai, kur skris dronas. skris.

Kaip savo rankomis sukurti pigų Arduino Uno keturkopterį

Jei sekate trumpos instrukcijos pagal toliau aprašytą „Arduino Uno“ agregatą, išvestis yra nepilotuojamas keturių spindulių įrenginys su 30 minučių skrydžio laiku, 60 centimetrų (152 colių) nuo variklio iki variklio. Jis svers kiek daugiau nei vieną kilogramą.

Rėmui reikia naudoti plonas sijas, iškirptas iš įprastų medinės lentos. Apytikslis vienos tokios sijos storis turėtų būti 1-1,5 centimetro iš viršaus ir apie 3-4 centimetrus žiūrint į siją iš šono. Padarykite du vienodus 60 centimetrų ilgio gabalus ir vienos iš jų centre išpjaukite skylę, tvirtai pritvirtinkite abi sijas. Galite juos lituoti, klijuoti ir pan.

Po to savo patogumui spindulius galite nudažyti dviem skirtingomis spalvomis. Pavyzdžiui, nudažykite dvi priekines sijas geltonai, o raudonai arba juodai tas sijas, kurios po surinkimo bus drono galinė pusė.

Maitinimo plokštę reikės sumontuoti jūsų rėmo sandūroje. Jis turėtų būti pritvirtintas centre, kryžiaus apačioje. Naudodami plastikinius dirželius, kurių ilgį galima reguliuoti, pritvirtinkite šią lentą prie korpuso iš abiejų pusių. To pakaks, kad lenta nenukristų ir stabiliai atliktų savo pagrindinę paskirtį. Neapsigaukite dėl to, kad jis gali pajudėti ir pasislinkti iš savo vietos porą milimetrų ar net 1 centimetrą.

Po to jums reikės įdiegti 4 elektroninius greičio reguliatorius iš „HobbyKing“ - kiekvienas sveria tik 16 gramų. Saugiai pritvirtinkite juos prie kiekvienos sijos krašto. Tam puikiai tiks tas pats plastikinis reguliuojamas dirželis, kuriuo tvirtinote maitinimo plokštę. Daugeliu atvejų vienam valdikliui pakanka tik vieno dirželio. Bet jei abejojate, saugumo sumetimais galite pridėti dar vieną ar net du dirželius.

Kiekvienos sijos gale turėtumėte pritvirtinti specialų dangtelį su skylute, į kurią montuosite variklius ir sraigtus. Vėlgi, kaip tvirtinimo medžiagą naudokite dirželius. Tvirtai pritvirtinkite dangtelį, kad jis nenukristų pirmą kartą užvedus variklius. Beje, elektroninį greičio reguliatorių geriau sumontuoti sijos viršuje. Taip jis geriau sąveikaus su propeleriu ir lengviau užmegsite ryšį tarp jų.

Valdymo skydelis, surinktas iš kelių svarbių elektroninių elementų (surinkimo schemą žr. iliustracijoje), yra pritvirtintas prie viršaus plastikiniais dirželiais. Jūsų lentoje turi būti dvi skylės kiekvienoje iš keturių pusių, kad galėtumėte saugiai pritvirtinti ją prie kiekvienos sijos.

Galiausiai jūsų naminio keturračio centrinėje dalyje bus dvi lentos. Vienas iš jų yra maitinimo skydelis, sumontuotas laikiklio apačioje, antrasis yra valdymo skydelis, sumontuotas jūsų kopterio kryžminių sijų viršuje.

Norėdami sušvelninti ir slopinti variklių vibraciją, kuri neturės labai gero poveikio jūsų elektronikai, turite pagaminti antivibracinius slopintuvus. Šiems tikslams galite naudoti įprastus silikoninius ausų kištukus. Jie parduodami bet kurioje vaistinėje. Jums reikės keturių šių ausinių rinkinio, kad tilptų po kiekvienu valdymo plokštės laikikliu.

Geriausias būdas tai padaryti yra toks. Prieš pradėdami veržti sutvirtinimo diržus kiekvienoje iš keturių lentos pusių, uždėkite silikoninį kaištį taip, kad jis būtų po pačia lenta ir vis tiek remtųsi į siją. Tokiu atveju jis veiks kaip tam tikras tarpiklis tarp šių dviejų standžių elementų ir galės sugerti vibraciją.

Norėdami pritvirtinti ausų kištuką tarp plokštės ir multikopterio voro, įkiškite plastikinį dirželį į lentoje esančias skylutes, sulygiuokite ausų kištuką ir priveržkite dirželį taip, kad jis galėtų pritvirtinti ne tik spausdintinė plokštė ant skersinio, bet ir iš abiejų pusių prispaudė patį kištuką.

Dabar pradėkime montuoti baterijas. Galite naudoti dvi Zippy Compact baterijas. Kiekvieno iš jų galia yra 3700 miliampervalandžių. Jei naudosite abu, jis padvigubės. Dėl to gauname 7400 mAh ir beveik 30 minučių viso skrydžio. Tačiau verta atminti, kad šios dvi baterijos taps pagrindine drono apkrova. Jų bendras svoris sieks 517 gramų.

Norėdami pritvirtinti baterijas, jums reikės juostos ir ilgo plastikinio dirželio (tik vieno, bet platesnio nei tie, kuriuos naudojote tvirtindami dalis anksčiau). Baterijos turi būti pritvirtintos taip, kad jos užimtų įstrižą padėtį, tai yra, jos būtų tvirtinamos ne prie vienos sijos, o prie abiejų iš karto.

Aišku, kad geriausia vieta už tai centre bus tas pats kryžius. Kadangi tarp valdymo spausdintinės grandinės ir paties skersinio bus laisvos vietos, gautos dėl ausų kištukų aukščio, į šį tarpą turėsite įkišti dirželį, kad galėtumėte pritvirtinti baterijas prie konstrukcijos.

Prieš tai reikės uždėti vieną bateriją ant kitos, o ant viršaus uždėti įprastą minkštą kempinę, kuria transportuojamos lūžtančios detalės, po jomis prakišti plastikinį dirželį, o ant jo priklijuoti tvirtą juostą. Tai išlaikys dirželį savo vietoje, kad baterijos nenuslystų, o baterijos bus priklijuotos viena prie kitos. Dėl patikimumo taip pat galite naudoti juostą, kad klijuoti baterijas viena prie kitos išilgai kraštų, tačiau tai jau neprivaloma.

Toliau akumuliatorius sandariai įdedame į korpuso apačią ir įkišame dirželį į skylę po lenta iš viršaus. Tvirtai priveržiame. Jei reikia, dar kartą patikriname konstrukcijos stiprumą. Kempinė taip pat slopins vibraciją, kuri gali atsirasti tarp keturkampių sijų, baterijų ir maitinimo plokštės konstrukcijos apačioje.

Specialūs dangteliai sijų galuose dabar gali būti naudojami 25 mm varikliams montuoti ir ant jų uždėti sraigtus. Jūsų rėmas jau nudažytas dviem skirtingos spalvos, kad galėtumėte geriau naršyti, kur yra įrenginio priekinė dalis, o kur galinė dalis. Tačiau tikslesnei orientacijai galite naudoti oranžinį arba baltą stalo teniso kamuoliuką.

Norėdami tai padaryti, turite nutiesti įprastą laidą nuo vienos priekinės sijos iki kitos ir pritvirtinti kiekvieną galą maždaug po greičio reguliatoriais. Vielos centre jau turėtų būti ant jo tvirtai suvertas rutulys.

Viskas, jūsų „Arduino“ yra paruoštas skristi. Kaip minėta aukščiau, jo skrydžio svoris buvo 1054 gramai. Skrydžio laikas su tokiu svoriu yra 30 minučių ir kelios sekundės.

Kuriant keturkopterį nebuvo atsižvelgta į važiuoklės buvimą. Iš principo jų nereikia, nes dronui ant pilvo nėra sumontuota kamera, o baterijų saugoti ir vargti su kojelėmis jiems tvirtinti neverta. Tereikia tiksliai apskaičiuoti, kada baigsis 30 minučių skrydžio, ir laiku švelniai nuleisti sistemą ant žemės. Taip apsaugosite įrenginį nuo netyčinio nukritimo didelis aukštis, nes niekur neturėsite jutiklių, kurie informuotų apie akumuliatorių įkrovimo būseną.

Firmware nustatymas

Šiandien gana lengva rasti reikiamą programinę-aparatinę įrangą, atsisiųsti ir įdiegti. Įkėlę jį į Arduino, atsisiųskite programą konfigūravimui. Paleidę programą būsite nukreipti į meniu „Parinktys“, ten įveskite „Arduino COM“ prievadą ir eikite į „Veiksmų“ meniu - „AC2 Setup“. Norėdami įsitikinti, kad keturračio sąranka yra teisinga, stenkitės nepriekaištingai laikytis instrukcijų (patarimų) diegimo proceso ir programos veikimo metu.

Pavyzdžiui, viename dialogo lange bus paprašyta perkelti siųstuvo svirtis į aukščiausią ir mažiausią reikšmes, o kitame - valdyti orlaivio padėtį. Jis turi būti lygus, kad būtų galima tiksliai kalibruoti jutiklius.

Kai kalibravimas bus baigtas, turėsite atidaryti A5 iš GND. Meniu elemente AC2 Sensor raskite Raw Sensor skirtuką, kad patikrintumėte, ar jutikliai veikia tinkamai. Tokiu atveju reikia sutelkti dėmesį į rodyklę. Sukant mūsų lentą rodyklė turi pasiekti norimą vertę. Jei taip neatsitiks arba, priešingai, nukrypsta nuo skalės, turite problemų su kodo jutikliais ar koeficientais.

Siųstuvas tikrinamas taip. Jei lygiai keičiasi taip, kaip tikėtasi, kai paspausite dujų svirtį į dešinę ir keletą sekundžių žemyn, raudonas diodas mirksės. Jei perkelsite lazdelę aukštyn, indikatoriai turėtų būti identiški, tai yra, šviesos diodas vėl turėtų šviesti raudonai.

Kilimas

Atėjo laikas pakilti. Prieš tai darydami multikopterį sumontuokite maždaug 10–12 metrų atstumu nuo jūsų. Pakreipkite droselį žemyn ir į dešinę. Kopteris turės pakilti. Jei vietoj to jis nejuda, sraigtai veikia ir jis dreba, tada atitinkamame meniu turėsite pakoreguoti PID konfigūraciją.