Антенный усилитель для передатчика квадрокоптера

Бортовой компьютер и сенсоры

• гироскоп позволяет удерживать коптер под определенным углом и стоит во всех контроллерах; • акселерометр помогает определить положение коптера относительно земли и выравнивает его параллельно горизонту (комфортный полет); • барометр дает возможность удерживать аппарат на определенной высоте.

• компас и GPS вместе добавляют такие функции, как удержание курса, удержание позиции, возврат на точку старта и выполнение маршрутных заданий (автономный полет). К установке компаса стоит подойти внимательно, так как на его показания сильно влияют расположенные рядом металлические объекты или силовые провода, из-за чего «мозги» не смогут определить верное направление движения;

• сонар или УЗ-дальномер используется для более точного удержания высоты и автономной посадки; • оптический сенсор от мышки используется для удержания позиции на малых высотах; • датчики тока определяют оставшийся заряд аккумулятора и могут активировать функции возврата на точку старта или приземление.

Сейчас существует три основных открытых проекта: MultiWii, ArduCopter и его портированная версия MegaPirateNG. MultiWii самый простой из них, для запуска требует Arduino с процессором 328p, 32u4 или 1280/2560 и хотя бы одним датчиком-гироскопом.

Продвинутый девяти- канальный пульт
Продвинутый девяти-
канальный пульт

С железом для открытых проектов аналогичная ситуация, как и с рамами для коптера, то есть ты можешь купить готовый контроллер или собрать его самостоятельно с нуля или на основе Arduino. Перед покупкой стоит всегда обращать внимание на используемые в плате датчики, так как развитие технологий не стоит на месте, а старье китайцам как-то надо распродать, к тому же не все сенсоры могут поддерживаться открытыми прошивками.

Наконец, стоит упомянуть еще один компьютер — PX4, отличающийся от клонов Arduino тем, что у него есть UNIX-подобная операционная система реального времени, с шеллом, процессами и всеми делами. Но надо предупредить, что PX4 — платформа новая и довольно сырая. Сразу после сборки не полетит.

Настройка полетных параметров, как и программы настройки, очень индивидуальна для каждого проекта, а теория по ней могла бы занять еще одну статью, поэтому вкратце: почти все прошивки для мультикоптеров основаны на PID-регуляторе, и основной параметр, требующий вмешательства, — пропорциональная составляющая, обозначаемая как P или rateP.

Безопасность

Все новички, думая о безопасности, вспоминают AR.Drone и его защиту винтов. Это хороший вариант, и он работает, но только на мелких и легких аппаратах, а когда вес твоего коптера начинает приближаться к двум килограммам или давно перевалил за эту цифру, то спасти может только прочная железная конструкция, которая будет весить очень много и, как ты понимаешь, сильно уменьшит грузоподъемность и автономность полета. Поэтому лучше сперва тренироваться подальше от людей и имущества, которое можно повредить, а уже по мере улучшения навыков защита станет и не нужна. Но даже если ты пилот со стажем, то не забывай о технике безопасности и продумывай возможные негативные последствия твоего полета при нештатных ситуациях, особенно при полетах в людных местах. Не стоит забывать, что сбой контроллера или канала связи может привести к тому, что аппарат улетит от тебя далеко, и тогда для поиска может пригодиться GPS-трекер, установленный заранее на коптер, или же простая, но очень громкая пищалка, по звуку которой ты сможешь определить его местоположение. Настрой и заранее проверь функцию fail safe твоего полетного контроллера, которая поможет приземлиться или вернуть коптер на точку старта при потере сигнала с пульта.

Возможные проблемы и их решение

Квадрокоптер после аварии
Квадрокоптер после аварии

Если купленный комплект квадрокоптера собран с точностью по схеме, при этом все контакты соединены согласно своей полярности, но он не функционирует – значит проблема в каком-то элементе конструкции. Зачастую это управляющий двигателем контроллер, плата приемника или электронный регулятор скорости.

Определить конкретную проблему можно по реакции на команды с пульта. Если никакой нет вообще, а питание на приемник и передатчик подается, нужно проверить соединение компонентов схемы. Возможно, нет контакта платы приемника с микроконтроллером. Если все в порядке, то поможет только замена неисправного комплекта на функционирующий.

Если реакция на команды есть, но работают не все винты, – причиной может быть плохое соединение между модулем ESC и двигателем или APM. В худшем случае – неисправность мотора, проверить который можно временно подключив его на другую линию луча БПЛА. Соответственно решение – замена компонента, вышедшего из строя – мотора или электронного регулятора скорости.

Летящий квадрокоптер с камерой
Летящий квадрокоптер с камерой

Ниже представлено видео с описанием сборки комплекта квадрокоптера.

Где купить полетные контроллеры для квадрокоптера

Дальность полета дрона определяется двумя вещами — эффективностью группы мотор пропеллер и емкостью аккумулятора.

Так же на дальность полета влияет и аэродинамическое сопротивление корпуса квадрокоптера, чем оно меньше, тем меньше дрон будет расходовать энергии на преодоление расстояния.

Дроны оборудованные полетными контроллерами с GPS могут летать по заданным точкам на карте и им не требуется управление от оператора в полете. В ином случае дальность полета дрона так же зависит от дальнобойности пульта управления.

Квадрокоптеры с большим радиусом действия оборудованы камерой, так как летать только ради простого полета смысла нет.

Из имеющихся в продаже дронов-долголетов наиболее оптимален DJI Mavic Pro, для увеличения дальности и времени полета пользователи часто производят установку дополнительного аккумулятора, посмотреть на такую модификацию можно в статье Доработки DJI Mavic.

Этот дрон может летать на 5 километров и дальше. На видео выше полет протяженностью в 14 километров.

Если вы хотите купить квадрокоптер с полетом на 5 километров и дальше, то переходите по ссылке ниже.

Naza Lite — это оптимальный полетный контроллер для новичка. Его можно перепрошить под полноценную версию DJI Naza V2.

Этот полетник легко настроить: Настройка Naza . Но эта версия не умеет летать по заданным точкам, зато при потере сигнала, ваш дрон не упадет, а вернется в точку взлета.

AMP (Ardupilot Mega) — весьма продвинутый вариант полетного контроллера, требует вдумчивой настройки. Вариант не дешевый, но при должном усердии или умении это весьма продвинутый вариант!

Если установить модуль телеметрии — то данные о полете можно получать на смартфон или планшет и задавать полет по точкам в реальном времени полета.

Также AMP вернет дрон к месту взлета при потере сигнала.

Omnibus позволяет подключить GPS и компас и после установки iNav у вас появится возможность полета по точкам и автовозврата.

Это самый дешевый вариант автопилота с GPS и авторежимами! К тому же настройка Omnibus проще, чем APM.

Оптимальной рамой для дрона летающего на большие расстояния является 230-250 размер, на двух этажах достаточно удобно размещается все оборудование для дальнего полета. Эти рамы за длинную центральную секцию часто называют «автобусами».

Любители Drone Racing потихоньку переходят на более компактные рамы, но для дальнолетов выбор «автобуса» оптимальное решение!

Если вы не имеете готового набора из пульта и приемника, то оптимальным решением будет приобретение полного комплекта дрона и последующей его доработки — установки GPS и аккумулятора большей емкости.

Готовые наборы рам дронов

 Но, гораздо лучим решением будет полностью самостоятельная сборка квадрокоптера для дальних полетов на пустой раме.

Рамы дронов для дальних полетов

 Электроника для дальнолета приведена в статье выше, удачной сборки и дальних полетов!

В теории полета (аэродинамике) принято выделять три угла (или три оси вращения), которые задают ориентацию и направление вектора движения летательного аппарата. Проще говоря, летательный аппарат куда-то «смотрит» и куда-то двигается. Причем двигаться он может не туда, куда «смотрит».

Три эти угла принято называть крен, тангаж и рыскание. Крен — это поворот аппарата вокруг его продольной оси (оси, которая проходит от носа до хвоста). Тангаж — это поворот вокруг его поперечной оси (клюет носом, задирает хвост). Рыскание — поворот вокруг вертикальной оси, больше всего похожий на поворот в «наземном» понимании.

schema
Основные маневры (слева направо): движение по прямой, крен/тангаж и рыскание

Капитан подсказывает: чем больше мощность мотора, тем больше батарейка ему нужна. Большая батарейка — это не только емкость (читай, время полета), но и максимальный ток, которая она отдает. Но чем больше батарейка, тем больше и ее вес, что вынуждает скорректировать наши прикидки относительно винтов и моторов.

На сегодняшний день все используют литий-полимерные батарейки (LiPo). Они легкие, емкие, с высоким током разрядки. Единственный минус — при отрицательных температурах работают плохо, но если их держать в кармане и подключать непосредственно перед полетом, то во время разряда они сами слегка разогреваются и не успевают замерзнуть. LiPo-элементы вырабатывают напряжение 3,7 В.

При выборе батареи стоит обращать внимание на три ее параметра: емкость, измеряемую в миллиампер-часах, максимальный ток разряда в емкостях аккумулятора (С) и число ячеек (S). Первые два параметра связаны между собой, и при их перемножении ты узнаешь, сколько тока сможет отдавать этот аккумулятор продолжительное время.

Смотрите про коптеры:  Самодельное Летающее Крыло своими руками

Например, твои моторы потребляют 10 А каждый и их четыре штуки, а батарея имеет параметры 2200 мА · ч 30/40C, таким образом, коптеру требуется 4 • 10 A = 40 A, а батарея может выдавать 2,2 A • 30 = 66 A или 2,2 А • 40 = 88 А в течение 5–10 секунд, что явно будет достаточно для питания аппарата. Также эти коэффициенты напрямую влияют на вес аккумулятора. Внимание!

Если тока будет не хватать, то в лучшем случае батарея надуется и выйдет из строя, а в худшем загорится или взорвется; это же может произойти при коротком замыкании, повреждении или неправильных условиях хранения и зарядки, поэтому используй специализированные зарядные устройства, аккумуляторы храни в специальных негорючих пакетах и летай с «пищалкой», которая предупредит о разрядке.

Элементы батареи объединяют последовательно или параллельно. При последовательном включении увеличивается напряжение, при параллельном — емкость. Схему подключения элементов в батарее можно понять по ее маркировке. Например, 3S1P (или просто 3S) — это три последовательно подключенных элемента. Напряжение такой батареи будет 11,1 В. 4S2P — это восемь элементов, две группы, подключенных параллельно по четыре последовательных элемента.

Однако моторы подключаются к батарее не напрямую, а через так называемые регуляторы скорости. Регуляторы скорости (они же «регули» или ESC) управляют скоростью вращения моторов, заставляя твой коптер балансировать на месте или лететь в нужном направлении.

Выбираются контроллеры скорости исходя из потребления мотором тока, а также возможности перепрошивки. Обычные регули довольно медлительны в плане отклика на поступающий сигнал и имеют множество лишних настроек для коптеростроительства, поэтому их перепрошивают кастомными прошивками SimonK или BLHeli.

Китайцы и тут подсуетились, и часто можно встретить регуляторы скорости с уже обновленной прошивкой. Не забывай, что такие регули не следят за состоянием аккумулятора и могут разрядить его ниже 3,0 В на банку, что приведет к его порче. Но в то же время на обычных ESC стоит переключить тип используемого аккумулятора с LiPo на NiMH или отключить уменьшение оборотов при разрядке источника питания (согласно инструкции), чтобы под конец полета внезапно не отключился мотор и твой беспилотник не упал.

Моторы подключаются к регулятору скорости тремя проводами, последовательность не имеет значения, но если поменять любые два из трех проводов местами, то мотор будет вращаться в обратном направлении, что очень важно для коптеров.

Два силовых провода, идущих от регулятора, надо подключить к батарейке. НЕ ПЕРЕПУТАЙ ПОЛЯРНОСТЬ! Вообще, для удобства регуляторы подключают не к самой батарейке, а к так называемому Power Distribution Module — модулю распределения энергии. Это, в общем-то, просто плата, на которой припаяны силовые провода регуляторов, распаяны разветвления для них и припаян силовой кабель, идущий к батарее.

Детали с али экспресса

Один из бюджетных вариантов, представленный на Aliexpress для самостоятельной сборки, без ухудшения функциональности квадрокоптера – Flysky i6 F450. Его цена находится в районе 12086 рублей.

В наборе находятся все компоненты, позволяющие создать собственного дрона, кроме аккумулятора и навесного оборудования – камеры, хотя ее крепление предусмотрено конструкцией рамы устройства.

Комплектующие для сборки дрона
Что идет в комплекте

В наборе идут:

Наименование

Характеристики

Рама

Четырех лучевая. Материал – стекловолокно и полиамидный нейлон.

Двигатель

4 штуки, 53 грамма каждый

ESC

Simonk 30A, 4 шт.

Контроллер полета

APM V2.8.0

Сенсоры

GPS датчик 8n

Модуль питания

5В, 2А

Винт

8 штук

Звуковой сигнализатор уровня разряда

Кабели питания и соединения компонентов

Передатчик, приемник и пульт управления

Аккумуляторов нет. Необходимо докупать самостоятельно. Пользователи, уже купившие этот дрон, рекомендуют 3300 mAh 25c.

Для обеспечения съемки квадрокоптером понадобится камера, она приобретается отдельно. В первый, самостоятельно собранный дрон, обычно устанавливают ее версию попроще.

К примеру, хорошо подойдет Wifi камера 5,8G 48CH. Уже в комплекте к ней идет монитор 4,3“, на который и поступает изображение. Цена такого набора – 3705 руб.

Ёсборка системы управления

Плата с процессором в квадрокоптере для человека должна поддерживать регулировку оборотов пропеллеров, стабилизацию и смену направления. Ставят ее, как и во всех случаях, на центральной площадке, закрепляя винтами в просверленных отверстиях, и соединяют с моторной частью и приемником сигнала.

Аккумуляторов для коптера понадобится сразу несколько, и они должны обладать максимальной мощностью. Батарее придется питать восемь производительных моторов и к тому же поддерживать дрон в воздухе на протяжении хотя бы десять минут. Чтобы конструкция не получилась слишком громоздкой, при сборке проще связать аккумуляторы в съемный ранец, который сможет надеть на спину владелец.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Управление дроном для человека проводится с обычного пульта самим оператором

Посадочные ноги дрону для человека не пригодятся. Но понадобится предусмотреть в конструкции прочный подвес с лямками, который будет отвечать непосредственно за удержание оператора.

Внимание! Построить квадрокоптер для человека довольно дорого. Цена исчисляется десятками тысяч рублей, основные деньги уйдут на покупку моторов и батарей питания.

Крылья

Самой проблемной частью при изготовлении у меня оказалось крыло. Его я переделывал несколько раз, пытаясь добиться одинаковых результатов на обоих крыльях. Все время получались разные. Сказывалось отсутствие опыта.

Важным моментом при размещении чертежа крыла на листе потолочной плитке, будет выбор направления изгиба самой потолочки, о чем уже говорилось выше. При разметке крыла нам надо будет сделать его зеркальное отражение с отступом чуть большим, чем передняя высота нервюры.

В качестве материала под нервюры использовалась линейка. Изначально я сделал нервюру не правильной формы с острым лобиком, но потом, получив совет на форуме, исправился. Вообще то, желательно сделать профиль, как на чертеже, но размерами подходящими под наше крыло.

В первых трех нервюрах, на одинаковом расстоянии, были проделаны по два отверстия под спицы, которые изначально задумывались, как приспособления для крепления крыла к фюзеляжу. Но даже если делать крыло с верхним креплением, я думаю, что спицы можно оставить, так как они придадут крылу жесткости и не дадут сломаться.

Когда все будет подготовлено, приступаем к сгибу крыла. В Интернете можно найти много способов для сгибания потолочки. Суть везде одна — надо греть. Я нагревал обогревателем. И тут главное не торопиться. Подобрать температуру, при которой и самому не очень горячо, и лист гнется так, как надо.

Уже на следующих крыльях я делал так: брал две деревянные 50 см линейки, прикладывал с двух сторон и гнул (давил) линейками, а не руками. Сделано это было для того, что бы не оставались вмятины от пальцев. Фиксировал при склеивании прищепками и даже скрепками. При склеивании, при фиксации, так же лучше использовать ровную подложку в виде линеек.

Я об этом понял, только когда на оставленном сохнуть до утра крыле остались вмятины от прищепок и скрепки.

Так получилось, что у одного крыла, концевая хорда оказалось меньше, чем у другого на 5-7 мм. Замучив несколько листов потолочки, решил сделать проще. Замерил не достающий кусок, вырезал его из отходов и приклеил. После обтяжки скотчем отличия видны не были.

Далее делаем профиль внутренней стенки крыла из линейки. Достаточно просто приложить вертикально крыло к листу бумаги и обвести по контуру, а затем перенести получившийся контур на линейку. На этом профиле у меня вышло два ряда отверстий — первый под выход спиц из крыла, и второй, чуть ниже и чуть в сторону под вход спиц с противоположного крыла.

Затем вырезаем прямоугольный кусок потолочки, с примерным нахлестом на крыло 30-50 мм. Равномерно расположив заготовку на крыле (как на фотографии), приклеиваем нижнюю часть. После высыхания клея выгибаем по форме крыла. Получившееся крыло примеряем на фюзеляж, размечаем ширину и удаляем не нужные участки ножом.

Была даже идея, таким способом увеличить площадь крыла, но так как самолет полетел, решено было оставить все, как есть.

Обтяжку крыла делал скотчем белого цвета с нахлестом в 3-5 мм. Концы крыльев сделал оранжевого цвета. Надписи распечатал на лазерном принтере, обрезал и приклеил на прозрачный скотч. К помощи утюга для разглаживания неровностей прибегать не стал, так как небольшой перебор по температуре грозит деформацией.

В качестве подкосов я использовал толстые спицы. Но то ли ошибся в расчетах, то ли спицы оказались тяжеловатым материалом, в полете, после нескольких маневров, они выпадали даже после приклейки. Пожалуй, есть смысл найти более легкий вариант. Например, как предлагает Е. Рыбкин, можно воспользоваться трубочками от сладкой ваты или подобрать аналог.

Смотрите про коптеры:  Сравнение потребительских дронов

Для установки подкосов я использовал трубочки от сока в тетрапакетах, так как с их помощью легко добиться нужного угла установки подкосов. Вклеивал в крыло на эпоксидку.

Материалы и инструменты

На данный самолет у меня ушло в принципе не так уж и много материала. Учитывая, что некоторые узлы и детали переделывал по нескольку раз, пытаясь добиться более точного соответствия, количество истраченного материалы минимально. Больше всего потратил времени, так как из-за работы мог заниматься самолетом только по вечерам.

В статье Е. Рыбкина описывается изготовление самолета из пенопласта ПС-60. Там для его резки используется специальный станок, где роль ножа играет нагретая нихромовая (возможно я ошибаюсь в названии) проволока. Из-за отсутствия данного приспособления, я решил изготовить модель полностью из потолочки.

Более доступного материала на тот момент у меня не было. Я использовал потолочку разных производителей, разных расцветок, но одинаковых параметров: 500*500 мм, одинаковой плотности, толщиной в 3 мм и обязательно должна выглядеть, как «коробка от «Доширака»».

На самолет у меня ушло девять листов. Покупая в магазине потолочку, прикупите бутылочку клея для потолочной плитки. Я использовал клей «Мастер». Как выяснилось позже, это аналог широко известного клея «Титан». В общем, спросите у продавца, он Вам подскажет.

Затем идем в канцелярский магазин и покупаем там линейки деревянные 30 см и 50 см. Линейки длиной 30 см я использовал, как нервюры в крыле и для жесткости фюзеляжа. Как показала практика, для жесткости фюзеляжа лучше использовать 50 см линейку — они более толстые.

Там же, я прикупил цветной скотч для обтяжки модели. Из-за ограниченного ассортимента пришлось взять белый, синий и оранжевый цвета. Для имитации стекол искал черный скотч, но не нашел. Зато в нашем канцелярском магазине продаются вязальные спицы. Взял четыре штуки по 2 мм и две по 3 мм.

В принципе можно обойтись и без 3 мм спиц — я их использовал в качестве распорки между крылом и фюзеляжем, но спицы довольно тяжелые, после нескольких лихих виражей выпадали, и пришлось их заменить на пластиковые трубочки. Если у Вас нет готовой мотораммы, как в моем случае, то еще понадобится лист фанеры толщиной 3мм и размером примерно 200*200 мм.

Инструменты, которыми я пользовался: канцелярский нож, со сменным лезвием, ножницы, гелиевая ручка, шило и крестовая отвертка диаметром 3 мм, набор булавок и, конечно же, линейки.

Моторы и пропеллеры

Из-за вращения моторов в разные стороны приходится использовать разнонаправленные пропеллеры: прямого вращения (против часовой) и обратного вращения (по часовой). Обычно используются двухлопастные пропеллеры, их легче балансировать и найти магазинах, в то время как трехлопастные дадут больше тяги при меньшем диаметре винта, но доставят много головной боли при балансировке.

Плохой (дешевый и неотбалансированный) пропеллер может развалиться в полете или вызвать сильные вибрации, которые передадутся на датчики полетного контроллера. Это приведет к серьезным проблемам со стабилизацией и вызовет сильное смазывание и «желе» на видео, если ты снимаешь что-то с коптера или летаешь с видом от первого лица.

Регулятор скорости,  он же ESC
Регулятор скорости,
он же ESC

У любого пропеллера есть два основных параметра: диаметр и шаг. Их обозначают по-разному: 10 × 4.5, 10 × 45 или просто 1045. Это означает, что диаметр пропеллера 10 дюймов, а его шаг 4,5 дюйма. Чем длиннее пропеллер и больше шаг, тем большую тягу он сможет создавать, но при этом повысится нагрузка на мотор и увеличится потребление тока, в результате он может сильно перегреться и электроника выйдет из строя.

Поэтому винты подбираются под мотор. Ну или мотор под винты, тут как посмотреть. Обычно на сайтах продавцов моторов можно встретить информацию о рекомендуемых пропеллерах и аккумуляторах для выбранного мотора, а также тесты создаваемой тяги и эффективности.

Также чем больше винт, тем больше его инерция. Если нужна маневренность, лучше выбрать винты с большим шагом или трехлопастные. Они при том же размере создают тягу в 1,2–1,5 раза больше. Понятно, что винты и скорость их вращения нужно подбирать так, чтобы они смогли создать тягу большую, чем вес аппарата.

А вот и моторчик  на 850 kV
А вот и моторчик на 850 kV

И наконец, бесколлекторные моторы. У моторов есть ключевой параметр — kV. Это количество оборотов в минуту, которые сделает мотор, на поданный вольт напряжения. Это не мощность мотора, это его, скажем так, «передаточное число». Чем меньше kV, тем меньше оборотов, но выше крутящий момент. Чем больше kV при той же мощности, тем больше оборотов и ниже момент.

Info

Более прочный материал — дюраль (Д16Т). Практически не гнется, достаточно пружинистый, и его применяют в авиации. Профили из него в ОБИ не продаются, но можно поймать на Митинском рынке на третьем этаже, на рынке ТВЦ «Строй» тоже были.

Настроим квадрокоптер своими руками.

  • Жмем кнопку “Подключить”. Вверху окна включаем режим эксперта. Переходим на вкладку “система”, устанавливаем квадрокоптер на горизонтальную плоскость и нажимаем “Калибровать Акселерометр”. Можете покрутить теперь квадрокоптер своими руками, и вы увидите как реагирует картинка на экране. На этой вкладке закончили.
    Калибровка акселерометра квадрокоптера
  • Идем на вкладку “порты”. Делаем все как на картинке. Сохраняем и перезагружаем. Подключаем снова.Настройка портов полетного контроллера Mamba
  • Повторите все настройки, представленные на следующих нескольких картинках .Но не забывайте сохранять и перезагружать. Настройки конфигурации полетного контроллера. Квадрокоптер своими рукамиКвадрокоптер своими руками. КонфигурированиеНастройки Betaflight,. Квадрокоптер своими рукамиАнтенный усилитель для передатчика квадрокоптера
  • На вкладке PID настройки оставьте значения по умолчанию. Квадрокоптер с ними ведет себя нормально. Впоследствии вы всегда можете углубиться в эту довольно сложную тему. На просторах рунета есть много статей про настройку PID регулятора.
  • Теперь мы с вами подобрались к проверке корректности вращения моторов квадрокоптера. Настройка моторов квадрокоптераМоторы уже могут вращаться. Но нужно убедиться в том, что они все крутятся в нужную нам сторону. Во-первых, снимите пропеллеры, если они установлены, или просто отвинтите фиксирующие гайки. И, вообще, желательно все настройки производить в таком состоянии. Установленные пропеллеры – это риск нанести себе травму! Во-вторых, подсоедините аккумулятор к квадрокоптеру. Дальше переходим на вкладку “Моторы” конфигуратора Betaflight. Теперь включаем ползунок под маркером 2 на картинке.  В блоке под маркером 3 указано правильное направление вращение для каждого из моторов.
  • Переходим к блоку 4. Сначала плавно поднимаем ползунок возле мотора №1 и смотрим, куда он вращается. Если по часовой стрелке, тогда все хорошо, переводим ползунок вниз. Точно так же проверяем все оставшиеся моторы и выписываем те из них, которые вращаются в противоположную от нужной стороны. Выписали? Идем дальше.

Полеты

Первые вылеты были без шасси, без капота, с фанерной моторамой и спицами в качестве подкосов. Нетерпение заставило выехать в поле при довольно ощутимом порывистом ветре.

Проверка, центровка. Для груза на нос приклеиваю несколько пятирублевых монет. Пускаю с руки без мотора — полет не далек, но ровный, с небольшим креном. Решаюсь на полет с мотором. Первый вылет — комом. Самолет ни как не хотел лететь — на полном газу плавно опускался в траву.

Сказалось использование неизвестного мотора. Поле того, как самолет «сел» рядом с трубой, замаскированной в траве, решил не испытывать судьбу и поехал домой переделывать мотоустановку. Хорошо, что мотораму изначально делал универсальную, поэтому переделка не заняла много времени. Так же решил поставить Li-Po вместо стандартной батареи.

Снова в поле. Ветер еще более усилился, но это не останавливает, хотя мысль «а может обождать?» возникает. Опять проверка и взлет. Теперь другая картина — самолет летит, набирает высоту, делает неуверенные повороты, но все это как-то странно: против ветра нос задран — хвост опущен.

По ветру картина наоборот — нос опущен, хвост задран. Не сколько раз, при поворотах был подхвачен порывами. Один раз вывернуть не получилось, и не слабо приложился о землю. Появилась трещина под синей полоской. Но на этом эксперименты не прекращаются — надо ведь выяснить, что с самолетом не так. До выяснялся: во время одного из полетов самолет вдруг сделал две бочки и «мягко» сел в лужу. Подошли, и сразу все стало ясно — сломалась та самая перемычка, соединяющая половинки руля высоты.

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер не реагирует на пульт: почему квадрокоптер не взлетает

Из повреждений того дня: помятый нос, трещина под полоской, оторванная спица-подкос. Немного. Едем домой на ремонт.

Следующее утро выдалось безветренным и решение ехать появилось сразу. Если честно, то переживал очень сильно: после первых полетов казалось, что самолет собран плохо и где-то куча недочетов и просчетов. Проверка на земле и старт. И, о чудо! Самолет летит как надо!

Набор высоты, поворот, другой, уменьшаю газ почти до половины, а он все равно летит! Восторгу нет предела! Единственное, что немного портило настроение — при поворотах надо быть очень внимательным с кренами: чуть зазевался и самолет стремительно теряет высоту.

Но ловится очень легко, хотя адреналину добавляет. Достаточно руль направления поставить в центр, а руль высоты взять немного на себе, и самолет переходит в горизонтальный полет. Правда, опыта у меня маловато и в итоге я его воткнул в землю. В этот раз повреждения были более значительными: лопнула моторама в местах крепления болтов, еще более помялся нос, сломало линейку, удерживающую батарейку.

Полная сборка с нуля

Один из самых интересных вариантов, с относительно низкими затратами труда и времени. При выборе компонентов летательного аппарата производят расчеты в зависимости от желаемых характеристик и доступной номенклатуры в продаже.

Имеется в виду, к примеру, что для большого квадрокоптера нужны и габаритные, а также мощные запчасти. Их характеристики непосредственно зависят от планируемого веса дрона. Чем крупнее рама – тем больше масса аппарата, а значит, он должен быть оснащен более высоко оборотистыми двигателями, крупными пропеллерами, а также соответствующей системой питания всей силовой и обычной электроники на борту.

Важной деталью служит и выбор контроллера, который управляет всем этим хозяйством. Он задает скорость вращения винтов, не допуская перекосы аппарата во время полета. К его функциям относится и управление движением дрона, в зависимости от команд оператора на земле.

Один из видов полетных контроллеров
Один из видов полетных контроллеров

Не лишним будет контроль характеристик передатчика пульта и устанавливаемого приемника в аппарат. Чем они мощнее, тем на большем расстоянии можно управлять квадрокоптером.

Ну и в конце, навесное оборудование. Без него дрон – не более чем летающая игрушка. А вот смонтировав на его раму камеру с передатчиком, можно найти квадрокоптеру более практичное применение.

Опять же, важна дальность беспроводного функционирования подвеса, его потребляемая мощность (а значит и запас хода батарей всего аппарата). Управляемая камера, с настраиваемым увеличением и яркостью, также даст свой плюс к использованию дрона.

Прошивка.

  • Запускаем Betaflight Configurator (полетный контроллер пока не подключаем). На начальной странице видим список драйверов, которые необходимо установить. Устанавливаем все.настрой квадрокоптер своими руками
  • Теперь можно обновить прошивку полетного контроллера. Закрываем Betaflight, зажимаем кнопочку boot на полетном контроллере и держим, снова запускаем Betaflight, отпускаем кнопочку boot.Прошивка полетного контроллера Mamba F405Прежде всего вы должны убедиться в том, что установлен режим DFU (маркер 1 на картинке). Если этого не произошло, попробуйте повторить предыдущие шаги. Также проблемы могут возникнуть из-за криво установленных драйверов. Эту проблему можно решить очень полезной утилитой. Запустите ее от имени администратора, и она все сделает за вас. После этого, попробуйте снова.
  • Далее, переходите на вкладку программатор.
  • Из выпадающего списка выберите полетный контроллер Fury4OSD (DIAT) .
  • В следующем выпадающем списке выберите последнюю стабильную версию прошивки.
  • Нажмите на ползунок “полное стирание чипа”.
  • При подключенном интернете нажмите кнопку “Загрузить прошивку (Online)”. Дождитесь загрузки прошивки. После этого кнопка “Загрузить прошивку” станет активной.загрузчик Betaflight. Квадрокоптер своими руками
  • Нажимаем кнопку “Загрузить прошивку” и дожидаемся окончания ее заливки в полетный контроллер (ПК). Всё.
  • Отключаем ПК. Подсоединяем снова, но уже без зажатой кнопки boot. ПК должен мигать разноцветными светодиодами.

Рамы дронов с большой дальностью полета

Основной момент, который нужно решить при выборе рамы, — будешь ли ты использовать готовую раму или же делать ее сам. С готовой рамой все проще, да и заказывать в любом случае придется множество деталей. При этом, учитывая цены в китайских магазинах, самодельный вариант может оказаться дороже.

Сделать раму можно из любых подручных материалов (дерево, алюминий, пластик и так далее). Можно подойти чуть серьезнее и выпилить ее на ЧПУ-станке из плетеного карбона, причем можно усложнить задачу и сделать складную конструкцию.

Самый простой вариант для любителей DIY — пойти в OBI, «Леруа Мерлен» или на строительный рынок и купить квадратную алюминиевую трубу 12 × 12, а также алюминиевый лист толщиной в 1,5 мм. Для того чтобы сделать раму из таких материалов типа «четыре палки и крепеж», достаточно дрели или ножовки по металлу.

Oehmichen № 2, пилотируемый ква- дрокоптер француз- ского инженере Этьена Омишена, запущенный в 1922 году
Oehmichen № 2, пилотируемый квадрокоптер французского инженере Этьена Омишена, запущенный в 1922 году

В качестве образца для твоей рамы можно взять упрощенную заводскую раму или же найти в интернете готовый чертеж. Более сложные материалы (например, углепластик) можно заменить на алюминий — если и получится тяжелее, то ненамного. В любом случае стоит обращать внимание на длину и симметричность лучей.

Длина лучей выбирается исходя из диаметра используемых пропеллеров, так, чтобы после их установки расстояние между окружностями вращающихся винтов было не менее 1–2 см, и уж тем более эти окружности не должны пересекаться. Моторы, устанавливаемые на лучах, должны быть равноудалены от центра рамы, где будет располагаться «мозг», и (в большинстве случаев) находиться на одном расстоянии друг от друга, образуя равносторонний многоугольник.

При проектировании стоит учесть, что центр рамы должен совпадать с центром тяжести, поэтому установить аккумулятор сзади между лучами — плохая идея, если он не будет скомпенсирован грузом спереди, например камерой. Продумай, на что будет приземляться твой аппарат, для новичков можно посоветовать приспособить что-то мягкое на «пузе» или концах лучей, например плотный поролон или теннисные мячики.

Info

Полет от первого лица (FPV) очень захватывает, особенно если пользоваться видео-очками и HeadTracker’ом, который будет повторять движения головы на подвесе FPV-камеры, создавая ощущение, что находишься в кабине пилота.

Сфера применения

Использовать quadrocopter можно и для серьезных целей. Оснащенный видеокамерой и передатчиком, он может передавать изображения с воздуха отслеживаемых объектов. К примеру, местонахождение голов скота на пастбище или состояние крыш и высоких памятников.

В его силах разведывать ледовые или сплавные заторы рек, передавать информацию о пробках и ситуации на дорогах. квадрокоптер используется и при лесных пожарах, давая обзор направления движения огня. В общем, везде, где есть необходимость получения панорамной картинки с высоты – он первый помощник. Включая сферы спасения жизни и поиска людей.

Из остальных очевидных методов применения дрона – переноска им по воздуху каких-либо грузов. Летательному аппарату не страшны плохие дороги или их полное отсутствие, а удаленное управление позволяет использовать его в любую погоду без риска для жизни пилота.

Квадрокоптер с грузом
Квадрокоптер с грузом

Есть и не очевидные способы применения квадрокоптеров. К примеру, в некоторых крупных торговых центрах летательные аппараты подобного типа производят замену ламп освещения под потолком. Захват выполняется в специальный держатель, после чего дрон вращается, выкручивая светильник, и транспортирует его на землю.

Чертежи и схемы квадрокоптеров

Чертежи для сборки квадрокоптера могут незначительно различаться между собой. Детали зависят от габаритов собираемого своими руками дрона, от его формы и конструктивных особенностей. Но базовый чертеж обычно предлагает сделать маленький квадрокоптер на крестообразной силовой раме с размерами 363 на 363 см. Параметры корпуса при этом составляют около 107 на 107 см, в таком случае в дроне без проблем размещаются основные детали.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Стандартно самодельные дроны собирают на рамах из четырех лучей

Структурная схема квадрокоптера выглядит очень просто. В центре конструкции на силовой раме всегда располагается электронная плата управления. По четырем углам на равном расстоянии друг от друга нужно поставить двигатели с закрепленными на них пропеллерами. В корпус в центре конструкции монтируют также элементы питания и радиодатчики для удаленного пилотирования.

Как сделать самодельный квадрокоптер своими руками
Регуляторы оборотов на лучах необходимы для дронов, предназначенных для маневрирования

Важно! При сборке дрона своими руками нужно следить за тем, чтобы основная масса конструкции приходилась на центр и не смещалась в ту или иную сторону.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector