Дроны – перспективная технология для современного кино – arduino – Electronic Parts

Самодельный летающий дрон с камерой, который следует за вами на автопилоте (на основе arduino)

В наши дни дроны – это очень популярные игрушки. На рынке можно найти профессиональные летающие дроны и дроны для любителей. У мастера, автора данной статьи, есть четыре беспилотника (квадрокоптеры и гекскоптеры), потому что он любит все, что летает, но 200-й полет не так интересен и становится скучно, поэтому он решил создать свой собственный дрон с некоторыми дополнительными возможностями. Мастер любит программировать на Arduino и проектировать схемы и гаджеты, поэтому он начал его строить. В самоделке использован контроллер полета MultiWii, основанный на чипе ATMega328, который также используется в Arduino UNO, поэтому программирование довольно простое. Этот беспилотник может быть подключен к смартфону на Android, который отправляет свои данные GPS на беспилотник, который сравнивает эти данные с его собственным сигналом GPS, а затем начинает следовать за телефоном. Поэтому, если двигаться по улице, дрон будет следует за вами. Конечно, есть много недостатков, однако дрон следит за телефоном, снимает видео, а также имеет ультразвуковой датчик расстояния, чтобы избежать препятствий в воздухе. Это особенности самодельного беспилотника.

Шаг 1: Основные свойства

Дрон работает почти полностью автоматически, вам не нужно управлять им, потому что он следует за вашим телефоном, который обычно находится всегда с вами, ультразвуковой датчик помогает обходить деревья, здания и другие препятствия, а GPS выдает очень точные данные о местоположении, но давайте посмотрим, что мы имеем в итоге:

Смотрите про коптеры:  Обновите свой дрон камерами GoPro для съемки профессионального уровня

– Аккумулятор 1000 мАч, хватает на 16-18 минут непрерывного полета;
– ультразвуковой датчик, чтобы избежать препятствий в воздухе;
– Модуль Bluetooth для получения данных с телефона;
– Микроконтроллер на основе Arduino;
– встроенный гироскоп;
– регулируемая максимальная высота (5 м);
– при низком заряде батареи, дрон автоматически падает на телефон; (желательно держать телефон в руках)
– затраты на постройку дрона около 100 долларов;
– можно запрограммировать на что угодно;
– с помощью GPS можно отправить беспилотник по любым координатам;
– дизайн в стиле квадрокоптера;
– оборудован 2-мегапиксельной видеокамерой 720p HQ;
– весит 109 г;

Шаг 2: Подбор деталей и инструментов

Инструменты:

– Паяльник;
– Клей-пистолет;
– резец;
– Кусачки;
– Супер клей;
– Двухсторонняя клейкая лента;
– Резинки;

Электронные компоненты:

– MultiWii 32kB Flight Conroller;
– Модуль последовательного GPS;
– Серийный I2C конвертер;
– Модуль Bluetooth;
– Ультразвуковой датчик;
– Кусок жесткой пластмассы;
– Соломинки из кафе;
– зубчатая передача;
– Двигатели;
– Пропеллеры;
– Винты;
– L293D Motor Driver (это был неудачный выбор драйвера, будет исправлено во второй версии);
– 1000 мАч литий-ионный аккумулятор;

Шаг 3: Сборка пропеллеров

Мастер купил эти пропеллеры с моторами на Алиэкспресс, они являются запасными частями для дрона Syma S5X, но они оказались полезными и для данной самоделки.

Шаг 4: Принципиальная схема

Всегда смотрите на схему во время работы и будьте осторожны со связями.

Шаг 5: Пайка двигателей к драйверу управления

Теперь вам нужно спаять все кабели от двигателей до ИС драйвера двигателя L293D. Посмотрите на картинки, они говорят гораздо больше. Вы должны подключить черный и синий провода к заземлению и положительные провода к выходам 1-4. L293D может управлять этими двигателями, но мастер рекомендует использовать силовые транзисторы, потому что этот чип не может работать со всеми четырьмя двигателями при высокой мощности (более 2 А).

Шаг 6: Сборка рамы

Пожалуйста, обратите внимание на вторую картинку, на которой показано, как оборудовать пропеллеры. Используйте крепкие трубочки-соломинки из кафе и кусок пластмассы для сборки рамы. Используйте немного горячего клея и супер клея для всех четырех винтов, затем проверьте соединения. Очень важно, чтобы пропеллеры находились на одинаковом расстоянии друг от друга.

Шаг 7: Добавление проводов к драйверу L293D

Припаяйте провода к оставшимся контактам микросхемы. Это поможет подключить контакты Arduino к входам / выходам. Теперь пришло время построить схему.

Шаг 8: Схема

Все модули включены в комплект контроллера полета, который мастер заказывал заранее, так что просто нужно соединить их вместе. Bluetooth идет к последовательному порту, сначала GPS в преобразователе I2C, затем в порту I2C. Теперь данную схему можно установить на свой дрон.

Шаг 9: Крепление электрической цепи к раме

Используйте двустороннюю ленту и сначала добавьте GPS. Эта губчатая лента удерживает все на месте, поэтому приклейте каждый модуль один за другим на пластиковую деталь. По окончанию следует подключить контакты привода двигателей к MultiWii.

Шаг 10: Соединение двух цепей

Входные контакты поступают на D3, D9, D10, D11, остальные должны быть подключены к контактам VCC и GND.

Шаг 11: Батарея …

Мастер использовал несколько резиновых лент, чтобы прикрепить батарею к дрону. Держится довольно крепко.

Шаг 12: Ультразвуковой датчик

Датчик гидролокатора закреплен на дроне резиновой лентой и подключен к контактам D7 и D6 контроллера MultiWii.

Шаг 13: Программирование чипа

Вы должны использовать модуль Serial FTDI для программирования чипа. В комплект чипа входит модуль программатора.

Шаг 14: Программное обеспечение

Мастер не знает, загружено ли программное обеспечение на чип или нет, но здесь он объясняет, что делать. Сначала загрузите официальную библиотеку MultiWii на свой компьютер. Извлеките файл .zip, затем откройте файл MultiWii.ino. Выберите «Arduino / Genuino UNO» и загрузите его на свой чип. Теперь ваш микроконтроллер имеет все предустановленные функции. Гироскоп, свет, Bluetooth и даже маленький ЖК-дисплей (который не используется в этом проекте) работает с загруженным кодом. Но этот код можно использовать только для проверки работоспособности модулей. Попробуйте наклонить дрон, и вы увидите, что моторы будут вращаться из-за гиросенсора. Нам следует изменить код контроллера, чтобы дрон следовал за телефоном.

Если вы можете запрограммировать Arduino или следовать инструкциям мастера, то сможете создать свой собственный дрон, который будет следовать за вами повсюду.

GitHub – ссылка на программное обеспечение

Шаг 15: Изменение кода

Мастеру пришлось изменить код датчиков и контроллера, который давал подсказки для ATMega328, но теперь модуль Bluetooth выдает три GPS-координаты, и в зависимости от них движется дрон.

Вложения

Шаг 16: Приложение для телефона

Мастер использовал приложение SensoDuino, которое можно загрузить из плей маркет гугла. Подключитесь к дрону через Bluetooth и включите GPS TX и регистрацию данных. После этого приложение телефона готово.

Шаг 17: Камера

В качестве камеры использована дешевая китайская камера. Эта камера использовалась во многих проектах мастера и всегда показывала отличные результаты. Весит она всего 15 г и может снимать хорошее видео.

Шаг 18: Тестирование …

Расстояние соединения составило около 8 м, что более чем достаточно для такого беспилотника, как этот.

Больше никаких вертолетов: как дроны меняют кинематограф

Давно миновало время, когда производителям инди-картин приходилось тратить больше половины бюджета даже на не слишком важные несколько секунд, снятых с воздуха. Теперь новые ракурсы доступны каждому – достаточно обзавестись беспилотником с камерой и, желательно, художественным вкусом.

Несмотря на то, что многие студии и отдельные режиссеры начали применять дроны несколько лет назад, ниша по-прежнему остается не полностью занятой – есть спрос и со-стороны зрителей, и со стороны студий, а значит, есть возможность заработать для тех, кто готов предложить студии более-менее профессиональные услуги.

Конечно, когда мы говорим о кино, речь не идет о банальной съемке с беспилотника, как с мобильного телефона,  – что годится в варианте “глаз с неба”, то не подойдет для требовательных режиссеров.

Благо современные модели даже сравнительно небольших мультикоптеров, например DJI Inspire 1, позволяют дистанционно изменять настройки камеры (апертуру, выдержку и ISO) в режиме реального времени .

В полете можно управлять карданным подвесом, наклоняя камеру или наклонять сам беспилотник – и все это с одного пульта. Разрешение видеосъемки в 4K при 24 кадрах в секунду вполне достаточно для большинства случаев.

На видео представлен ряд примеров того, какие кадры можно получать с использованием БЛА:

Какое влияние появление дронов оказало на кинематограф?

Режиссеры и операторы ищут идеальные кадры. При этом многие инди-разработчики отмечают, что использование БЛА привлекает к съемочной группе излишнее внимание – профессиональные дроны собирают толпу зевак намного большую, нежели операторский кран. Юридические ограничения на съемочные полеты пока действуют лишь в ряде стран, однако кое-где их уже приходится учитывать.

Сколько нужно тренироваться оператору, чтобы преуспеть в пилотировании дрона,  задействованного для профессиональных съемок?

Порядка 200 часов. Впрочем, если вам доводилось управлять камерой, размещенной на операторском кране – период обучения окажется еще меньше: алгоритмы управления схожи.

С другой стороны, обучение чему угодно, становление настоящим мастером – это практически бесконечный процесс.

Даже опытные операторы говорят о том, постепенно движения камеры БЛА становятся все более точными, а получаемые ракурсы все более интересными.

Какие ошибки можно ожидать?

Не стоит переоценивать угрозу, исходящую от вашего БЛА и страховать его на миллионы. Понятно, что начинающий пилот может разбить дрон стоимостью в несколько тысяч долларов (и съемочную аппаратуру) или даже задеть кого-то из “звездного” актерского состава.

Но все же обычно беспилотник используется для плавной съемки пейзажей с высоты, так что он вряд ли с кем-то столкнется. Риск разбить девайс, безусловно, ненулевой, поэтому многие советуют вначале поучиться рулить беспилотником налегке, не устанавливая на него съемочную аппаратуру. Страховка тоже не помешает, но будьте реалистами в оценках возможно ущерба.

https://www.youtube.com/watch?v=nWYj_281-OY

И не снимайте с беспилотника над Красной площадью или рядом с аэропортом – если не хотите неприятностей.

Можно ли сэкономить, используя беспилотник вместо вертолета?

Безусловно. Конечно, расценки на аренду вертолета встречаются разные, но примерно аренда вертолета, камеры и подвеса, а также оплата услуг оператора стоила порядка $3 тысяч за час в воздухе.

Купленный за те же деньги беспилотник, при бережном к нему обращении, способен служить годами.

К тому же, его можно подвести намного ближе к людям, животным и другим объектам, – при должной сноровке БЛА пролетит между домами или деревьями, словом, сравнение безусловно в пользу БЛА..

О вкусах не спорят, но…

Конечно, у каждого режиссера, может быть своя точка зрения на то, какие кадры нужно делать с воздуха. Очевидно, что с дрона можно снять замечательные панорамы города. Можно следовать за машиной героя над шоссе.

Всегда эффектен облет героя (этот эффект совсем недавно можно было получить только, используя рельсы или многокамерную систему). Главное – не перебарщивать – пара эффектных кадров зачастую интереснее, чем длительные облеты местности или использованные не к месту спецэффекты.

В ролике ниже представлен подобный подход – кадры с БЛА используются редко, однако находятся “на своих местах”:

В последнее время в “дроностроении” наблюдается еще одна тенденция – беспилотники получают все более качественные камеры. Например, для Inspire 1 недавно появилась новая камера, способная записывать изображение в формате RAW.

Об использовании роботов в кинематографе можно подробнее почитать по ссылке.

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.

Дроны - перспективная технология для современного кино - arduino - Electronic Parts
Что идет в комплекте

В наборе идут:

НаименованиеХарактеристики
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.

Какие дроны используют в мировом кинематографе

Любительские дроны могут снимать отличные кадры, но их грузоподъемность низка, поэтому они не подходят для профессионального использования. Беспилотники для киносъемок часто уступают своим легким аналогам в длительности полета (обычно она составляет не больше 15-20 минут), но разработчики создают модели, способные продержаться в воздухе до получаса.

Профессиональные дроны может купить любой желающий, цены на них вы найдете в этом посте. Но для крупных кинопроектов квадрокоптеры не покупают и не арендуют отдельно — существуют специальные компании, которые предоставляют услуги съемки вместе с работой команды операторов. Каждый дрон имеет свою специфику и требует умения обращаться с ним.

Подробнее о популярных дронах для киносъемок вы узнаете ниже. Квадрокоптеры размещены в последовательности от самых дорогих к более простым моделям.

Цена: $42 000

Первый в мире серийный беспилотный летательный аппарат с 6-ю рамами, предназначенный для профессионального использования в кино. Создан для работы с тяжелыми промышленными камерами и объективами. Участвовал в съемках многих голливудских фильмов, в том числе “Спектр”, “Мстители: эра Альтрона”, “Чем дальше в лес”, “Миссия невыполнима: племя изгоев”, “Охотник”.

Особенности гексакоптера:

  • Максимальный взлетный вес — 23 кг;
  • Общий диаметр — 1510 мм;
  • Вес без батарей — 5.5 кг, с батареями — 11 кг;
  • Минимальная нагрузка составляет 6 кг, максимум 13,4 кг.

Flying-Cam 3.0 SARAH

Цена: $18,000

Этот дрон в 2023 году получил награду “Наука и техника” от Академии кинематографических искусств и наук, после съемок ленты “Skyfall”. Также он участвовал в съемках фильмов “Гарри Поттер и тайная комната”, “Трансформеры”, “Миссия невыполнима” и других высокобюджетных голливудских кинолент.

Особенности дрона:

  • Скорость — до 140 км/час;
  • Время полета — до 60 минут;
  • Максимальный взлетный вес — 10 кг;
  • Максимальная высота полета — 5 км;
  • Работает в диапазоне от -20° до 45°.

Freefly ALTA 8

Цена: $17,500

Удобный и надежный Freefly ALTA 8 способен свободно поднять камеру весом 8 кг. Управлять дроном можно с помощью полетного контроллера SYNAPSE, дрон совместим с ARRI- и RED-камерами. Использовался в фильмах “Сфера”, “Люси”, “Безумный Макс: Дорога ярости” и других.

Особенности октокоптера:

  • Дальность полета — 1,5 км.
  • Быстро настраивается, готов к полету практически с коробки;
  • Складывающаяся рама из углеродного волокна;
  • Камеру можно крепить сверху и снизу;
  • Вес — 19 кг.

AZ 4K UHD Camera Drone Green Bee 1200

Цена: $8,990

Информации о квадрокоптере AZ 4K UHD Camera Drone Green Bee 1200 немного, но известно, что этот тяжелый дрон способен поднять даже самую увесистую камеру.

Особенности квадрокоптера:

  • Максимальный взлетный вес — 20 кг;
  • Максимальное время полета — 20 минут;
  • Стабильность улучшена на 30% по сравнению с предыдущей моделью;
  • Имеет складывающиеся лучи из дюралюминия для устойчивости камеры и компактности при сборке.

DJI Matrice 600

Цена: $6,740

Премьера этого гексакоптера состоялась на National Association of Broadcasters — ежегодной встрече кинематографистов. Новинку представили вместе с совместимым с ним стабилизационным подвесом DJI Ronin-MX.

Особенности гексакоптера:

  • Оснащен 6 моторами;
  • Максимальная высота полета — 2500 метров;
  • Вес — больше 9 кг;
  • Максимальный взлетный вес — 15 кг.

Vulcan UAV Black Widow Black Widow

Цена: $3,600

Мощный, прочный беспилотник, его второе имя — “Черная вдова”. Изогнутые лучи дрона напоминают лапы богомола, шасси можно разводить в стороны, чтобы они не мешали подвесу с камерой. Профессиональный дрон используют не только для киносъемок, но и для инспекции объектов инфраструктуры.

Особенности дрона:

  • Диаметр рамы — 0,9 м;
  • Система против вибрации из силикона, с помощью которой можно быстро установить шасси и камеру;
  • 8 моторов;
  • Распределительная плата питания на 250A.

DJI Inspire 2

Цена: $2,999

Несмотря на относительно низкую цену и компактные размеры, DJI Inspire 2 используют в мировой киноиндустрии, в том числе для съемок голливудских фильмов. В частности, дрон использует компания Aerial Mob, которая участвовала в создании кинолент “Ла Ла Лэнд”, “Конг: Остров Черепа”, “Сфера”.

Особенности квадрокоптера:

  • Камера 360°;
  • Качество видео 6K в CinemaDNG/RAW и 5.2K в Apple ProRes (с Zenmuse X7);
  • Максимальная скорость — 94 км/час;
  • До 80 км/час дрон разгоняется за 5 секунд;
  • Квадрокоптер оснащен двумя самообогревающимися аккумуляторами, поэтому может выдержать температуру до -20, пробыв в воздухе 27 минут;
  • Управлять дроном можно с помощью курсовой FPV-камеры.

Несколько советов новичкам

Решая заняться созданием квадрокоптера на Arduino, обратите внимание на следующие советы:

  • Не усложняйте первую конструкцию, устанавливая экшен-камеру. Вашей задачей остается создание дрона, который сможет взлететь и уверенно держаться в воздухе, а не упасть на землю, сломавшись при первом полете. Если же последнее произойдет, то легко можно разбить экшен-камеру, а это большие расходы.
  • Не гонитесь за большими масштабами, так как на первый раз достаточно создать небольшой рабочий Arduino дрон, над конструкцией которого можно будет дальше работать, совершенствуя и усложняя.
  • Сократите до минимума количество дополнительных элементов и соединений, так как большое число датчиков и всевозможных контролеров не всегда повышает надежность дрона в полете. Значительно лучше создать базовую конструкцию и постепенно ее усложнять, добавляя новые функции и возможности. Это будет значительно разумней и позволит в будущем проектировать «специализированные» дроны.
  • Если вы хотите изготовить квадрокоптер Arduino с камерой, то вам потребуется основание достаточно больших размеров, что снижает устойчивость всей конструкции.

В завершение обратим внимание, что программирование и создание квадрокоптера на базе Arduino – увлекательное, но достаточно сложное дело для новичков, поэтому не опускайте руки, если у вас не получается. Сделать на Arduino дрон вполне реально каждому и поможет в этом масса дополнительной информации и видео, которое вы легко найдете в интернете.

Квадрокоптер на Ардуино своими рукамиРейтинг 3.7/5 (3 голосов)

Первые прототипы квадрокоптеров

Прежде чем углубляться в историю этих аппаратов, необходимо разобраться в их специфике. Под квадрокоптером понимается вертолет, имеющий четыре несущих винта, разнесенных с помощью балок относительно центра корпуса.

Каждый из них оснащен собственным двигателем, а работа всех приводов контролируется микропроцессорной системой и тремя гироскопами, обеспечивающими стабильное положение аппарата в воздухе.

В зависимости от модели конструкция квадрокоптера может также включать акселерометр, датчик давления, сонар и GPS-приемник. Чтобы исключить поворот аппарата в воздухе, одна половина винтов вращается по часовой стрелке, а вторая – против, тем самым компенсируя крутящий момент.

Полет коптера может управляться радиокомандным способом посредством пульта или проходить в автономном режиме по заранее записанному в бортовой компьютер маршруту.

История создания квадрокоптеров началась еще на заре вертолетостроения, а именно в 1920-х годах.

Тогда независимо друг от друга над подобной идеей работали американский конструктор российского происхождения Георгий Ботезат и французский инженер Этьен Эмишен – каждый из них придумал пилотируемый аппарат с четырьмя разнесенными винтами, которые приводились в действие одним двигателем через сложную систему трансмиссии.

Во время испытаний их вертолеты смогли подняться на небольшую высоту (от 5 до 15 м) и пролететь определенное расстояние (модель Эмишена преодолела 1100 м), однако дальше тестовых полетов дело не пошло. На то имелось 3 причины:

  • слишком сложная трансмиссия, передающая крутящий момент с одного двигателя на все роторы, была крайне ненадежной и постоянно выходила из строя;
  • для поперечного и курсового управления модель Омишена использовала целых 8 пропеллеров, а аппарат Ботезата мог двигаться только с попутным ветром;
  • аппараты не имели системы стабилизации в воздухе, из-за чего были крайне неустойчивым в полете, особенно в ветреную погоду.

Последующее изобретение автомата перекоса и рулевого винта дало зеленый свет вертолетам классической и соосной схемы, и о четырехвинтовых на время забыли.

Лишь в 1950-х годах интерес к ним стал возрождаться, некоторые компании разработали опытные образцы подобных машин. Более совершенный квадрокоптер изобрел тот же Георгий Ботезат в 1956 году – новый вариант его машины уже управлялся с помощью несущих винтов.

В качестве весьма успешного примера можно также привести пилотируемый аппарат VZ-7 компании Curtiss-Wright, который в 1958 году прошел летные испытания, показал хорошую стабильность и управляемость, но был отвергнут Армией США из-за недостаточных эксплуатационных характеристик.

На этом разработка квадролетов снова затормозилась, и к данной идее вернулись лишь спустя полвека, уже в следующем тысячелетии.

Параллельно развивалась технология создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), управляемых дистанционно или в автономном режиме. Особенно это было востребовано военными, которые заинтересовались подобными машинами еще в Первую Мировую войну.

Сложно сказать, кто изобрел первый дрон, так как подобные разработки проводились во всех развитых странах того времени, но одним из самых ранних аппаратов этого типа в мелкосерийное производство поступил немецкий беспилотный бомбардировщик Fliegermaus, способный нести бомбовую нагрузку и управляемый по радио.

Другой пример такой техники – созданный в 1917 году «Автоматический аэроплан Хьюитта-Сперри», оснащенный двумя гироскопами для полностью автономного полета по заданному курсу.

В межвоенный период и во Вторую мировую войну бурное развитие получили самолеты-снаряды (в частности, немецкий Фау-1), являющиеся прототипами современных крылатых ракет, а также переоборудованные из обычных моделей беспилотники-разведчики и бомбардировщики.

Однако из-за несовершенства технологии (прежде всего контрольного оборудования) все эти и последующие системы были спроектированы в виде самолетов, ракет или вертолетов обычной схемы.

Их боевое применение хоть и не было абсолютно удачным, однако поспособствовало тому, что история развития дронов продолжилась дальше.

Появление современных квадрокоптеров

По прошествии полувека с тестовых испытаний первых квадрокоптеров сложились благоприятные условия для возрождения интереса к этому виду летающей техники:

  • во-первых, достижения в области материаловедения позволили создать прочные и легкие полимеры, которые существенно уменьшают вес аппарата;
  • во-вторых, прогресс микроэлектроники (а именно появление микропроцессоров) обеспечило базу для более простого и стабильного управления винтокрылыми машинами.

В своем современном виде первые в мире квадрокоптеры появились в 2006 году с выпуском моделей от немецкой компании MikroKopter. Они уже имели бортовой микроконтроллер, 3 гироскопа, барометр и акселерометр, отличались достаточной стабильностью в полете. Чуть позже их дополнили GPS-модулем для фиксации позиции.

Квадрокоптер на радиоуправлении от MikroKopter изначально был предназначен для профессионального использования и имел высокую стоимость, однако открытый исходный код привел к появлению на рынке его дешевых клонов, что негативно отразилось на продажах компании.

И хотя по данной причине код впоследствии закрыли, это побудило другие фирмы изобретать дроны гражданского назначения в разных ценовых категориях.

В дальнейшем рынок четырехвинтовых дронов пошел по двум направлениям:

  • создание полностью готовых к использованию устройств различного класса, от бюджетных игрушек до профессиональных платформ для видеосъемки, спасательных, полицейских, природоохранных и других операций;
  • разработка микроконтроллеров и программного обеспечения к ним, которые можно адаптировать к самодельным или купленным аппаратам.

По первому пути пошли такие ныне известные компании, как Gaui, DJI, XAircraft и другие производители. Как правило, в их продукцию входит сам аппарат, собственная линейка микроконтроллеров и программного обеспечения к ним.

Во втором направлении особо отметились такие компании, как MultiWii, KaptainKuk, ArduCopter.

При разработке своих микроконтроллеров они часто используют платы Arduino и разрабатывают открытый исходный код, давая возможность энтузиастам самим создавать свои варианты систем.

Еще одной важной технологией, благодаря которой квадрокоптеры появились на широком рынке, явилась система стабилизированной подвески, позволяющая монтировать на аппарат фото- или видеокамеру или иную аппаратуру.

Установленные в ней сервоприводы и датчики позволяют компенсировать колебания и развороты дрона по соответствующим осям, обеспечивая подсоединенному оборудованию оставаться в практически неподвижном положении.

Это существенно улучшило качество съемки с квадрокоптеров, и именно благодаря этой технологии они сегодня широко используются в рекламе, кинопроизводстве, военном деле и т. д.

Очевидно, что история дронов не остановится на стадии развлечения и узкоспециализированного применения.

В Саудовской Аравии уже готовятся в ближайшие годы запустить автоматическое беспилотное такси на базе квадрокоптера, появляются разработки полноценных боевых машин, способных выполнять не только разведывательные функции, но и участвовать непосредственно в военных действиях.

Совершенствование этих аппаратов идет сегодня по пути увеличения длительности работы в автономном режиме, расширения функционала, внедрения систем искусственного интеллекта. Оправдают ли квадрокоптеры себя в будущем – покажет время, но уже сегодня они предоставляют широкие возможности в самых различных областях.

Скетч для arduino

На этом этапе вам понадобятся некоторые знания в программировании Arduino. Если вы чего-то не понимаете, остановитесь на этом моменте и постарайтесь с ним разобраться. Приведенные ниже пояснения помогут вам со многими вопросами, но описать все возможные нюансы невозможно.

После того как вы подключили MPU-6050 к вашему Arduino, включите его и загрузите скетч I2C scanner code.

Скопируйте код программы, вставьте его в пустой скетч и запустите. Откройте серийный монитор Arduino IDE (Tools->Serial Monitor) и убедитесь, что вы подключены к 9600 (нижний левый).

Если вы все сделали правильно, должно обнаружиться устройство I2C и ему присвоиться адрес 0x68 ил 0x69. Запишите его. Если появились ошибки, проверьте подключение.

Теперь вам надо загрузить скетч, который обрабатывает информацию с акселерометра/гироскопа. По сети гуляет не один вариант подобных скетчей, рекомендуем использовать вот этот.

После перехода по ссылке, нажмите “Download Zip”. После скачки, разархивируйте архив. Потом этого откройте Arduino IDE. Перейдите в sketch->import library -> add library.

Вам надо будет добавить обе папки: I2Cdev и MPU6050.

После того как вы установили библиотеки, откройте файл MPU6050_DMP6 (MPU6050 -> Examples). Рекомендую вам его просмотреть, даже если вы не особо ориентируетесь в коде. Если у вас присвоился адрес 0x69, вам надо раскомментировать одну строку в верхней части кода (после #includes), так как по умолчанию стоит 0x68. Теперь программа должна компилироваться.

Загрузите программу, откройте окно серийного монитора (в этот раз с 115200) и следуйте инструкциям. Поздравляю, так как сейчас вы должны были получить значения с акселерометра/гироскопа через Arduino!

Прежде чем двигаться дальше, надо откалибровать ваш гироскоп/акселерометр. Найдите плоскую горизонтальную поверхность и поставьте на нее плату MPU6050.

Создаем квадрокоптер на базе arduino

Не обязательно покупать беспилотник в магазине — теперь вы можете сделать квадрокоптер на базе arduino самостоятельно. Дрон будет иметь мощное автономное питание и функционировать на стабилизационный системе, основой которой будет база Arduino. Если сделать летательный аппарат своими руками, можно сэкономить приличную сумму. Покупной коптер стоит минимум 80 долларов. Если вы создадите его самостоятельно, это обойдется примерно в 60 условных единиц.

Квадрокоптер на базе arduino - самодельный беспилотник

Самодельный квадрокоптер — предмет отдельного разговора. Всегда были, есть и будут пользователи, которым мало просто летать. Им необходимо почувствовать себя великими конструкторами и быть уверенными, что дрон, сделанный собственноручно, будет летать так, как хочется именно им.

Летающую модель с 4 ножками можно сотворить своими руками. Процесс не покажется вам сложным, а наоборот, доставит удовольствие, но только при условии изучения инструкции и пошагового ее соблюдения. Прежде всего, перед процессом создания дрона, стоит определиться с элементами, которые будут использованы в работе. В качестве контролера, как и предполагалось, будем использовать платформу Arduino — это недорогая, но качественная база, которая обеспечит устройству бесперебойную работу.

Для создания беспилотника важно правильно подобрать двигатели. Бесщеточные достаточно мощные, но их стоимость составляет минимум 20 долларов, это означает, что устройство обойдется около 80 долларов. В данном случае стоит отдать предпочтение щеточному варианту — намного дешевле, и не требуют установки дополнительных контроллеров.

Так же необходимо позаботиться о приобретении качественного мотора, а затем заняться его стабилизацией. Здесь не обойтись без акселерометра и гироскопа. Так определим угол наклона и ускорение. Данные сенсоры — для создания мощной модели. Чтобы сделать квадрокоптер своими руками с управлением Arduino, вам понадобятся:

  • аккумуляторы на 3,7 В литиевого типа;
  • провода;
  • транзистор не слабее ULN2003A Darlington Transistor;
  • моторы Coreless Motors;
  • микроконтроллер 0820 Coreless Motors;
  • гироскоп;
  • акселерометр;
  • инструменты для спаивания;
  • 3D принтер.

Первое, что следует сделать – это создать раму для будущего квадрокоптера. Каркас получится легким и прочным, если воспользоваться 3D принтером. Затем следует настроить акселерометр и гироскоп. Не нужно подключать к 5 В — это может привести к тому, что плата испортится. Лучше отдать предпочтение 3.3 В. Необходимо учесть, что в большинстве плат есть специальный регулятор напряжения.

Квадрокоптер на arduino - идея для радиоподелки своими руками

После подключения акселерометра можно начать сборку электросхемы. Чтобы сделать все правильно, стоит просмотреть подробное видео, где доступно разъясняют способы сборки. Теперь у вас есть свой квадрокоптер, который вы сделали под нашим четким руководством.

Как оказалось – это вполне реальная задача. Процесс не доставит вам забот, зато можно сэкономить большую сумму. Если возникли сомнения по поводу запуска вашего устройства, инструкцию о том как это сделать читайте здесь. При правильном обращении квадрокоптер на базе arduino прослужит долго.

Letyshops [lifetime]

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны “Bezh”, “Akvarel”, “Gold”

Telegram Viber Vkontakte

или пишите “Хочу бесплатные шаблоны” в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны “Bezh”, “Akvarel”, “Gold”

Telegram Viber Vkontakte

или пишите “Хочу бесплатные шаблоны” в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Фильмы и сцены в них, снятые дронами

Skyfall (2023)

Сцена с гонкой на мотоциклах, снятая дроном, стала настолько популярной в Голливуде, что после нее европейское агентство авиационной безопасности FAA предоставило шести кинокомпаниям разрешение на коммерческое использование беспилотных дронов.

Поставщик дроновQNX Software Systems

ДронFlying-Cam 3.0 SARAH

Волк с Уолл-стрит (2023)

Для создания кадров фильма «Волк Уолл-стрит» с высоты птичьего полета съемочной группе помогла американская компания «Freefly Cinema». Съемки из воздуха вечеринки в бассейне были сняты дроном с помощью камеры Canon C500 с качеством 4K, прикрепленной к беспилотнику Freefly.

Поставщик дроновFreefly Cinema

ДронFreefly

Спектр (2023)

Одной из самых динамичных сцен фильма был бег Джеймса Бонда по крыше, в основном сцена была снята с помощью дронов на крыше возле Трафальгарской площади в Лондоне.

Для съемок компании понадобилось специальное разрешение от Управления гражданской авиации, потому что сцена была снята ночью, а использование БПЛА в центре Лондона ограничено в целях безопасности.

Поставщик дроновHelicopter Film Services

ДронAerigon MK II

Мстители: эра Альтрона (2023)

Компания Helicopter Film Services снимала воздушные сцены в Хендоне (Великобритания). Команда из трех человек обслуживала квадрокоптер, на котором была установлена камера RED Dragon.

Команда снимала фоновые сцены и экшн, действуя в соответствии с инструкциями режиссера Джосса Уидона и второго режиссера Бэна Дейвиса. Камера снимала отдельные участки города, и из набора этих кадров специалисты по спецэффектам сделали общую 3D-модель.

Поставщик дроновHelicopter Film Services

ДронAerigon MK II

Робот по имени Чаппи (2023)

В фильме один из роботов пролетает через стеклянное окно на полной скорости. Эта сцена была снята с использованием дрона, и, хотя кадр нельзя было бы заснять с помощью вертолета, его можно было сделать с кабельной камерой. Тем не менее, выбор пал на квадрокоптер, который сделал сцену более динамичной.

Поставщик дроновDrone Crew

ДронRED Scarlet

Мир Юрского периода (2023)

Воздушные сцены были отсняты с помощью камеры RED Dragon и системы SHOTOVER K1 с объективом FUJINON 19-90mm Cabrio.

Поставщик дроновTeam 5 Aerial System Rentals

ДронНеизвестно

Неудержимые 3 (2023)

На дрон было снято около 30 сцен фильма, в том числе первая, которая отображает перестрелку поезда и вертолета.

Поставщик дроновZM Interactive

ДронНеизвестно

Гарри Поттер и тайная комната (2002)

Сцена с летающей машиной была создана с помощью компьютерной графики, но основа для нее была снята с помощью дрона.

Поставщик дроновНеизвестно

ДронFlying-Cam 3.0 SARAH

Беспилотник на съемочной площадке может заменить работу крана для операторской группы и даже вертолета, и качество съемки при этом окажется выше. Дрон гораздо мобильнее этих систем и позволяет делать съемку с абсолютно разных ракурсов, а также быстро менять расстояние до объекта — сейчас он отображает блики в глазах актера, а через несколько секунд показывает сцену с высоты птичьего полета.

Поскольку дроны обходятся при этом гораздо дешевле операторской группы, в кинематографе их используют достаточно широко. Для создания видеоконтента высокого качества нужен мощный дрон, способный поднять тяжелую видеокамеру, работать при любых погодных условиях, обеспечивать ровную картинку при помощи стабилизационной системы.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий