- Активный подвес и fpv камера
- Возможные проблемы и их решение
- Выбор лопастей
- Детали и цены
- Детали с али экспресса
- Полная сборка с нуля
- Постройка diy квадрокоптера. часть 1 теория
- Самодельный дрон из подручных материалов
- Самодельный квадрокоптер
- Сборка в домашних условиях
- Сборка коптера
- Строим квадрокоптер. часть 1. детали.
- Сфера применения
Активный подвес и fpv камера
Для хорошей видеосъемки жестко закрепленная камера не годится — нужна стабилизация, удерживающая камеру в горизонтальном положении независимо от положения коптера. Подвесов для такой стабилизации существует два вида:
Для меня преимущество бесколлекторных подвесов перевесило все недостатки, и я решил сделать собственный: в конце концов, коптер я уже собрал с нуля, не останавливаться же на достигнутом. Заодно решил интегрировать в подвес крепление для дополнительной камеры:
летать через FPV всe же приятнее через жестко закрепленную камеру (иначе не видно положения коптера), плюс у специализированных FPV-камер есть ряд преумиществ перед GoPro: они выдают сигнал без задержки и значительно лучше справляются со сложным освещением (при полете против солнца, например). Были закуплены следующие комплектующие:
Контроллер Martinez работает на ПО с открытым кодом (
), его разрабатывают несколько человек на моем местном
. Альтернатива — хорошо известный контроллер Алексея Москаленко (
). Стоит она, однако, более чем в два раза дороже, а по качеству стабилизации последние версии BruGi уже на абсолютно сравнимом уровне.
Механику для подвеса я разработал самостоятельно, и как и с рамой для самого коптера, попросил хорошего знакомого вырезать мне ее на фрезеровочном станке из стеклопластика. Пока товарищ готовил мои детали, другой коллега с форума вызвался сделать 3D-модель и рендер:
Процесс сборки, а также первый полет после многих часов настройки PID-параметров контроллера:
Возможные проблемы и их решение
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.
Ниже представлено видео с описанием сборки комплекта квадрокоптера.
Выбор лопастей
Лопасти — одна из простых деталей, которым мало уделяют внимания начинающие. От конструкции данного элемента зависят летные характеристики дрона в целом. Рекомендации по выбору лопастей следующие.
- Если собирается квадрокоптер с камерой, нужно добиться минимальных вибраций при движении. Это позволяют сделать двухлопастные пропеллеры.
- Трехлопастные пропеллеры дают больше тяги, но для приведения их в действие требуется большая мощность двигателя.
Второй главный фактор выбора лопастей — материал, из которого они изготовлены. Для начинающих, при сборке первых моделей, можно купить пластиковые пропеллеры. Но стоит помнить, что они не отличаются прочностью. Пластик деформируется, высыхает (меняет жесткость).
Металлические пропеллеры — оптимальный выбор, если хочется получить долговечный дрон со стабильными характеристиками. Стоят такие изделия дороже пластика, но служат гораздо дольше, показывая стабильные характеристики. Стоит помнить, что металлические пропеллеры неизбежно потребуют двигатели большей мощности для своего вращения.
Третий тип материалов, используемых для изготовления лопастей — композитные полимеры, многослойная конструкция. Такие пропеллеры легкие и прочные. Их цена высока, однако в области спортивных дронов композитные материалы лопастей не имеют конкурентов.
Важно! Если сборка квадрокоптера в домашних условиях планируется впервые, то при покупке лопастей не стоит экономить. Нужно внимательно изучать приводимую производителем разницу в массах отдельных пропеллеров в комплекте. На практике, покупая набор лопастных блоков дороже всего на 10% от средней цены, можно избавиться от работ по балансировке системы.
Детали и цены
Самое важное и минимальное что потребуется для сборки с нуля (первым в списке идет то, что использовал я, затем то что используют многие другие):
| Сам квадрокоптер | ||
|---|---|---|
| Моторы: 4 штуки лучше брать на 1 больше, пригодится | hacker Style Brushless Outrunner 20-22L 924kv | $12.88 |
| hexTronik DT700 Brushless Outrunner 700kv | $10.95 | |
| 2213N 800Kv Brushless Motor | $7.36 | |
| Пропеллеры: минимум 2 стандартных и 2 обратного вращения в начале попыток и испытаний это будет главных расходный материал, поэтому берите сразу много, заодно часть из них будет бракованное и не пригодное для использования | 10X6 Propellers (5шт) 10X6R Propellers (5шт) | $2.40 $3.04 |
| APC 10×4.7 counter rotating propellers set | $8.50 | |
| Регуляторы скорости: 4 штуки покупать надо как и моторы с запасом, может быть брак или случайно сгорит и потом месяц ждать новый | HobbyKing 30A BlueSeries Brushless Speed Controller они же Mystery 30A BlueSeries | $10.47 $13.96 |
| TURNIGY Plush 25amp Speed Controller | $11.81 | |
| Источник питания с увеличением емкости растет и вес, а значит моторы будет больше потреблять, поэтому нет особого смысла брать супер емкий аккумулятор, лучше взять 2-3 мелких и менять их | Turnigy 2200mAh 3S 30C Lipo | $13.79 |
| ZIPPY Flightmax 2800mAh 3S1P 30C | $17.76 | |
| Рама стараемся делать максимально легкой и прочной | 4 алюминиевые трубки или профиль 10х10 и кусок фанерки | разобрать алюминиевый штатив |
| HobbyKing Quadcopter Frame V1 | $14.99 | |
| Мозги и датчики | ||
| Программируемый микроконтроллер | Seeeduino Mega | $43.00 |
| Arduino Mega | $64.90 | |
| Датчики рекомендую сразу брать AllInOne или FFIMU платку, так как остальные датчики очень сильно пригодятся потом | гироскоп ITG3205 акселерометр BMA020 | WMP$7.98 BMA020 230руб |
| All In One (гироскоп ITG3200, акселерометр BMA180, барометр BMP085, магнитометр HMC5883L) | $99.80 | |
| FreeFlight IMU 1.22L | €84.00 | |
| Аппаратура управления и зарядное устройство | ||
| Аппаратура управления минимум 4 канала | Hobby King 2.4Ghz 4Ch Tx & Rx V2 (Mode 2) | $22.99 |
| Turnigy 9X 9Ch (Mode 2) | $53.79 | |
| Аккумулятор к аппаратуре | Mystery 11.1V 2200mAh | $12.72 |
| AA 600mAH Ni-MH Battery Set (8pc) | $1.99 | |
| Зарядное устройство | iMAX B6 2.5″ LCD RC Lipo Battery Balance Charger | $36.50 |
| Turnigy Accucel-6 50W 6A Balancer/Charger | $22.99 | |
| Другое | ||
| так же потребуются проводочки, болтики, винтики, стяжки, дрель, паяльник с паяльными принадлежностями и более-менее прямые руки | ||
| ИТОГО примерно от 220$ | ||
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.
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.
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.
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.
Постройка diy квадрокоптера. часть 1 теория
Решили собрать квадрокоптер? Для вас это темная чаща? Не знаете за что взяться? Статья именно для вас. Составлена на личном опыте.
Часть 2
Заинтересовали квадрокоптеры. Решил сделать заказ, выбор пал на хабсан х4 c камерой 0.3мр.
Дождался, получил.Достаточно много отлетал на нём(были краши, долгие ожидания запчастей и ремонты). Мой мозг посетила идея собрать большой квадрокоптер, окунулся в эту тему, перечитал много статей. По возможности отвечал на вопросы людей, состоящих в группе Rc моделистов: по поводу выбора деталей, сборки квадрокоптера. Из всего этого возникла идея написать сию статью.
Принцип полёта
Итак, Если вы решили собрать свой квадрокоптер, то вам необходимо определиться с бюджетом. От суммы, которую вы готовы потратить на это Чудо, зависит размер. Наиболее частые размеры(в мм.) это 250,330,450,550 и больше.
*250 размер: маленький, легкий, чаще все используют только для FPV полётов.
*330 и 450 золотая середина для бюджетного квадрокоптера. Приемлемая масса и цена сборки.
*550 и больше можно отнести к профессиональным коптерам или мультироторам. Такие машины получатся тяжелыми и дорогостоящими. Для данных ЛА будут мощные двигатели и они могут таскать приличный вес, вплоть до килограммовых зеркалок.
Своё повествование я продолжу опираясь на коптер 450 масштаба.
Особое место в данной категории занимают рамы DJI 330 и 450, TBS Discovery.
Цена их соответствующая…высокая.
Есть множество клонов, его я и выбрал.
gearbest.com/rc-parts/pp_88914.html
Настало время выяснить,что же такое квадрокоптер и из чего он состоит.
1. Рама
2. Приёмник/Передатчик
3. Контроллер полёта:
a) AIOP
b) NAZA
c) MuliWii
d) HKPilot
е) AMP
f) И другие
4. Силовая установка
a) Мотор
b) Регулятор скорости
c) Пропеллеры
5. Аккумулятор
6. Доп. Оборудование:
a) FPV система (вид от первого лица в реальном времени)
• Курсовая камера
• Передатчик
• OSD
b) Подвес для бортовой камеры
c) Подсветка
Теперь можно все детально рассмотреть.
1) С рамой уже определились. 450 масштаб, клон TBS.
2) Приёмник/Передатчик. Выбор его имеет очень важное значение. Вам нужно для себя понять: как далеко вы хотите летать.
Самые популярные варианты:
1,5-2км обеспечит 2,4Ггц
433 мгц обеспечит около 5-10км(все зависит от мощности, можно улететь и на 20км)
Для себя выбрал 2,4Ггц FlySky Th9x 9каналов
Ссылка
Не дорогая и простая в настройке аппаратура.
Для квадрокоптера необходимо от 5 каналов.
Выбор данной аппаратуры обусловлен её популярностью, давностью на рынке.Существует множество клонов.Ведётся много споров по поводу того, какая фирма была первой, это та же тургига 9, авионикс и другие… В интернете множество настроек.
3) Контроллер полёта
На данный момент очень много контроллеров полёта для квадрокоптеров. Свой выбор я сделал. Это Naza Lite c GPS
banggood.com/ru/DJI-NAZA-Flight-Control-System-and-GPS-Lite-Version-p-906572.html
Не очень дорого и сердито. Наза требует минимальной настройки и сделать это очень просто.
С контроллерами AIOP, Crius и MultiWii будет много раз сложнее и особенно новичку.
Почему я взял контроллер с GPS?
Данная функция необходима для зависания в точке и возврата домой.
Я вижу это очень удобным функционалом.
4) Силовая установка
Вызывает множество вопросов у непосвященных.
Используются БК моторы. Они являются трёх фазными(3 провода), их КПД около 90%.
Для управления скоростью вращения таким мотором используется регулятор оборотов(регуль), который получает команды от контроллера полёта.
Рассмотрим рамы 330,450мм. В зависимости от ваших потребностей необходимо прикинуть вес квадрокоптера. В среднем получается от 1к до 1,5кг. Желательно чтобы тяга моторов была в 2-2,5 раза больше общей массы. Это говорит о том, что тяга должна быть 2-3 кг. Делим это на 4 и получаем тягу одного мотора: примерно 500-750 гр.
Возникает вопрос: какой двигатель выбрать? Смотрим в характеристики рамы: нас интересует какие двигатели можно в неё поставить. Должны интересовать первые 2 цифры: 22 или 28 в большинстве случаев.
Начинаем выбор двигателя. У названия двигателя вы увидите некую величину, например: 1100kv. Это величина обозначает количество оборотов на 1 вольт. Двигатели с высокими значениями kv имеют меньше витков обмотки статора, чем менее оборотистые.Из этого вытекает, что максимальная сила тока будет выше в двигателях с меньшим kv, которые имеют большую силу крутящего момента и это позволяет использовать большие пропеллеры.
Можно сравнить с коробкой передач автомобиля. 380kv и 1400kv это как первая и третья передача у авто.
380kv для размеренных медленных и долгих полётов с большой грузоподъемностью
1400kv для быстрого и маневренного хода.
В просторах интернета или же в описании этого двигателя можно увидеть его технические характеристики и результаты тестов. Нужно узнать максимальную силу тока (А) которую сможет потянуть двигатель и исходя их этих данных подобрать регулятор оборотов(ESC). Допустим max А для двигателя 20А. Тогда, ESC берём на 20-25% мощнее, 25-30А.
Теперь смотрим результаты тестов.
Например видим: 11х4.7 –3S-12А – 830гр
Это означает
11х4.7 — характеристики пропеллера(11-дюймы, 4.7 шаг )
3S — число банок LiPo батареи
12А — сила тока в цепи при данной нагрузке
830гр – тяга двигателя при даных условиях
Таким образом, максимальная тяга 830х4=3300 гр., max сила тока в цепи 12х4=48А
Максимальная сила тока нужна для подбора Аккума и Проводки.
Для начала не берите карбоновые пропы. Переплата. Учитесь летать на дешевых.
Крепление пропеллера зависит от самого двигателя. Большинство пропеллеров имеют адаптер под ось двигателя. Возможно крепление на Цангах или же резьбой. Есть прекрасные варианты самозатягивающиеся-крепления у DJI, при таком варианте ваш пропеллер никогда не открутится во время полёта.
Для более простых вариантов советую дополнительно закрепить герметиком для резьбы.
Обращаю внимание: сравнивать моторы с разным kv можно при условиях одного типоразмера. Например, EMAX XA 2212 существуют в разных конфигурациях:
820
980
1400
Их можно сравнить.
Эффективность мотора с 1400kv будет максимальной при использовании пропеллера 8040,
А мотора с 820kv — при пропеллере 1147.
Максимум крутящего момента будет у мотора с 820kv, поэтому целесообразно использовать большие пропеллеры. А мотор с 1400kv будет любить высокие обороты при меньшей нагрузке.
Разница между представленными моторами в обмотке.
Разумно их использовать так:
1400kv на раме 330 и пропеллерами 8040
980kv на раме 450 и пропеллерами 1045
820kv на раме 500-550 и пропеллерами 1147
Я выбрал gearbest.com/rc-quadcopters-parts/pp_154973.html
И пропеллеры gearbest.com/rc-parts/pp_109432.html
Замечательный набор.
Схема подключения
Для простоты: Сигнальный- черный, Силовой( -) — красный
5) Аккумулятор
Выбирая аккум необходимо подобрать токоотдачу. Это число С.(25С,35С)
Не забываем что, по нашим данным система кушает 48А.
Допустим что, есть аккум 3300mAh 3S 35C Lipo Pack
3300 mAh — ёмкость аккума
3S – число банок(одна банка 3,7v)
35C – токоотдача. Т.е. Аккум ёмкостью 3.3Ah(3300 mAh) х 35C = 115А
Что достаточно покрывает наше энергопотребление. Даже излишне. Чем больше С, тем тяжелее и дороже аккум.
Посмотрим сможет ли аккум такой же ёмкости, но с токоотдачей 25С справится с нашими задачами или нет: 3.3Ah(3300 mAh) х 25C = 82А
Ответ:да.
Такой аккум будет легче и дешевле.
Для контроля состояния батареи можно купить такую штуку.
gearbest.com/rc-quadcopters-parts/pp_137605.html
Для зарядки аккумов очень популярна Imax B6, будьте осторожны, очень много подделок.
gearbest.com/rc-parts/pp_27704.html
И не забывайте с LiPo надо очень осторожно обращаться.
Мой совет: берите не меньше пары аккумов.
6) Доп. Оборудование.
• Когда вы определились с дальностью полёт и выбрали систему управления, можно начинать выбор FPV системы:
FPV- дословно: вид от первого лица в реальном времени.
2,4Ггц совместима с 5,8Ггц
433Мгц совместима с 1,2 Ггц
Иначе будут создаваться совместные помехи.
Для своей 2.4Ггц я подобрал 5,8Ггц 200mw
gearbest.com/rc-parts/pp_27971.html
FPV-система стостоит из:
1) Курсовой камеры
2) Передатчика на квадрике
3) Приёмной станции на земле.
Для Увеличения дальности связи можно заменить стандартные антены на ”клеверы”
gearbest.com/rc-parts/pp_69370.html
Большая часть передатчиков питается в пределах 9-12v, небольшая 3S батарея сможет запитать передатчик и камеру, которая выбирается для данного вольтажа.
Что значит 200mw?
Это мощность передатчика. Она непосредственно влияет на дальность связи. На открытой местности с нештатными антенами сигнал можно получать на расстоянии до 1 км.
С учетом того, что моя система управления на расстояние больше 1,5-2км не способна, это идеальный
вариант для моих потребностей.
С выбором приёмника и передатчика теперь все понятно, а как выбрать камеру, их огромное колличество?
Выбор камеры первоначально упирается в денежные средства.
Есть камеры которые имеют функцию потоковой передачи данных и одновременной записи.Стоимость таких камер значительно выше. Очень популярной является камера мобиус.
gearbest.com/car-dvr/pp_145224.html
Появился её конкурент, тоже имеющий AV выход
gearbest.com/action-cameras/pp_143378.html
Можно использовать курсовую камеру из самых дешовых, без корпуса. Стоимость которой колеблется от 600 до 1000рублей, а записывать с помощью хорошей экшен камеры на подвесе.
У FPV камеры мы увидим число ТВЛ. Что это такое? Это число строк развертки. Для FPV камеры будет достаточно 500-700ТВЛ. Важное значение имеет уровень минимальной освещенности, данный параметр измеряется в люксах. 0.01 люкс достаточно для полётов даже вечером. Угол обзора имеет не менее важное значение. 100-120 градусов это идеально. Не плохо бы иметь автоматическую коррекцию засветов и авто. баланс белого.
Картинку можно вывести на такой монитор
gearbest.com/rc-parts/pp_117460.html
• Можно прикупить 2х- или 3х-осевой подвес для камеры. Такая штука позволяет поворачивать камеру и иметь более стабильную картинку, без рывков и дерганий.
Штука достаточно дорогая.
У меня вот такой: gearbest.com/rc-parts/pp_110479.html
• Естественно сама бортовая камера gearbest.com/action-cameras/pp_77094.html
• Можно установить LED подсветку, пищалку,GPS-трэкер
Как вы поняли, что бы собрать такой БПЛА необходимо не мало вложений.
Цена приблизительно в пределах 400-500 долларов.
Этот обзор предназначен для новичков и несет в себе теорию, в скором времени будет продолжение.Со сборкой и настройкой.
Я запланировал цикл статей и буду не спеша их реализовывать.
Буду рад критике,спасибо за просмотр.
Вскрою карты: конечный результат
Как такую штуку собрать и поднять в небо?
Инструкция будет в следующей части)
Вот небольшой ролик из первых полётов с подвесом.
P.S Покупалось все на личные средства.
Самодельный дрон из подручных материалов
Сделать квадрокоптер такого типа, с нуля, относительно несложное занятие. Многие его части можно выполнить из подручных материалов. В нем не много элементов конструкции, которые обеспечивают функциональность аппарата:
- Несущая рама. Собственно, «корпус», к которому крепятся двигатели с подъемными винтами, аккумуляторы, системы управления, контроллер и подвесное оборудования. Может быть как покупной, так и изготовленной самостоятельно из дерева, ПВХ труб, пластмассы или алюминия. Единственные к ней требования – легкость и прочность.
Конструкция рамы бывает Н и Х образной для четырех винтов, или многолучевой с большим их количеством.
- Подъемные винты. Приобретаются уже готовые или изготавливаются самостоятельно. Могут обладать любым количеством лопастей и углами их наклона. Каждый вид конфигурации пропеллера дает свои плюсы и имеет определенные минусы. К примеру, большее количество лопастей приведет и к увеличению расхода батареи, но тяговая функция у них лучше.
В процессе полета, вращение винтов происходит в разных направлениях, чтобы избежать эффекта авто раскрутки аппарата.
- Сами двигатели, по количеству лучей квадрокоптера. Мощности каждого из них должно хватать для необходимой скорости раскрутки винта с целью возникновения подъемной силы у дрона. Существуют редукторные, без коллекторные и щеточные варианты. Первые обеспечивают большую скорость раскрутки, но греются в процессе работы. Вторые считаются лучше подходящими для беспилотников. Третий вариант наиболее дешев, но и достаточно часто выходит из строя из-за износа щеток на коллекторе.
- Полетный контроллер. Основное управляющее устройство БПЛА. В своей сущности он – мини компьютер, поддерживающий необходимую частоту оборотов на каждом винте, чтобы не допустить перекосов аппарата. Он же управляет процессом перемещения, замедляя винты одной стороны квадрокоптера и ускоряя другую, чтобы добиться небольшого угла наклона дрона в ту сторону, куда требуется произвести движение. Информацию о текущем положении он получает от специализированных сенсоров – GPS, компаса и акселерометра.
В самодельных конструкциях можно использовать Arduino или любой другой универсальный микроконтроллер с дополнительными модулями необходимых датчиков.
- Электронный регулятор скорости (ESC). Посредник между контроллером и двигателем. Именно он задает необходимое питание для нужной скорости вращения.
- Приемник и передатчик. Первый устанавливается в дрон для получения команд от оператора с земли. Второй — в пульт, оснащенный двумя джойстиками, с помощью которых и управляют квадрокоптером. Полученные сигналы преобразуются в команды для контроллера, который уже обеспечивает последовательность действий по их выполнению.
- Защита винтов. Казалось бы, второстепенная вещь, но без этого кожуха вокруг пропеллера, при любом столкновении он выйдет из строя.
Некоторые варианты несущей рамы подразумевают такое расположение винта, которое убережет его при аварийной ситуации. В таких случаях отдельная защита не нужна.
- Аккумуляторная батарея достаточной емкости, чтобы обслуживать питание всех компонентов летательного аппарата в течение требуемого времени. Для этой части устройства очень важен вес, который непосредственно зависит от ее типа. К примеру, литиевый намного легче, сравнительно с аналогичным той же емкости на основе свинца.
- Навесное оборудование. Самая «вкусная» часть квадрокоптера. Непосредственно от него зависит сфера применения летательного аппарата. Конечно же, как и для всего установленного, тут важен вес.
Кроме того, обязательно нужно уделить внимание потребляемой мощности навесным оборудованием, обеспечив необходимую подачу энергии от отдельного источника или увеличив емкость центрального аккумулятора БПЛА.
В качестве добавочных устройств зачастую используются различный крепеж для транспортировки грузов или видеокамеры с передатчиком изображения.
Самодельный квадрокоптер
Можно, конечно, купить дрон в сборе, но это не так интересно, как создать его своими руками, пусть уже и из готовых комплектующих, поставляемых наборами от производителя. К тому же, далеко не каждая готовая сборка будет соответствовать нуждам покупателя.
Самый захватывающий вариант получения квадрокоптера – индивидуальный расчет конфигурации и подборка соответствующих ему комплектующих, с монтажом всего этого в одну конструкцию. Приобрести же необходимые элементы можно, к примеру, на торговой площадке E-Bay или AliExpress, сделав заказ через интернет.
Один из нюансов, учитываемый при изготовлении самодельного квадрокоптера, – ограничения, введенные законодательно на сверхлегкие летательные аппараты. К которым относятся и дроны.
В сущности, они касаются только документальной регистрации квадрокоптеров весом свыше 250 грамм. Если аппарат имеет большую массу, но меньшую 30 килограмм, то ему требуются разрешительные бумаги от Федерального агентства воздушного транспорта. Получить их можно и по почте, отправив фотографию беспилотного летательного аппарата и его характеристики в Росавиацию.
Сборка в домашних условиях
Квадрокоптер можно собрать самому, в домашних условиях. Без покупки сложных электронных компонентов обойтись не получится. А вот силовую раму с ногами двигателей можно сделать из подручных материалов. Есть несколько вариантов сборки. Раму можно сделать из пластиковых труб водопроводной сети или собрать конструкцию из тонкого алюминиевого профиля квадратного сечения.
Самый простой способ — выполнить раму из фанеры. Для этого потребуется квадрат, размеры которого подбираются под габариты будущего коптера. К основанию рамы из фанеры будут крепиться ноги двигателей. Это может быть как готовое изделие промышленного производства, так и вручную изготовленные детали. Пошаговая сборка силовой рамы выглядит следующим образом.
- Делается чертеж конструкции, вид сверху. Соблюдается угол 90 градусов между ногами, равное расстояние между двигателями по диагонали.
- Определяется габарит центральной части из фанеры или профиля, путем разметки необходимых мест крепления ног.
- Если ноги двигателей сделаны из подручных материалов, например, низкого профиля — необходимо предусмотреть надежное место для крепления двигателей.
Сделать всю работу самостоятельно получится только у людей с высоким уровнем навыка моделирования и использования ручных инструментов. Требуется максимальная точность и минимальное количество материала.
Совет! Для начинающих рекомендуется купить готовую раму для сборки. Пользователь сразу получает изделие, у которого предусмотрено место для размещения батарей, двигателей, до минимума снижена масса.
Сборка коптера
В этом нет ничего сложного и даже человек с минимальными навыками пайки сможет справиться.
На первом этапе собирается рама, устанавливаются двигатели и регуляторы оборотов. Вот так в итоге должно получиться:
https://www.youtube.com/watch?v=b1IVwGmGs4Y
Самое главное, что видно на этой фотографии это то, что левый передний и правый задний двигатель должны вращаться по часовой стрелки (они будут обозначены черными гайками зажима винтов). Правый передний и левый задний двигатели должны вращаться против часовой стрелки и у них будет серебристая гайка. У этих гаек, кстати, направление резьбы препятствует их раскручиванию.
Теперь поговорим подробней о подключении двигателей.
Сделать все это можно по-простому, спаяв провода моторов и регуляторов хода (ESC), но мы решили укоротить их. Для этого сначала снимается термоусадка со всех регуляторов.
На одной стороне сам контроллер, а на другой стороне ключи с радиатором. Штатные провода мы отпаяли, обрезали провода двигателей на нужную длину и затем запаяли их на плату.
В этот момент необходимо проверить, что подключенный двигатель крутится действительно в правильном направлении. Вот как это сделать:
После того, как работоспособность двигателя проверена, можно надевать на регулятор оборотов термоусадочную трубку.
Обратите внимание, что мы не стали использовать плату распределения питания из комплекта. У нас был в запасах тонкий фольгированный стеклотекстолит, из которого мы вытравили простую коммутационную плату.
На этой плате должны соединяться все плюсовые и минусовые провода регуляторов оборотов с плюсовыми и минусовыми проводами разъема аккумулятора соответственно. Эту плату необходимо изолировать и мы сделали это при помощи обычного лака для ногтей:
Приемник нашей аппаратуры достаточно большой:
Мы решили снять с него корпус, отпаять от него старые провода и припаять провода от двигателя напрямую к плате. На первых шагах проще этого не делать, чтобы не допустить лишних ошибок. Теперь мы готовы установить полетный контроллер и подключить к нему регуляторы оборотов с приемниками. При его установке обратите внимание внимание на стрелочку, указывающую напрвление «вперед».
Порядок подключения каналов к приемнику не имеет значения, это можно (и нужно) будет указать позже, при настройке. Важно только правильно подключить питание приемника. В комплекте с полетным контроллеров прилагается кабель с разъемом для приемника. В этом кабеле первый провод должен быть черным и его следует подключить к минусу питания приемника.
Перед подключением регуляторов необходимо сделать еще одно. В эти регуляторы встроены стабилизаторы для питания полетного контроллера и не нужно подключать все их сразу. Надо выбрать один и оставить его разъем подключения к контроллеру без изменения, а на всех остальных извлечь средний провод и изолировать его.
Посмотрите как это сделано на фото выше.Регуляторы оборотов подключаются очень просто. Левый передний к первому каналу (самый левый разъем на фото), а дальше по часовой стрелке: правый передний ко второму, правый задний к третьему и левый задний к четвертому.
Теперь все необходимые элементы собраны воедино:
Осталось только надеть верхнюю крышку. Мы сразу распечатали держатель камеры для нашей SJ4000. Силиконовые демпферы обязательно надо дублировать хомутами, иначе камера слетит с коптера при падении.
Строим квадрокоптер. часть 1. детали.
И, когда она в очередной раз вышла на балкон позвать меня, я услышал как Толька Коршунов выкрикнул: “Гвардеец кардинала на посту!” И я вцепился в него, хотя Тольке было целых одиннадцать лет и он даже уже был влюблен в Таньку, о чем поведал всему двору вырезанным на тополе объявлением “Я люблю тебя”.Имя вырезать не стал, проявив не детскую мудрость.
Толька валялся в пыли, совершенно не сопротивляясь, а только удивленно таращась на меня. Я пытался молотить его, приговаривая: “Гад, гад!” Под очередное “гад” меня подняла в воздух неведомая сила. Мелькнул яркий рукав, бицепс, усы и я оказался за обеденным столом с моей “не моей” бабой Феней.
Мама назвала ее официально — Феодосия Николаевна и всегда повторяла: “Она не твоя бабушка”.Моя бабушка была первая жена деда, баба Женя. Она жила в одном городе с нами, в центре России, а дед с Феней жили у моря.
Оно — море — и стало причиной нашего знакомства. Я был худющим болезненным ребенком, и педиатр убедила мать, что море положительно скажется на моем здоровье. “Но обязательно не меньше месяца,” — повторяла она. Когда мне было почти четыре года, меня повезли знакомить с дедом, морем и Феней. Феодосией Николаевной. Как бы не хотели мама с “моей” бабушкой изъять ее из этого уравнения. В первый раз мама была со мной две недели, натянуто общаясь с дедом и Феней. Убедившись, что старики вполне способны управиться с ее чахлым “цветком” жизни, она начала часто уходить в гости к подругам детства и задерживаться там допоздна.
Я не хотел спать без нее. Ходил по квартире, поднывая. Дед уговаривал спать, а Феня сгребалав охапку, и говорила: “Борык, не куксись. Пойдем встречать маму!” Мы выходили в притихший двор, она сажала меня на качели.
Качелей я боялся, мне казалось, что меня, такого легкого, подхватит ветер и унесет, но Феня мощной фигурой вставала ровно напротив качелей и и заключала подвешенное сиденье в свои уверенные руки, прежде,чем снова толкнуть. “Будешь наверху — смотри маму,” — напутствовала она и легонько толкала качель. “Не виднооо,” — ныл я, а она отвечала: “Значит, надо повыше. Не боишься?” Я мотал головой в разные стороны, и она толкала сильней. И в один день, взлетая до ветки тополя, я понял, что хочу, чтоб мама не торопилась.
И мама, наверное, поняла. Она уехала, оставив меня с дедом и Феней на лето. Мы посадили ее на поезд,помахали в окошко и пошли домой обедать. А вечером мне почему-то захотелось плакать. Я помню ощущение полной опустошенности, и помню, как оно появилось. Оно появилось, когда я думал, что сегодня вечером не надо встречать маму и мы с Феней не пойдем качаться. Но после ужина она объявила:”Борык, не куксись, пойдем смотреть, как мама едет на паровозе.”
Мы ходили качаться каждый вечер. Дед поначалу говорил, что поздно, и “ребенку нужен режим”, но Феня обрывала его на полуслове: “Не гунди, охламон, рыбенку много чего нужно.”
Охламон улыбался внутрь себя и капитулировал. Мы с Феней выходили, когда последние бабульки снимались с лавочек у подъезда, а возвращались к полуночи, покусанные комарами и абсолютно счастливые.
Качели были моим личным раем. Качели которые качала Феня. Она раскачивала меня, а потом притормаживала и влепляла поцелуй в неожиданное место. Когда качели начинали останавливаться, а я просить: “Еще, еще!”, Феня принималась щекотать меня. Я вертелся волчком, заливался на весь тихий гулкий двор, но не слезал с сиденья.
Здоровье мое, несмотря на отсутствие режима, улучшилось. Встретив меня, загоревшего и слегка отъевшегося, на вокзале, бабушка Женя поджала губки. Стройность была одной из основных ее добродетелей, и она весьма боялась жирного и сдобного греха.
Очень скоро после приезда домой я спросил, когда снова поеду к деду и Фене.
— Лен, ты слышала?— крикнула бабушка моей маме, и не дождавшись ответа повторила:
—Ты это слышала?
— Мам, не начинай снова, это ребенок, — мама подошла ко мне и внезапно погладила по голове. Она редко так делала, мне стало так хорошо, и я снова вспомнил качели. Мне хотелось повторить свой вопрос маме, но я не стал. А в конце длинной-длинной зимы, когда я свалился с ужасной ангиной, мама сидя у моей кровати сказала: “Бобка, ну что же ты, выздоравливай!Скоро ведь поедем к деду!”
Я выздоровел и мы поехали. Мама уехала через три дня. Была середина мая. Раз в месяц Феня наряжала нас с дедом “в парадное”, и мы шли в переговорный пункт: попросить маму оставить меня еще на месяц. Вышло три раза.
Дед работал сутки через трое, и в свободные дни старательно просаливал меня в море. А вечера были мои с Феней. И качелями. Взлет— посадка — поцелуй, взлет — посадка — объятия.
— Борык, маму видишь?
— Вижу! В окно! Она спит!
— А Москву видишь?
— Вижу!
— Кремль красный?
— Синий!
— Значит, вечер!
Смех-посадка-поцелуй, тихий подъезд, мы играем в шпионов, и, чтобы не будить деда, укладываемся вместе спать на диване.
Находясь между этим хитросплетением взрослых, я совершал детские ошибки, но учился на них. Однажды я попросил бабушку Женю испечь оладушки как у Фени. “Борис, питаться жареным — вредно!” — выпалила она, но не преминула заметить под нос: “Своих детей сгубила, за моего взялась…”В моем сознании эта фраза повисла вопросом, но я промолчал. Летом меня снова отправили “на море”: у мамы появился перспективный кавалер, и без меня было сподручней.
Вопрос, зародившийся после обмолвки “моей” бабушки терзал меня, и я не знал, как поступить. Мне было уже шесть лет,и я начал ощущать какую-то неловкость в стальных объятиях Фени. К тому же я маялся, гадая, как она сгубила своих детей.Решился однажды спросить у деда. Он вздохнул, но ответил: “Утонули они на лодке с отцом их. Она с тех пор на море и несмотрит.И забудь, что я сказал, и с ней не говори.”Я и не говорил, и даже позабыл, ибо мучивший меня вопрос разрешился. А качели так и были нашими, хоть я и мог уже качаться сам. Но не мог же я сам себя целовать?
К следующему лету у деда начались проблемы со здоровьем, и вместо моря я отправлялся гулять во двор. А после драки с Толькой Коршуновым из-за Фени меня приняли в дворовое сообщество и я даже был частью “живой пирамиды”, на которой стоял Толька, чтобы вырезать на тополе сердце, пронзенное стрелой, под своим “я люблю тебя”. Да что там, и на море мы тоже гоняли, и строили шалаши, и даже пробовали влюбляться, и я еще не раз подрался из-за женщин. Было не до качелей.
Феня ухаживала за дедом, и в квартире поселился тонкий, но устойчивый запах лекарств. А мама вышла замуж. За Толика. За другого, конечно, но вроде он тоже намекал, что “я люблю тебя”. Эту новость мне сообщила Феня и, глядя на меня, добавила: “Не куксись! Это хорошо. Вы подружитесь.” Я подумал:”Никогда!”, а она оказалась права.
Все эти события: дедова болезнь, замужество мамы, драка с Толькой и дворовая дружба подвели итог моего дошкольного детства. Остались лишь воспоминания: разрозненные, малосвязные, но при этом яркие до осязаемости. И в главном из них я подлетаю на качелях вверх, а потом меня целует в макушку Феня.
Больше выездов “на море” не было, потому что началась другая жизнь. Мы приехали к деду через четыре года. На похороны.Я помню, как зашел в ту самую квартиру, а посреди большой комнаты стоял гроб. Феня провела нас с мамой мимо него в спальню и уложила спать с дороги. Назавтра была суета, похороны, поминки, и во всем этом я затерялся и чувствовал себя лишним.
Я потихоньку вышел из-за поминального стола и пошел в маленькую комнату. Сел на кровать, уставился в стену. Не знаю, сколько так просидел, но зашла Феня. Она обняла меня, и внезапно я разрыдался. Феня гладила меня по голове, а затем внимательно посмотрев в глаза, сказала: “Борык, деда все равно тебя любит. Ну, не куксись…”
Мы с мамой уехали после девятого дня. Феня предлагала мне остаться. Я выжидательно посмотрел на мать, рассчитывая, что она заявит о полной невозможности оставить меня…Но она молчала… Я отрицательно мотнул головой.
— Ну поезжайте, поезжайте, выберете время еще приехать… — Феня была тише, чем обычно, да и понятно почему.
А потом жизнь меня закружила. Это был, наверное, не тот танец, который я хотел, но отказаться не получалось. Свадьбы, рождения, болезни, похороны, встречи, расставания… Жизненное колесо неслось все быстрей, пока не застопорилось о диагноз моего собственного сына. Лейкоз. Помню глаза жены как провалы в ад и ее же бесстрастный голос, когда она перечисляла, что нужно купить в больницу. Еще доктора помню, который сказал, что “большинство случаев разрешаются благоприятно”. В интернете писали, что большинство — это семьдесят процентов. И наш ребенок должен был в них попасть. Должен! И не должен в тридцать… Пусть не он…Мы стали командой по попаданию в семьдесят процентов: жена взяла на себя всё, связанное с сыном, а я должен был зарабатывать. Общение превратилось в сводки анализов. Лучше, хуже, хуже, лучше, лучше, немного хуже, немного лучше, еще немного лучше.
Мы победили. Мы попали в семьдесят. А я понял, что не чувствую ничего.
Я боялся посмотреть в глаза сыну и жене, потому что они бы это поняли. На работе подвернулась командировка, поехал. И вдруг как током дернуло: “А ведь Феня еще может быть жива! Есть шанс!”Не сама собой, конечно, эта мысль пришла, я рядом с теми местами оказался. Сделал крюк, нашел тот двор… Дверь в квартиру никто не открыл. Значит, не выпал шанс. Она бы точно дома была.
Вышел из подъезда — на лавочке тип алкоголического вида сидит. Аккуратно у него поинтересовался, не знает ли он, кто в шестьдесят четвертой квартире живет.
А он как заорет:
— Боб, ты? Точно ты! Ну ты же!
Друган детства оказался. В квартире пара молодая живет, дальние родственники Фени. А она сама давно уж померла. А до того как будто с ума сошла немного. Выходила вечерами гулять до ночи. На качелях раскачивалась и улыбалась. А потом соседи по запаху нашли ее.
— Боб, на пиво не подкинешь? Давай за встречу, — закончил он свой рассказ вполне ожидаемо.Я подкинул, а “за встречу” не стал. Он сразу побежал отовариваться, и я оглядываясь, как шпион, подошел к качелям. Всё те же. Вечная металлоконструкция. Сел боком, оттолкнулся ногой. Тополь тот же, вон на нем вырезано “Я люблю тебя” и сердце, пронзенное стрелой… Только еще что-то сверху накарябали, раньше не было. “Не куксись”. “Не куксись. Я люблю тебя”…Нет, не может быть… Точно: “Не куксись”.
Я уперлся лбом в ствол дерева,а потом обхватил руками. Меня трясло. Нет, меня “типало”. Так говорила Феня в минуты особого волнения: “Меня типает”. Внезапно с утробным рыком я набрал полную грудь воздуха и разрыдался.
Я тоже люблю тебя, Феня. Я люблю тебя, дед. Я люблю жену и сына. И маму, и отчима, и сестру. И даже когда меня не станет, эта любовь останется. Но еще рано, я еще должен сказать им всем об этом хотя бы раз.
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.
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.
