Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

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.

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.

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

Одним из бюджетных вариантов квадрокоптера, представленных на Aliexpress для самостоятельной сборки без ущерба для функциональности, является Flysky i6 F450. Его цена составляет около 12086 рублей.

В комплект входят все элементы для создания собственного беспилотника, за исключением аккумулятора и крепежных приспособлений — камеры, хотя крепление ее предусмотрено конструкцией рамы устройства.

Компоненты для монтажа беспилотных летательных аппаратов
Что в пакете

В комплект входит:

ИмяОсобенности
ФреймЧетырехлезвийный. Материал — стеклопластик и полиамидный нейлон.
Двигатель4 штуки по 53 грамма каждая.
ESCСимонк 30А, 4 шт.
Летный контроллерAPM V2.8.0
СенсорыGPS-датчик 8n
Модуль питания5V, 2A.
К черту8 единиц
Звуковой сигнал для уровня разряда
Силовые кабели и соединения компонентов
Передатчик, приемник и панель управления
Аккумуляторы недоступны. Ты должен купить их сам. Пользователи, которые уже приобрели этот беспилотник, рекомендуют 3300 мАч 25с.
Смотрите про коптеры:  Ремонт квадрокоптеров DJI за час

Вам понадобится камера для квадрокоптера, которую можно приобрести отдельно. Первый самособранный беспилотник обычно поставляется с более простой версией.

Например, 5.8G 48CH Wifi камера является хорошим выбором. Он уже оснащен 4,3-дюймовым монитором, который принимает изображение. Цена такого комплекта составляет 3705 рублей.

Как управлять квадрокоптером с помощью пульта управления

На пульте управления квадрокоптером обычно присутствуют стики (рычажки), триммеры, и функциональные кнопки. Также во многих моделях есть дисплей и держатель для смартфона.

Стики в первую очередь отвечают за перемещение дрона в пространстве. Здесь принцип управления похож на тот, что используют в радиоуправляемых машинках, только коптер еще умеет двигаться вверх и вниз. Часто левый стик отвечает за набор высоты, снижение и позволяет вращать дрон вокруг своей оси в ту или иную сторону.

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

Также стики отвечают за запуск и остановку двигателей. Традиционно запуск или остановка производится при сведении стиков в нижние углы друг к другу. Во многих моделях двигатель останавливается и при нажатии и удержании левого стика вниз. Помимо этого перед запуском дрона может потребоваться сопряжение с пультом, для чего выполняется конкретная комбинация движений (например, нужно потянуть левый стик вверх, затем вниз до специального звукового или светового сигнала).

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

Функциональные кнопки выполняют одну или несколько функций: включение / выключение дрона, выполнение фото- или видеосъемки, выполнение трюков (их число и сложность зависит от конкретной модели), переход в разные режимы полета и другое.

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

Триммеры — это такие переключатели, которые помогают калибровать дрон. Разберем, что это значит. На заводе устройство настраивают так, чтобы оно летело четко в заданном направлении. Но в результате ударов, тряски или иных воздействий дрон может начать заносить в ту или другую сторону.

Для устранения подобного заноса и нужны триммеры. Если коптер кренится вправо, тогда соответствующий триммер нажимается влево (всегда в противоположную заносу сторону). Установить точные значения помогают шкалы на пульте управления или на экране смартфона. Иногда один из триммеров используют в роли функциональной кнопки, например, для съемки фото или видео.

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

Монтаж caddx tarsier 4k в стэк, в башню

Сборка квадрокоптера шаг за шагом собственными руками включает в себя самое интересное — сборку видеокамеры в штабель из полетных контроллеров и РПМ, а также сборку модуля камеры на адаптерах, распечатанных на 3D-принтере.

Давайте начнем с адаптеров. Вставьте в них маленькие гайки М2:

Прикрутите эти адаптеры к камере с помощью соответствующих 6 или 8-миллиметровых винтов, чтобы прочно удержать все на месте:

Возьмите боковые панели, которые будут прикреплены к камере. Возьмите сверло на 2, примерьте его (так камера находится в середине) и просверлите 2 отверстия для монтажных адаптеров, но 1 отверстие было достаточно для меня, потому что другое упало прямо в готовое отверстие (решетка):

Теперь перейдем к установке самой доски на башню. Так как монтажная плата камеры составляет 29 * 29 мм, а монтажные отверстия — 20 * 20 мм, то, естественно, установить ее просто так невозможно. Поэтому было решено взять информационную панель от Mamba F405, просверлить 4 отверстия сверлом 2 мм, прикрепить плату и смонтировать ее целиком до стандартного 30*30 мм. Вам также понадобятся винты M2 12 мм из комплекта.

Металлическая панель с синей резиной является теплоотводом платы камеры.

Вы должны переместить все в одну сторону, иначе позже вы не сможете накрутить гайки на саму панель.

В результате, у нас есть этот состав:

Гайки поместятся только с одной стороны, но все будет держаться крепко, что было доказано многочисленными полетами и падениями на этот беспилотный летательный аппарат. Не забудьте надеть резиновые кольца из комплекта бортового контроллера (их довольно много).

Остается только установить панели на адаптеры камеры. Отвинтите камеру от адаптеров, прикрутите адаптеры к панелям и прикрутите камеру к адаптерам. Монтаж на месте:

Прикрепите верхнюю пластину к раме:

Монтаж приемника

Используется приемник FrSky XM .

Припойте к нему 3 провода:

  1. Белый — это сигнал;
  2. Красный 5 В;
  3. Чёрный — это земля.

Припойте провода, как показано на рисунке ниже (на обратной стороне есть отметки):

Обрежьте термоусадочную трубку до нужного размера. После установки спрячьте в нем приемник.

Сдвиньте провода под нижнюю часть полетного контроллера. Припой к этим булавкам:

Это должно выглядеть так.

На этом этапе сборки квадрокоптера привяжите приемник перед тем, как убрать его в теплозащитный экран. Возьмите радио, включите его, настройте модель (дайте ей название), установите Ch. Range на Ch1-16, Mode D16. Достань эту линию и нажми на круг: Пошаговая установка квадкоптера с камерой Mamba F405 и камерой Caddx Tarsier 4K FPV

Нажмите кнопку на приемнике, которая находится в верхнем левом углу, и подключите бортовой контроллер через USB к компьютеру для питания приемника. Зеленый светодиод загорится, а красный — замигает. Теперь отпустите кнопку и снова переместите колесо на аппаратном обеспечении в положение BND, чтобы выйти из режима привязки.

Вот так, ты связал приемник.

Нанесите термоусадочную пленку, усадите ее и сдвиньте приемник под полетный контроллер. Оставим антенны снаружи. Мы прикрепим их к балкам рамы. Предпосылкой для хорошего сигнала является то, что антенны (если их 2) должны быть выровнены друг с другом под углом 90 градусов.

Чтобы это заработало, возьмем 2 пластиковых стяжки-молнии и прикрепим их к балкам рамы таким образом:

Разрежьте термоусадочную трубку до нужного размера и наденьте ее. Затем уменьшите его с помощью зажигалки или фена:

Ты получишь одну из них:

Это даст вам идеальный угол 90 градусов, а сами антенны будут надежно закреплены.

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.

Особенности выбора комплектующих для сборки квадрокоптера

Комплект деталей для ZMR250 / QAV250 от Aliepress

  • Рама и ее компоненты. Основная вещь в колпаке — это несущая часть. Если рама легче, используется меньше энергии. Однако следует помнить, что легкие рамы стоят дороже. Прочность не так важна, если вы не планируете устанавливать на коптер более тяжелую камеру. Существует три типа рам: четырехлучевые, шестилучевые и восьмилучевые (по одному мотору на балку).
  • Двигатели. Китайские интернет-магазины обычно обманывают и завышают спецификации. Поэтому, чтобы быть уверенным, покупайте двигатели с большей мощностью. Это также позволит вам поднять более тяжелую камеру. Есть также два типа двигателей для четырёхколёсных транспортных средств — коллекционный и несборный Различные двигатели для четырёхколёсных вертолётов
  • Пропеллеры. Их цена зависит от назначения вашего коптера. Если в ваших планах нет более сложных «полетов», то достаточно пластиковых пропеллеров. Если вы планируете делать аэрофотосъемку, вам необходимо использовать композитные материалы. Чем дороже пропеллеры, тем они сильнее и тем меньше времени требуется для их балансировки. виды четырехколёсных пропеллеров
  • Дистанционное управление, приемник сигнала. Пульт дистанционного управления должен приниматься вместе с приемником. В этом случае приемник будет принимать сигнал, посылаемый с пульта дистанционного управления. Опять же, обычные пульты стоят тысячу и более рублей — у них лучший радиус действия. В самих пультах может быть много ненужных переключателей, которые запутают вас — лучше не покупать такие копии. Дистанционное радиоуправление для квадкоптера
  • Регуляторы скорости и аккумулятор. Рекомендуется брать комплект двигателей с регуляторами сразу. Вы можете обойтись без него, но тогда вам придется регулировать силу самостоятельно. Батарея должна быть более мощной, особенно если вы хотите установить более тяжелую камеру. Регулятор оборотов двигателя с батареей для квадроциклов
  • Контроллер. Контроллеры бывают двух типов. Универсальность настолько удобна, что работает на беспилотных летательных аппаратах любого монтажа, этому способствуют датчики и многофункциональность. Недостатком является цена контроллера — от 17 тыс. рублей. Кроме того, его необходимо будет настроить с помощью специального программного обеспечения, написанного для конкретной модели. Специализированный контроллер уже имеет необходимые настройки для определенного типа копировальных аппаратов.
  • Камера. Выбор камеры для вашего квадрокоптера — непростая задача. Мы рекомендуем камеры GoPro или аналоги китайских компаний — их качество не сильно отличается. Основную роль играют вес и угол зрения, последний будет обсуждаться ниже. Чем тяжелее камера, тем сложнее ее расположить. Положение камеры можно рассчитать по следующей формуле L= 2 * tg (A /2) x D (L — поле зрения, A — угол, D — расстояние до винта).
Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер С Камерой - Другое в Киев

Подключение моторов квадрокоптера: установка двигателей

Вторая ступень сборки квадрокоптеров шаг за шагом. Раньше популярным было производство двигателей с правой и левой резьбой, чтобы гайки всегда были самозатянутыми во время полета, но в последнее время производители все чаще продают двигатели с резьбой на валу только с одной стороны.

Итак, просто купите 4 мотора сразу, не обращая внимания на ту сторону, где они должны вращаться, это мы исправим позже при настройке прошивки.

Чтобы все выглядело красиво, можно использовать плетеные подтяжки или шнуры, как эта:

Вы также можете просто использовать термоусадочную пленку. Это будет менее красиво, но защита та же самая.

Двигатели будут поставляться с 2 размерами болтов, для толстой рамы и для тонкой рамы. Так как эта рама имеет балки толщиной 5 мм, используйте самые длинные болты. Они не доберутся до оплетки мотора.

Теперь вам понадобится блокиратор резьбы. Вы можете купить его в любом магазине автозапчастей. В идеале он должен быть синего цвета, но если у вас остался красный, просто налейте его на нитки в очень маленьких количествах. Похоже на то:

Смажьте болты и прикрутите двигатели к раме. Будьте осторожны, не снимайте резьбу.

После скручивания электродвигателей измерьте длину проволоки, которую необходимо оставить для пайки. Измеряйте не напрямую, а с учетом перегибов. Например, это:

Мы припаиваем провода так же, как они выходят из мотора — по порядку, хотя вы можете нарушить порядок и поменять крайние провода на месте, тогда мотор начнет поворачивать в другую сторону. В свою очередь, среднюю проволоку нельзя перепутать, она должна быть посередине и припаяна к средней подушке.

После измерения отрежьте излишки, удалите изоляцию с концов и консервную банку. Измерьте и отрежьте кусок термоусадочной втулки или косы и положите его на провода:

Теперь тебе нужно все припаять. Хорошо нагрейте его, чтобы получить хороший контакт, в противном случае могут возникнуть проблемы с остановкой двигателей при вводе в эксплуатацию (как один из вариантов):

Затем перейдите к термоусадочной машине с помощью зажигалки или паяльной сушилки, чтобы усадить ее.

Проводка

Теперь пришло время перейти к проводке. Из четырех регуляторов скорости нужно спаять «паука», припаяв провода прямо в гнезда переходников.

Квадрокоптер своими руками

Используются разъемные соединения в единственном месте – при соединении «паука» с батареей. Все остальные соединения паяют и затягивают в шнур термоусадочный, чтобы во время вибрации провода не выпали.

Согласно номерам моторов на плате, подключаем сигнальные провода драйверов. Если используется «плюсовая» схема полета, подключать их нужно к штырям М1-М4 (когда научитесь управлять, прошивку можно изменить).

Схема подключения приводится ниже:

Квадрокоптер своими руками

В результате получится такой квадрокоптер, сделанный своими руками, весом один килограмм. Можно проводить тестовый полет.

Квадрокоптер своими руками

Но, прежде, необходимо зарядить батарею, подключить ее и передатчик. Теперь время нажать вправо и вниз ручку газа. На плате должен загореться красным цветом СИД. Следующий момент – ручка газа передвинута вперед. Двигатели должны заработать, а квадрокопрет «отправиться» в полет.

Это был простой квадрокоптер своими руками. Если же нужно квадрокоптер собрать самому, да еще с камерой, отличался бы который неплохой производительностью и хорошими летными качествами, есть другой вариант. Сборка зависит от конкретной модели, особенностей электроники и числом элементов конструкции.

Квадрокоптер своими руками

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.

Сборка

Нужно максимально точно по центру платформы разместить плату управления. Отверстия для нее просверливают через лучи и фанеру. Плата к лучам крепится с помощью саморезов по металлу.

С платой рядом приклеивают приемник, применив сумермегаклей. Им же можно клеить к лучам антенну. Если назначение каналов у него и платы совпадают, их допускается трехжильными шлейфами.

Квадрокоптер своими руками

Следующий шаг сборки квадрокоптера своими руками – сверление отверстий для мотора. На лучи нужно на одинаковом расстоянии, взятом в «на глаз», нанести отметку. Двигатель подойдет с расстоянием между центрами отверстий равным 19 мм и внутренней обычной резьбой М3.

Для вала мотора, нужно просверлить отверстие. Рекомендуется его делать сквозным и на всю ширину квадрата, чтобы за края подставки не цепляться:

Квадрокоптер своими руками

Прикручиваем выводами моторы к платформе, пользуясь винтами М3 длиной не больше 4 мм, поскольку такой размер имеет профиль. Делают это, чтобы не испортить обмотку, не способствовать межвитковому замыканию в случае повреждения лака на проводе.

Сборка из комплекта

Обзаводясь соответствующим комплектом, можно значительно упростить процесс сборки своими руками ЛА.

Стоит он дешевле готового квадрокоптера в разы, поскольку заниматься сборкой, прошивкой, калибровкой и точной настройкой будет пользователь. Основным достоинством комплектов является отсутствие необходимости подбирать чипы, мощность двигателей, вес корпуса.

О сбалансированности, влияющей на поведение квадрокоптера в полете, тоже не стоит беспокоиться – всеми необходимыми параметрами, в том числе запланированной скоростью и временем нахождения в полете он обладать будет.

Комплекты позволяют собирать разборные и монолитные дроны своими руками. Тут решать пилоту, какую он желает иметь конструкцию. Разборными интересуются те, кто предпочитает модели габаритные, но и одновременно легко переносимые.

Но, для заметки: такие модели не отличаются привлекательным дизайном, поскольку внешнего корпуса, выполняющего декоративную и защитную функцию, в комплекте нет.

Как собрать подобную конструкцию своими руками, подробно описано в прилагаемой инструкции.

Как правило, начинается все с установки на пластиковый, карбоновый или металлический экзоскелет моторов. Затем размещаются PIN-кабели, регулирующие мощность моторов. Позже крепят на корпус приемник сигналов и управляющий модуль – мозговой центр.

На завершающей стадии устанавливают светодиоды, фиксаторы, аккумуляторы.

Сборка на этом заканчивается, но начинается самое интересное – прошивка, калибровка устройства и тонкая настройка, занимающая от 30 минут до 3 часов (в зависимости от производителя входящих в комплект деталей). К этому моменту аккумулятор должен быть полностью заряженным.

Сборка квадрокоптера

На первом этапе вам нужно правильно собрать дрон, чтобы он не получил повреждения при первом же полете. Сборка подразумевает раскладывание лучей (если они конструктивно раскладываются), установку пропеллеров и защиты, зарядку и установку аккумуляторов в дрон и пульт, а также подключение видеокамеры. В некоторых моделях детали присоединяются болтами, поэтому в комплект может входить отвертка.

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

В процессе сборки обратите внимание на правильную установку пропеллеров, чтобы не перепутать задние винты с передними. Обычно на основаниях для пропеллеров есть специальные метки, например, белые винты ставятся на белые метки, как в модели

. Что касается защиты, то не советуем отказываться от ее установки, если это ваш первый опыт управления коптерами. При получении хорошего навыка пилотирования вы можете в дальнейшем снять ее. Подключение камеры обычно сводится к установке в нее карты памяти (если она не стоит по умолчанию), креплению камеры в корпусе, удалению фиксатора с камеры и стабилизатора (при наличии), снятию защитных чехлов и подсоединению провода.

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

Перед первым полетом полностью зарядите аккумулятор дрона и батарею идущего в комплекте пульта управления или смартфона. Для их зарядки могут использоваться как специальные зарядные устройства, идущие вместе с дроном, так и типовые вроде сетевой зарядки для смартфонов. Пульт управления нередко работает от обычных пальчиковых батареек.

Квадрокоптер своими руками пошаговая сборка – инструкция

Сборка квадрокоптера из подручных материалов

Хотя она и популярна среди любителей «полетать» на беспилотниках, стоит признаться, что получить полноценный коптер она не позволяет. Покупать детали придется однозначно, только брать не весь комплект, а самые необходимые: винты, двигатели, аккумулятор, управляющую плату и приемник, управляющую аппаратуру, без которой невозможно управлять устройством.

Смотрите про коптеры:  Русские квадрокоптеры 2019: обзор производителей и моделей

Чтобы комплектующие в воздухе не развалились, их необходимо закрепить на легком, но прочном каркасе. Для изготовления такого подойти может все: палочки от мороженного, пластиковые бутылки и крышки.

Создавая корпус, нельзя забывать об устойчивости конструкции, собранной своими руками, равновесии, полетных качествах, легкости.

Если знания позволяют, схему можно придумать свою, если нет – найти в Интернет.

Первая сборка, как правило, лишь начало. В дальнейшем она будет многократно дорабатываться.

Квадрокоптер своими руками

Есть одна хитрость, помогающая избежать сложных расчетов по балансировке – нужно выбрать конкретную модель, а под нее уже заказывать из базового списка комплектующие.

Главное, указывать правильно детали. К примеру, обязательно должно быть в списке по два мотора левого и правого вращения и соответствующие им винты. Иначе функционировать устройство не будет.

Если есть возможность, стоит заказать деталей больше – на случай замены бракованных (такое бывает). В отличие от продающихся наборов, своими руками (голыми) не получится собрать квадрокоптер.

Потребуются:

Когда рабочая модель будет готова, настанет время модернизации, в результате которой у квадрокоптера могут появиться светодиоды, антенна, пищалки (биперы) и др., увеличивающие функциональность.

Сборка рамы

В качестве основы была выбрана классическая 115-миллиметровая рама под названием «марсианская». Стандартным типом является Гибрид Х:
Пошаговая установка квадкоптера с камерой Mamba F405 и камерой Caddx Tarsier 4K FPV

Фиолетовые сообщения добавляют стиль и цвет в сборку.

Она проста в сборке, комплект поставляется с файлом, который можно использовать, если вы хотите обработать углы деталей, они могут быть острыми. Нижняя матрица с нижними балками собирается первой.

Не устанавливайте пока прокладки, так как они будут мешать припаянным проводам при последующей сборке. Я поторопился и прикрутил их, а потом снова отвинтил.

Здесь вам понадобятся шестигранник и гайка, чтобы затянуть нижнюю часть.

Затем установите пластиковые стойки для крепления башни от контроллера вращения, полетного контроллера и так далее. Они затягиваются сзади винтами

Чтобы регуляторы оборотов «сидеть» на стойках более мягко, наденьте на них силиконовые демпфирующие кольца. Они поставляются вместе с рамой:

Далее необходимо взять регулятор скорости и лудить контакты, к которым будут припаяны провода двигателя. Если вы паяете в первый раз, сначала смажьте колодки флюсом припоя, затем возьмите припой, и есть два способа сделать это: либо нанести паяльную проволоку на контакт и расплавить ее паяльником, либо расплавить припой на кончик паяльника и нанести каплю на контакт. Затем установите регулятор(ы) скорости на стойки:

Собираем бюджетный fpv квадрокоптер — подробнейшая инструкция

Управление

Немного про радиоаппаратуру. Сейчас практически все передатчики для летающих моделей работают на частоте 2,4 ГГц. Они достаточно дальнобойные, и этот частотный диапазон не так зашумлен, как, например, 900 МГц. Для полета вообще-то достаточно четырех каналов: газ, рыскание, тангаж, крен. Ну а восьми каналов точно хватит и на что-нибудь еще.

Info

Для полетов с камерой обзаведись подвесом, который будет удерживать камеру параллельно горизонту при маневрах, а также поможет управлять наклоном камеры. Большинство контроллеров имеют выходы для стабилизации подвесов с сервоприводом, а также выход для переключателя управления кнопкой спуска камеры.

Комплект обычно состоит из самого пульта и приемника. На приемнике находятся ручки управления и дополнительные кнопки. Обычно выбирают аппаратуру Mode2, когда левый стик управляет газом и поворотом, а правый — наклонами коптера. Все ручки, кроме газа, подпружинены и возвращаются в начальное положение при отпускании.

Также стоит обращать внимание на количество каналов. Для беспилотника потребуется четыре канала управления и один канал для переключения режимов полета, кроме того, могут потребоваться дополнительные каналы для управления камерой, для настройки или для особых режимов полетного контроллера. При выборе пульта стоит также учитывать возможность смены радиомодуля, чтобы в будущем его можно было легко обновить.

Этапы сборки квадрокоптера на видео

Положите все на стол и начнем.

  1. Грубо оцените требуемую длину проводов контроллера, на всякий случай добавьте небольшой допуск и обрежьте их до требуемой длины.
  2. Мы припаиваем разъемы к выходам регулятора, чтобы облегчить подключение двигателей.
  3. Припойте контроллеры скорости к печатной плате.
  4. Также припаяйте разъем батареи к печатной плате.
  5. Осторожно прикрутите двигатели к балкам дрона. Обратите внимание на резьбу во время установки.
  6. Припаяйте разъемы двигателя, если их нет.
  7. Прикрутите балки с двигателями к плате.
  8. Прикрепите регуляторы к коптеру. Проще всего это сделать с помощью пластиковых зажимов.
  9. Подключите провода контроллера к двигателям в случайном порядке. При необходимости Вы можете изменить заказ позже.
  10. Прикрепите модуль управления к корпусу (сначала сфотографируйте заднюю сторону, а затем посмотрите, для чего он нужен). Мы даже можем прикрепить его с помощью резины, но я рекомендую сначала использовать мягкую двухстороннюю клейкую ленту.
  11. Подключите регуляторы скорости к регулятору. Порты с пометкой «плюс»-«минус»-«пустые» обычно соединяются белым проводом с экраном.
  12. Используйте оставшуюся клейкую ленту, чтобы прикрепить приемник ближе к блоку управления и подключить необходимые каналы к соответствующим портам. Используйте документацию на этот приемник и фотографию внешнего края платы, чтобы понять, какой проводной стек отвечает за что.
  13. Подключите питание устройства от аккумулятора через разъем.
  14. Ты отлично справляешься! Ты построил свой первый беспилотник.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector