Квадрокоптер своими руками: пошаговые этапы сборки

Варианты

Перед началом стоит вспомнить – а какие же есть способы получить свой квадрокоптер? На самом деле их пять.

RTF (ready to fly) – Просто купить готовый коптер. Тебе останется его просто достать из коробки и запустить в полёт. Это хороший вариант, если тебе не интересны эти конструкторы, и ты хочешь просто удовлетворить свою потребность в БПЛА. Однако, это далеко не так весело, как оставшиеся варианты.

Такой комплект подойдёт тем, кто хочет сделать дрон своими руками, но не собирается часами разбираться в документациях, калькуляторах и прочих тонкостях. Там всё так-же рассчитано производителем и подогнано. Нужно только собрать и настроить. Если ты сейчас выбираешь свой первый квадрокоптер, то это определённо твой выбор.

Комплект ARF

ARF (Almost Ready to Fly) – Тут всё слегка сложнее. Бывают разные степени «готовности». Где-то нужно докупить контроллер, а где-то в комплекте идёт только рама коптера. Собрать квадрокоптер, настроить и откалибровать придётся самому. Вариант для тех, кто хочет углубиться в тему и поковыряться в своём БПЛА.

С нуля

Квадрокоптер своими руками: пошаговые этапы сборки

Это выбор продвинутых юзеров. Строить коптер с нуля — значит самостоятельно подбирать оптимальные компоненты, разрабатывать и изготавливать раму и так далее. Это сложный, но очень интересный путь, особенно, если не брать готовый модуль управления, а попытаться использовать Arduino или raspberry pi.

Мы не ищем лёгких путей. Дедушкин гараж, алиэкспресс и помойка электроники – наш выбор. Путь боли, ПВХ труб и хардкора, но в результате ты получишь полностью самодельный квадрокоптер. Тут полный простор для фантазии, а все необходимые комплектующие и чертежи квадрокоптеров можно найти в интернете.

Квадрокоптер с рамой, моторами , регуляторами оборотов (ESC) и пропеллерами

А теперь давай разберёмся с тем, как собрать квадрокоптер мечты. Сразу скажу, что это обобщённый гайд, и некоторые моменты могут отличаться. Я попытаюсь систематизировать процесс, и указать на основные моменты выбора и сборки.

Сборка квадрокоптера своими руками начинается с выбора компонентов. Это самый ответственный этап.

Комплектующие рамы

Несущая конструкция коптера крайне важна. От её характеристик зависит то, сколько лишней мощности у вас останется. Чем легче рама, тем она дороже. На счёт прочности особо напрягаться не стоит, если в ваши планы не входит постройка квадрокоптера для массивных камер. Есть три основных типа рамы – четырёхлучевая, шестилучевая и восьмилучевая. В данном случае мы будем отталкиваться от четырёхлучевой компоновки с одинарными двигателями (один движок на луч).

Квадрокоптер своими руками: пошаговые этапы сборки

Давайте условимся на том, что ты прочитал нашу статью про выбор набора для сборки квадрокоптера ,и воспользовался ценнейшем советом – брать раму с платой распределения. Если нет, то провода подключаем сразу к модулю управления.

Для примера рассмотрим сборку из следующих комплектующих:

  • Каркас квадрокоптера Diatone Q450 Quad 450 V3 PCB Quadcopter Frame Kit 450mm
  • Мотор DYS D2822-14 1450KV Brushless Motor. 4 штуки
  • Регулятор DYS 30A 2-4S Brushless Speed Controller ESC Simonk Firmware
  • Пропеллеры DYS E-Prop 8×6 8060 SF ABS Slow Fly Propeller Blade For RC Airplane
  • Модуль управления квадрокоптером KK2.1.5 kk21evo
  • Аккумуляторная батарея литий-полимерного типа Turnigy nano-tech 2200mah 4S ~90C Lipo Pack
  • Устройство для зарядки аккумуляторов Hobby King Variable6S 50W 5A
  • Коннектор для подключения аккумулятора XT60 Male Plug 12AWG 10cm With Wire
  • Коннекторы 20 Pairs 3.5mm Bullet Connector Banana Plug For RC Battery / Motor
  • Пульт управления квадрокоптером Spektrum DX6 V2 with AR610 Receiver (в комплекте с приёмником и передатчиком)
Смотрите про коптеры:  Гоночные квадрокоптеры — купить спортивные коптеры и дроны в Москве, Санкт-Петербурге и с доставкой по РФ, цены в интернет-магазине «Пилотаж»

Размазываем компоненты по столу ровным слоем, и начинаем.

Этап первый. Сборка

  1. Примерно прикидываешь необходимую длину проводов контроллера, прибавляешь небольшой запас «на криворукость» и обрезаешь их до нужной длины
  2. Припаиваешь коннекторы к выходам регуляторов, чтобы потом проще было подключать моторы
  3. Припаиваешь регуляторы к плате разводки
  4. Припаиваешь коннектор аккумуляторного блока к плате разводки
  5. Прикручиваешь двигатели на лучи коптера. При установке моторов постарайся не сорвать резьбу
  6. Если коннекторов на двигателях нет, то припаиваешь и их
  7. Привинчиваешь лучи с двигателями к плате
  8. Крепишь регуляторы к лучам дрона. Не важно чем, но удобнее всего пластиковыми хомутами
  9. Подключаем провода регуляторов к двигателям в произвольном порядке. Если будет нужно – потом изменим
  10. Закрепляешь на корпусе модуль управления (предварительно сфотографировав тыльную часть. Пригодится). Снова хоть на жвачку, но советую пока использовать мягкий двухсторонний скотч
  11. Подключаешь регуляторы оборотов к контроллеру. В те порты, которые отмечены (  — пусто), обычно подключается белым проводом к экрану
  12. Остатками скотча закрепляешь приёмник как можно ближе к блоку управления, и подключаешь нужные каналы к нужным портам. Используй документацию своего приёмника и фото тыльной стороны платы, чтобы разобраться какая пачка проводов за что отвечает
  13. Подключишь питание устройства от батареи, через коннектор
  14. Profit! Ты собрал свой квадрокоптер
  1. Запускаешь двигатели (тут обычно всё по-разному, так что снова смотри документацию)
  2. Немного прибавляешь газ, и смотришь в какую сторону вращаются пропеллеры. Они должны вращаться так, как указано в схеме, которая прилагается к контроллеру. Иначе управление будет инвертироваться. Если что-то не так, то просто переворачиваешь коннектор, который соединяет двигатель и контроллер
  3. Когда всё вращается правильно – прикручиваешь верхнюю деталь рамы. Не заталкивай её на своё место. Если она встаёт туго, значит что-то пошло не так. Ослабь нижние винтики, а после установки затяни всё равномерно
  4. Закрепляешь блок с аккумуляторами
  5. Монтируешь адаптеры для пропеллеров на моторы
  6. Устанавливаешь пропеллеры, учитывая направление вращения моторов. Приподнятая часть лопасти должна смотреть в направлении вращения
  7. Готово.Твой коптер готов пережить первое включение!
Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер Hubsan H501S Pro GPS купить в интернет-магазине Somebox

Это был один из простейших примеров, с которого стоит начать. Конечно, если ты хочешь использовать камеру, GPS или более сложный контроллер, то конструкция будет сложнее. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, то стоит начать с малого. Всё остальное можно прикрутить потом.

Квадрокоптер — это летающий аппарат, двигающися посредством регулировании скорости вращения двигателей с пропеллерами

  • квадрокоптер это один из простых летательных аппаратов у которого много поклонников.
  • квадрокоптер аэродинамически не устойчив и требует компьютерное управление для сабильного полёта.
  • Поэтому квадрокоптер это целая “летающая система” и если его «компьютер» не работает, то он не летает.
  • квадрокоптер, как показан выше, является простым типом мультикоптеров , с каждой парой двигателей вращающихся в противоположную сторону.
    • это позволяет ему использовать осевое вращение (Yaw) вправо или влево, посредством ускорения одной пары и замедлением другой пары двигателей.
  • горизонтальное движение осуществляется за счет ускорения двигателями (увеличение тяги оборотами) на одной стороне и снижение тяги на другой.
    • это позволяет наклонить квадрокоптер (Roll or Pitch) в нужном направлении движения , после чего тяга двигателей уравновешивается.
    • угол наклона , как правило определяет скорость движения в этом направлении.
  • что бы скомпенсировать порывы ветра компьютер наклоняет автоматически квадрокоптер в сторону направления порыва.
    • для того, что бы это работало на квадрокоптере должны быть электронные “гироскопы”, которые измеряют уровень по трем осям
    • помимо этого он может быть оснащен электронными акселерометрами, которые определяют смещение по трем осям
  • контроль высоты и её изменение осуществляются путём ускорения или замедления оборотов двигателя.
  • сам квадрокоптер, включая раму, моторы, регуляторы скорости (ESC) винты (пропеллеры) и батареи
  • Полетный контроллер или автопилот, который обеспечивает стабилизацию и в более развитых системах (таких как APM 2.6) автоматический контроль.
  • Компьютер или ноутбук (телефон, планшет) для того, что бы запрограмировать полетный контроллер (что не обязательно) и для использования в качестве телеметрической наземной станции.

Демонстрационное видео демонстрирующее ручное и автоматическое управление.

  • Полет начинается с режима Stabilize “стабилизация” , который обеспечивает стабилизацию по горизонту и ручное управление.
  • Loiter Mode — квадрокоптер автоматически подерживает позицию и высоту , но допускает ручное управление.
  • Simple Mode — позволяет управлять квадрокоптером без учета орентации ( используя компас)
  • Auto Land — автоматическая посадка и переход в режим постановки в охрану (Disarm) , когда он приземлится.

Основные требования квадрокоптеров это обладание досаточной тяги у моторов пропеллеров , способные его поднять:

  • Благодаря тому, что технологии литиевых батарей позволяют это сделать
  • Предыдущие технологии не позволяли обладать достаточным потенциалом и были слишком тяжелые и не производительные.
  • Бесщеточные двигатели (Brushless motor) и электронные контроллеры скорости (ECS) повышают полетные характеристики, выносливость моторов и их надежность (работа на отказ). при разумной дисциплине можно летать в дождь и не волноваться за моторы.
  • Карбоновые , алюминевые и стеловолоконные технологии облегчают вес давая эфективность и производительность по соотношению к весу апарата.
  • Полетный контроллер (ArduPilot) является мозгом , который позволяет квадрокоптеру творить потрясающие вещи.
  • Группа разработчиков опирается на APM контроллер , который имеет хороший потенциал
  • В полетный контроллер встроенно много датчиков, необходимых для автоматического полета
  • В эту систему включены : трех осевой гироскоп, трех осевой акселерометр, компас (магнитометр) , барометр (высотомер) и GPS.
  • ArduPilot подключается к моторам , радиопередатчикам, телеметрии и камеры контроля.
  • Современные радиоуправляемые системы 2.4МГц обеспечивают быструю и очень надежную связь с квадрокоптером.
  • Программа Mission Planer позволяет обновить прошивку Автопилоту
  • Программа так же позволяет загружать пользовательские параметры (миссии / точки) и прочие инструкции в квадрокоптер.
  • Кроме того, можно использовать планирование миссии полета , анализировать журналы полета записаные на автопилот.
  • А еще программа может работать как телеметрическая наземная станция (Ground Station) , где отображаются в реальном времени данные полета.
  • Квадрокоптер — устойчивая система , но ей нужнен тщательно подобранные компоненты.
    • Прогнозируемый вес, производительность, время полёта и полезной нагрузки — это требует сбалансированного подхода, что бы добиться хороших результатов.
    • Высокая производительность, как у квадрокоптеров (quadrocopter) для хобби или использования камеры (сьемок с воздуха) требуется уже более тяжелоподъемный мультикоптер — гексакоптер, октакоптер (hexacopter, octacopter)
    • Размер рамы и её вес, двигатели и пропеллеры, мощность батареи и полезная нагрузка — являются важными параметрами при постройке мультикоптера.
  • Небольшой квадрокоптер (quadrocopter) идеально подходит , что бы научиться летать, хорош для новичков, которые осваивают это.
  • Большой гексакоптер (Hexacopter) или октокоптер (Octacopter) с камерой для съемок дорогой и серьезный аппарат, требует професиональных навыков.
    • это сильно бъет по карману, в случае его падения и это стоит учитывать.

Модели доступны в нашем магазине, Эти мультикоптеры являются быстрыми, слаженными и доказали свою работу с APM Автопилотом. Для новичков и базовых миссий квадрокоптеры являются наилучшим вариантом для простоты и экономичности в затратах. Гексакоптеры являются более стабильными имею хороший дизайн, отлично подходят под сьёмки. Многие другие конструкции, такие как октокоптеры и классические вертолеты с тарелкой перекоса тоже поддерживаются APM Ardupilot Mega.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector