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
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).
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)
Размазываем компоненты по столу ровным слоем, и начинаем.
Этап первый. Сборка
- Примерно прикидываешь необходимую длину проводов контроллера, прибавляешь небольшой запас «на криворукость» и обрезаешь их до нужной длины
- Припаиваешь коннекторы к выходам регуляторов, чтобы потом проще было подключать моторы
- Припаиваешь регуляторы к плате разводки
- Припаиваешь коннектор аккумуляторного блока к плате разводки
- Прикручиваешь двигатели на лучи коптера. При установке моторов постарайся не сорвать резьбу
- Если коннекторов на двигателях нет, то припаиваешь и их
- Привинчиваешь лучи с двигателями к плате
- Крепишь регуляторы к лучам дрона. Не важно чем, но удобнее всего пластиковыми хомутами
- Подключаем провода регуляторов к двигателям в произвольном порядке. Если будет нужно – потом изменим
- Закрепляешь на корпусе модуль управления (предварительно сфотографировав тыльную часть. Пригодится). Снова хоть на жвачку, но советую пока использовать мягкий двухсторонний скотч
- Подключаешь регуляторы оборотов к контроллеру. В те порты, которые отмечены ( — пусто), обычно подключается белым проводом к экрану
- 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
- Подключишь питание устройства от батареи, через коннектор
- Profit! Ты собрал свой квадрокоптер
- Запускаешь двигатели (тут обычно всё по-разному, так что снова смотри документацию)
- 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
- 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
- Закрепляешь блок с аккумуляторами
- Монтируешь адаптеры для пропеллеров на моторы
- Устанавливаешь пропеллеры, учитывая направление вращения моторов. Приподнятая часть лопасти должна смотреть в направлении вращения
- Готово.Твой коптер готов пережить первое включение!
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.
