Как собрать дрон своими руками

Сборка квадрокоптера собственными руками представляет захватывающий и увлекательный процесс, который не только позволяет глубже понять принципы полета, но и предоставляет уникальную возможность настроить дрон в соответствии с индивидуальными потребностями. Эта статья является пошаговым руководством, предназначенным для тех, кто готов погрузиться в мир авиамоделизма, собрав свою собственную модель квадрокоптера.

Многие энтузиасты беспилотной авиации испытывают стремление создать что-то уникальное и подходящее под их потребности. Собрав квадрокоптер своими руками, вы не только освежите свои знания в области электроники и механики, но и получите уникальную возможность настройки каждого компонента в соответствии с вашими личными предпочтениями. Этот опыт обеспечит увлекательное путешествие, наполняя удовлетворением от полета на созданном собственными руками устройстве.

В отличие от приобретения готового дрона, сборка своего квадрокоптера открывает целый ряд преимуществ. Во-первых, вы получаете полный контроль над выбором компонентов, что позволяет создать уникальное устройство с необходимой функциональностью. Во-вторых, сборка своего дрона может быть более экономичной альтернативой, поскольку вы можете выбирать бюджетные компоненты и избегать переплаты за готовое устройство. Кроме того, процесс сборки способствует лучшему пониманию устройства беспилотных систем и может стать отличным стартом для дальнейших исследований в области робототехники и авиации.

С чего начать новичку?
Из чего состоит комплект для сборки квадрокоптера

  • Рама
  • Полетный контроллер
  • Моторы
  • Винты
  • Регуляторы скорости
  • Батареи
  • Приемники
  • Пульт управления с передатчиком Советы по сборке

Когда речь идет о комплектах для сборки дронов, важно учитывать разнообразие вариантов, которые могут быть как вызовом, так и увлекательным введением в мир дронов. При поиске в интернете можете использовать такие абревиатуры как — Almost Ready to Fly ( ARF ) что означает «почти готовый к полету». В этом случае, все необходимые компоненты уже тщательно подобраны и настроены, оставляя вам лишь сборку всех элементов воедино. Кроме того можете обратить внимание на такие аббревиатуры как: DIY ( Do It Yourself ): что означает «сделай сам» и RTF ( Ready to Fly ) Kit DIY -готовый к полету комплект для самостоятельной сборки. Также при выборе можете обратить внимание на комплекты, у которых пульт уже связан с передатчиком.

Мы рекомендуем новичкам начинать именно с таких комплектов. В них нет необходимости мучиться с настройкой сложной электроники, и можно сосредоточиться на процессе сборки. Это отличный способ погрузиться в мир дронов, избегая излишних трудностей на начальном этапе.

Квадрокоптер своими руками [Часть 1 — сборка и подключение]

Постепенно, приобретая опыт, вы сможете экспериментировать с различными компонентами, например, менять раму, улучшать моторы или обновлять камеры. Таким образом, вы разовьете свои навыки в конструировании дронов, открывая для себя возможности в мире беспилотных летательных аппаратов.

Из чего состоит дрон

Давайте рассмотрим основные компоненты, включенные в комплект для сборки квадрокоптера.

В начале, следует отметить раму как фундаментальный элемент. Рама представляет собой базовую структуру, на которой устанавливаются все остальные компоненты. Материалы, используемые для изготовления рамы, могут варьироваться от легких пластиков до прочных карбоновых волокон, что придает дрону необходимую прочность и легкость.

Вторым ключевым компонентом является полётный контроллер, отвечающий за управление стабильностью и движением квадрокоптера. Это устройство представляет собой плату, оборудованную датчиками и разъемами для подключения других устройств, часто обладает монтажными отверстиями для удобства интеграции.

Следующий важный элемент — моторы и винты. Моторы представляют собой электрические двигатели, обеспечивающие вращающееся движение лопастей, которые в свою очередь крепятся к винтам. Винты, изготовленные из пластика или углеродных материалов, бывают разных форм и размеров, включая двухлопастные, трехлопастные и другие конфигурации, что дополняет возможности дрона в воздухе.

Регуляторы скорости ( ESC ) — это электронные устройства, которые контролируют скорость и направление вращения моторов квадрокоптера. Они получают сигналы от полетного контроллера и подают электрическое напряжение на моторы. Регуляторы скорости нужны для того, чтобы квадрокоптер мог стабильно летать и выполнять различные маневры.

Регуляторы скорости обычно выглядят как маленькие платы с проводами и разъемами. Они имеют три основных параметра: ток, частота и прошивка. Ток — это максимальная сила тока, которую может выдержать регулятор скорости. Частота — это скорость, с которой регулятор скорости меняет напряжение на моторах. Прошивка — это программное обеспечение, которое определяет алгоритм работы регулятора скорости.

Дополнительные компоненты включают в себя батареи, обычно литий-полимерные аккумуляторы различной ёмкости и напряжения, обеспечивающие энергию для работы дрона.

Приёмник ( RX ) и пульт управления с передатчиком( TX ) представляют собой важные компоненты в беспилотных системах, таких как квадрокоптеры. Приёмник, установленный на борту дрона, принимает радиосигналы от передатчика в руках пилота. Этот компонент декодирует сигналы и направляет информацию контроллерам и другим системам, обеспечивая эффективное управление квадрокоптером. С другой стороны, передатчик представляет собой ручное устройство управления в руках пилота, отправляющее радиосигналы на приёмник. Обычно это ручной контроллер или пульт с антенной и разнообразными элементами управления, такими как стики и кнопки.

В комплект для сборки квадрокоптера может входить FPV -система, предоставляющая возможность передачи видеоизображения в режиме реального времени. Эта система включает в себя камеру, специальные FPV -очки для погружения в полёт или монитор, который может быть интегрирован в пульт управления или приобретен отдельно с антеннами.

Если ваша цель — создание FPV -съемки, кроме камеры, вы можете рассмотреть возможность установки регистратора, такого как камера GoPro , для записи высококачественного видео. В некоторых комплектах уже могут включаться камеры, передатчики и мониторы, или даже FPV -очки, в зависимости от выбранного вами набора.

Различные инструменты, такие как разные отвертки для крепления болтов и винтов, кусачки для обрезания проводов и кабелей в случае отсутствия специальных разъемов, паяльник и припой в некоторых случаях, клей или клейный пистолет, мультиметр для измерения напряжения, силы тока и проверки цепей, изолента и специальные стяжки, набор шестигранников, комплекты винтов, гаек и ключи для гаек. Обязательно наличие инструкции в комплекте, также проверьте, есть ли видеоинструкции для выбранного квадрокоптера, так как видео обычно предоставляет более подробные пошаговые рекомендации.

Сборка

Ниже приведены основные шаги по сборке квадрокоптера. Учитывая, что сборка может различаться в зависимости от модели и комплекта, предоставляем лишь примерные инструкции для ознакомления с возможными этапами. Различные модели могут иметь уникальные варианты сборки, поэтому предлагаем данную инструкцию в качестве ориентира, чтобы вы понимали, с чем можете столкнуться при сборке своего первого квадрокоптера. Также настоятельно рекомендуем дополнительно изучить видеоинструкции для более наглядного понимания процесса с каждой конкретной моделью перед покупкой.

Следуйте этим основным шагам для успешной сборки:

1. Внимательно распакуйте комплект рамы и удостоверьтесь, что все необходимые части находятся в комплекте. Проверьте наличие инструкции по сборке.

2. Следуйте инструкциям, чтобы правильно соединить части рамы. Обратите внимание на правильное расположение отверстий для монтажа моторов.

3. Установите моторы на соответствующие места на раме. Убедитесь, что они крепко закреплены, используя предоставленные болты или крепежные элементы.

4. Установите контроллер полета регистраторы скорости и другие компоненты на выбранные места на раме. Обеспечьте аккуратную укладку проводов.

5. Подключите регуляторы скорости к моторам с помощью разъемов или паяльника. Обратить внимание на цвета проводов и направление вращения моторов.

6. Подключите регуляторы скорости к полетному контроллеру. Обратите внимание на порядок подключения регуляторов скорости к каналам полетного контроллера.

7. Закрепите регуляторы скорости на раме квадрокоптера с помощью скотча, стяжек или других крепежных элементов. Убедитесь, что регуляторы скорости не мешают другим компонентам и не подвергаются перегреву.

8. Решите, где будет размещен аккумулятор. Надежно закрепите его на раме с использованием крепежных элементов или резиновых ремней. Подключите его к основной системе.

9. Калибровка моторов: Для калибровки моторов следует выполнить следующие шаги: поставте квадрокоптер на ровную поверхность, присоедините квадрокоптер к компьютеру, запустите специальную программу, настройте моторы постепенно увеличивая силу, чтобы они начали вращаться, удостоверьтесь что все моторы вращаются одинаково и плавно. Затем просто сохраните настройки.

10. Установите пропеллеры на моторы, следуя указаниям в инструкции. Обратите внимание на правильное расположение и ориентацию лопастей. Убедитесь, что они крепко закреплены, используя предоставленные болты или крепежные элементы.

11. Загрузите необходимое программное обеспечение на контроллер полета и настройте параметры, такие как стабилизация и калибровка гироскопа.

12. Тестирование: Перед первым полетом проведите тщательное тестирование всех систем. Проверьте реакцию дрона на управление и корректность работы всех компонентов.

13. Калибровка компаса: При необходимости, проведите калибровку компаса для улучшения точности навигации в полете.

В заключении:

Мы надеемся, что данное пособие стало полезным ресурсом для тех, кто только начинает свой захватывающий путь в мир авиамоделизма. Помните, что сборка первого квадрокоптера — это лишь начало вашего увлекательного путешествия.В следующих статьях мы рассмотрим более глубокие аспекты, такие как настройка, выбор запчастей, подборка моделей для сборки, предоставив вам возможность глубже погрузиться в удивительный мир квадрокоптеров. Однако, чтобы сделать первый шаг легче, рекомендуем начать с готовой версии, где все запчасти уже в комплекте, и базовая настройка уже выполнена. Это позволит вам сосредоточиться на минимальных настройках и постепенно развиваться в этом увлекательном хобби. Следите за нашими обновлениями, и помните, что каждый новичок в авиамоделизме делает важный шаг к более увлекательному будущему в мире квадрокоптеров.

Выбор размера квадрокоптера

Год назад наибольшей популярностью пользовались квадрокоптеры 250-го размера. Но сейчас пилоты предпочитают собирать аппараты меньшего размера, что весьма разумно: вес меньше, а мощность та же. Я выбрал 180-й размер не из каких-то практических причин, а как некий челлендж по сборке.

На самом деле, такой подход к выбору не совсем правилен. Гораздо разумнее выбирать сначала размер пропеллеров, а уже под них — наименьшую раму, куда влезут выбранные пропеллеры. И при таком подходе 180-й формат вообще отбраковывается. Судите сами: 210-й формат позволяет ставить те же 5-дюймовые пропеллеры, что 250-й, при этом сам квадрик получается легче, а 4-дюймовые пропеллеры влезают и в 160-е рамы. Получается, что 180-й размер — это такой промежуточный формат, который «ни нашим, ни вашим». Его также можно считать утяжелённым 160-м. Но, тем не менее я выбрал именно его. Возможно потому, что это минимальный размер, способный более-менее комфортно тягать камеру GoPro или Runcam.

Комплектующие

Начнём с моторов. «Промежуточность» 180-го размера, а также богатство их ассортимента, осложняют выбор. С одной стороны, можно брать то, что идёт на 160-е, с другой — то, что устанавливают на 210-е или даже 250-е. Исходить надо из пропеллеров и батареи (количество банок). Не вижу смысла использовать батарею 3S, а по пропеллерам общие правила таковы:

  • нужна максимальная статическая тяга — увеличивай диаметр пропеллера и уменьшай шаг (в разумных пределах)
  • нужна высокая скорость — уменьшай диаметр и увеличивай шаг (в разумных пределах)
  • нужна высокая тяга при маленьком диаметре — добавляй количество лопастей (опять же в разумных пределах, так как если разница между двух- и трёхлопастными пропеллерами ощутимая, то между трёх- и четырёхлопастными — не такая большая)

В моём случае я имею ограничение размера пропеллеров в 4 дюйма, но не имею ограничения по моторам. Значит, разумнее всего будет использовать трёхлопастные 4045 пропеллеры bullnose. Их сложно балансировать, но с ними управление отзывчевее и предсказуемее, а звук тише. С другой стороны, с двухлопастными пропеллерами скорость у квадрокоптера выше, но мне этого точно не надо. «В народе» на 180-х рамах преобладают следующие сетапы:

  • лёгкий с моторами 1306-3100KV, обычными 4045 пропеллерами и батареей 850mAh
  • тяжёлый и мощный под трёхлопастные bullnose пропеллеры и экшн-камеру с моторами 2205-2600KV и батареей 1300mAh

На самом же деле, рама позволяет ставить моторы от 1306-4000KV до 22XX-2700KV. Кстати, не знаю почему, но моторы 1806-2300KV сейчас в опале и мало используются.

Для своего квадрика моторы я взял — RCX H2205 2633KV. Во-первых, хотелось иметь запас по мощности (хотя с моими скромными навыками пилотирования, непонятно зачем). Во-вторых, мои сетапы никогда не получались сверхлёгкими, вдобавок я ещё и экшн-камеру таскать планирую. Конкретно моторы RCX — вариант компромиссный. Они дёшевы, но и нареканий по качеству много. На момент покупки комплектующих это были одни из немногих моторов 2205-2600KV на рынке. Сейчас (на момент написания статьи) ассортимент значительно больше и лучше выбрать что-нибудь другое.
С остальными комплектующими действовал по принципу «больше челленджа»:

  • Рама RC180 V2. Недорогая (брендовые аналоги в 2-3 раза дороже), лёгкая, с хорошей компановкой и нижней пластиной 3мм. К сожалению, отдельно запчастей к ней не купить, но, учитывая цену всей рамы, вполне можно купить 1-2 комплекта на запчасти.
  • Приёмник FrSky D4R-II. Поначалу хотелось попробовать FrSky X4R-SB, но в этом случае пришлось бы менять модуль на передатчике, а этого делать совсем не хотелось. Забегая вперёд скажу, что разумнее брать версию приёмника без припаянных разъёмов. У себя я всё равно их отпаял.
  • Регуляторы FVT LittleBee 20A — недорогие и проверенные, но сейчас уже устаревшие. Когда я их покупал только-только появились в продаже FVT LittleBee 20A PRO на чипе Silabs F396 (та версия, что у меня использует чип Silabs F330), а на момент написания статьи уже принимались предзаказы на FVT LittleBee 20A-S, заточенные под BLHeli_S. Здесь можно почитать о технических стороне регуляторов LittleBee 20A.
  • Видеопередатчик Foxeer FX799T — компактный, популярный и с микрофоном.
  • Камера Sony Super HAD CCD 600TVL (IR Block, NTSC, объектив 2.8). Можно было и Foxeer XAT600M, но мне нужна без корпуса.
  • Держатель камеры Diatone.
  • Антенна-«клевер» BeeRotor и кабель-удлинитель.
  • MICRO MinimOSD.
  • В комплекте с рамой уже есть плата распределения питания, но я не хочу её использовать. Поэтому заказал Matek Mini Power Hub, она намного удобнее. Кстати, при использовании батарей 3S, эта PBD издаёт громкий свист и это никак не лечится.
  • Несколько батарей Turnigy nano-tech 1300mAh 4S 45~90C.
  • Подсветка с пищалкой ZG 12Bit WS2812B LED Board. Позднее выяснилось, что пищалка либо не работает, либо есть какие-то неизвестные (никакой документации не прилагалось) нюансы в подключении. В итоге поставил другую.
  • Несколько комплектов пропеллеров DYS 3-blade 4040 Bullnose.

Пошаговая инструкция по сборке

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

  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

Этап второй. Отладка

  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!

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.

Однако, не стоит переоценивать сложность самоделки. Если нет цели собрать мультикоптер из ПВХ труб на базе ардуино (а такое тоже бывает), то в этом нет ничего, что не смог бы рядовой пользователь. Главное не теряться, читать и спрашивать, если что-то не понятно.

ПОЛЁТНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ

APM2.8

Наборы

Pixhawk


Квадрокоптер своими руками [Часть 1 – сборка и подключение]
Квадрокоптер своими руками [Часть 2 – настройка APM и первый полёт]
Квадрокоптер своими руками [Часть 3 – балансировка и полёты]
Большой обзор FPV систем для квадрокоптера

СОВЕТЫ ПО СБОРКЕ

ВАЖНОЕ

1. Во время калибровки регуляторов ПРОПЕЛЛЕРЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ СНЯТЫ, иначе можно порубиться в капусту
2. Перед включением очков, шлема и передатчика видео АНТЕННА ДОЛЖНА БЫТЬ УСТАНОВЛЕНА, иначе сгорит электроника

СБОРКА РАМЫ И УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОНИКИ

1. Используйте синий фиксатор резьбы для сборки резьбовых соединений рамы. Без него – может открутиться.
1.1 Если взять красный – конструкция получится неразборная.
1.2 Старайтесь наносить фиксатор на винт, а не на гайку.
2. Крепите регуляторы к лучам на двусторонний скотч и изоленту.
3. Провода между камерой и передатчиком скрутите в тугую косичку.
3.1 Косичка должна быть не параллельна и не перпендикулярна сигнальным проводам от регуляторов и проводам от RC приёмника.
4. RC приёмник желательно вытащить из корпуса, припаять к полётному контроллеру, и отрезать лишние ноги.
4.1 Желательно купить микро версию приёмника, она меньше и легче
4.2 Если у вашего RC приёмника 2 антенны, то они должны быть расположены под 90 градусов друг к другу, и по 45 градусов к горизонту.
5. Между рамой и аккумулятором желательно добавить нескользящую прокладку, например кусочек резины или вспененной китайской упаковки. Либо ленту – липучку.
5.1 Балансировочный шлейф крепите либо лентой прямо вместе с аккумулятором, либо используйте крепление этого шлейфа на основных проводах от аккумулятора.
6. Коннектор аккумулятора желательно припаивать не напрямую в плату распределения питания, а на отрезках ТОЛСТОГО провода длиной 2-3 см. Это упростит подключение/отключение аккумулятора, и уменьшит шанс поломки платы распределения при падении.
7. Докупите грибовидные антенны для FPV, вход: RP-SMA male
8. Курсовая FPV камера в пластиковом корпусе гораздо легче, чем камера в металлическом. Но если вы учитесь летать и боитесь убить камеру, то лучше взять металлическую.
9. HD камера необязательна, просто летать можно и без неё. Она нужна для записи красивых видосов.
10. Для съёмки используйте “новый” и сбалансированный комплект пропеллеров, чтобы на камере не были видны вибрации и “кисель”. Для обычных полетушек годятся поцарапанные и имеющие вмятины пропеллеры.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ И ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОНИКИ

1. Для защиты электроники от влаги используйте электроизоляционный лак Plastic 71. Наносить в 3 слоя с просушкой в 1 час.
1.1 Качество нанесения защитного покрытия можно контролировать под УФ лампой
2. Провода от моторов (3 штуки) паяйте напрямую к регуляторам, отпаяв родные провода от регуляторов.
3.1 Сделайте это до того, как покрывать плату регулятора лаком.
4. Сигнальные провода от регуляторов к контроллеру паяются в следующем порядке: задний правый, передний правый, задний левый, передний левый.
4.1 Если ваши регуляторы поддерживают DSHOT, чёрные сигнальные провода можно отрезать. Если только OneShot или MultiShot, то делать этого нельзя.
4.2 Земля и сигнальный провод должны быть скручены в косичку. Если у вашего регулятора они идут в виде плоского шлейфа – разъедините их, и скрутите в косичку.
5. Припаяйте танталовый конденсатор с напряжением минимум 6.3 В и ёмкостью 10 – 50 мкФ на шину питания полётного контроллера.
6. Пищалку можно достать из компьютера.
7. Барометр нужно защитить чёрным поролоном. Да-да, именно чёрным.
8. Залейте ноги матрицы FPV камеры эпоксидкой.
9. Запеньте монтажной пеной внутреннюю полость FPV антенны.
10. Залейте эпоксидкой светодиодные панели.

ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРОВ

Аккумуляторы (грубо) имеют следующие характеристики: напряжение, ёмкость, ток заряда, ток разряда. Напряжение пишется в Вольтах, но по хорошему напряжение определяет число банок S. S (англ. “Series” – последовательный) определяет число ячеек (банок) в аккумуляторе, соединённых последовательно. Напряжение одной ячейки лития составляет 3.7 В (3 В минимум, 4.2 В максимум). Таким образом параметр S определяет диапазон напряжений, в которых работает ваша сборка. В умных зарядниках типа IMAX B6 при зарядке выставляется именно число банок S, напряжение зарядник определит сам. Ещё есть индекс P (англ. “Parallel” – параллельный), обозначающий число банок, соединённых параллельно. Например код 3S2P означает, что аккумулятор состоит из 6 банок, 3 сборки последовательно по 2 параллельно соединённых аккумулятора.
Зарядный и разрядный токи напрямую зависят от ёмкости аккумулятора, и связаны через параметр С – токоотдача (токоприём). Чтобы перевести ёмкость в Амперы, нужно ёмкость в Ампер*часах умножить на токоотдачу. Например на аккумуляторе вы можете прочитать 1300 mah 70 С, то есть это 1.3 Ампер часа * 70 = 91 Ампер. Это максимальный ток, который можно снять с аккумулятора без вреда для него. Параметр очень важный, например при проектировании коптера нужно брать акум, который сможет отдать ток, равный сумме максимальных токов через регуляторы оборотов. Например есть 4 регулятора по 25 А каждый, значит суммарный ток 100 А. Хотим акум ёмкостью 3500. 100 / 3,5 = 28, округляем в большую сторону => 30. Нужен акум с ёмкостью 3500 mah и отдачей 30 С. В характеристиках акума токоотдача называется Discharge Rate.

Зарядный ток для обычных LiPo аккумуляторов не должен превышать 1 С, то есть быть меньше или равным ёмкость аккумулятора в Ампер*часах. При токе в 1 С аккумулятор зарядится за 1 час. То есть наш аккумулятор из предыдущего примера можно заряжать током 3,5 А максимум. Можно 1 А, 2 А, 3 А, но вот 4 А уже не рекомендуется. Сейчас есть мощные модификации LiPo аккумуляторов, например графеновые (Infinity RC Graphene). У них в характеристиках можно найти строчку Charge Max Rate: 5C, то есть заряжать можно током, в 5 раз превышающим ёмкость! А это значит, что акум зарядится за 1/5 часа, то есть за 12 минут! Но зарядник и БП такой мощности ещё нужно поискать (пример: гоночный акум из моего видео 1300 mah, заряжать можно током 6.5 А). В зарядниках типа IMAX B6 зарядный ток ставится вручную, и не должен превышать допустимого для аккумулятора, а также мощность (напряжение * ток) не должна превышать мощность вашего БП, иначе будет ошибка.

Что касается хранения аккумуляторов: у меня на канале есть видео “советы по использованию литиевых аккумуляторов”, вот информация оттуда подходит. Основные моменты:

  • Хранить аккумулятор нужно при заряде ~45%. Для этого в зарядниках есть режим STORAGE, он автоматически зарядит в 45%.
  • Чем ниже температура, тем меньше деградация аккумулятора при хранении. Таким образом, оптимальным для хранения является холодильник, а акум нужно зарядить на 45% или в STORAGE.
  • Аккумуляторы нельзя переразряжать. Вообще никак нельзя! Потеряет ёмкость, а в худшем случае может загореться.
  • Хотя бы иногда, а желательно каждый раз, делать балансировку аккумулятора. Для этого балансировочный шлейф вставляется в зарядник, и выбирается режим зарядки BALANCE.

Квадрокоптер своими руками из подручных материалов.

Всем доброго времени суток! Хочу вам рассказать о том, как я строил свой первый квадрокоптер, в каком он сейчас состоянии и мои дальнейшие планы на него.

Сначала, подобрав размер квадра, приступил к зарисовке чертежа на куске обоев.

Кстати, размер выбрал 45 — универсальный, так как это мой первый дрон, и в каком направлении буду развиваться пока не знаю.

Собрав дома весь стеклотекстолит, приступил к выпиливанию двух одинаковых основ, между которыми будут зажаты лучи.


Материалом для изготовления лучей послужил алюминиевий квадратный профиль 10*10мм


Предварительная версия.

Крепил лучи между основами с помощью винтов и гаек, ничего другого не придумал)

Идём далее.
Ноги, шасси делал также из стеклотекстолита. Нарисовав эскиз, приступил к нарезке заготовок

После чего приступил к мучению шуруповёрта
Несмотря ни на что, дрон всё-таки встал на свои ноги)

А теперь — взвешивание. Вес рамы, без какого-либо оборудования, составил 263 грамма. Я думаю что это достаточно приемлемый вес, а что думаете вы?

Теперь, когда рама собрана, можно приступить к установке комплектующих.
Моторы и регули я выбрал эти:
EMAX XA2212 820KV 980KV 1400KV Motor With Simonk 20A ESC
Товар http://www.parkflyer.ru/ru/product/1669970/ Мозг, всем известный cc3d
CC3D Flight Controller
Товар http://www.parkflyer.ru/ru/product/1531419/ Батарея:
Аккумулятор литий-полимерный ZIPPY Flightmax 3000mAh 3S1P 20C
Товар http://www.parkflyer.ru/ru/product/8851/
Моторы со штатными крестиками крепил к лучам на болты и гайки
Моторы установлены. Регуляторы примотал на изоленту, радиаторами к лучам.
Затем плату распределения питания разместил между пластинами стеклотекстолита

Припаял все нужные провода (регуляторов, габаритных огней).
Перфекционистам не смотреть)))
Проверил работоспособность.
Установив плату распределения питания, приступил к монтажу мозгов. Банально прилепил их на 2-х сторонний скотч.
Также поступил с приемником
Крепление батареи осуществляется благодаря липучкам на нижней основе квадра.
Вот и всё! Полётный вес квадрокоптера — 993 грамма. Прошив полётный контроллер, пошёл на улицу на первые испытания.

Видео полётов смотрите с 2.50 минуты

Квадрокоптер был построен в конце лета 2016, сейчас начало 2017г. За этот период квадрокоптер побывал в небе достаточное количество времени. В данный момент коптер цел, не было ни одного краша, я его немножко модернизировал, для установки камеры на его борт. В дальнейшем хочу на нём научится летать по fpv. Сейчас потихоньку начинаю собирать Fpv систему, видеопередатчик, приёмник уже заказал))

Спасибо всем кто читал выше изложенное, если есть вопросы, советы, пожелания — пишите в комментариях. Ниже представлены фотографии сделанные камерой, установленной на квадрокоптере, ну и сам коптер.

С Ув. Алексей




15.01.17

Собираем самодельный FPV квадрокоптер

Здравствуйте, уважаемые читатели! В этой статье хочу поделиться материалом по сборке FPV квадрокоптера на базе рамы, рассчитанной на установку пятидюймовых пропеллеров – Realacc Kylin 210. Главная особенность данной рамы – беспроблемное крепление бюджетных экшн камер типа Xiaomi YI и ей подобных.

Эта статья рассказывает о том, как сделать квадрокоптер своими руками из готового набора рамы, а так же про установку электроники на дрон.

Поставляется комплект рамы Realacc Kylin 210 в обычном полиэтиленовом пакете, все элементы рамы просто ссыпаны в одну кучу.

Комплектация

Основание рамы.
Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210
Карбоновые детали верхней «надстройки».
Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210
Металлические стойки.
Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210
Комплект металлического и пластикового крепежа.
Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210
Комплект для крепления аккумулятора.
Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210
Простенькая PDB с бэками на 5 и 12 вольт.
Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Диагональ по центрам моторов – 210 мм. Что ясно из названия рамы – Realacc Kylin 210.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Форма основания – вытянутый крест, в длину рама на 8 мм больше чем в ширину.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Толщина основания – 5,3 мм. Рама очень жесткая на прогиб, это очень хорошо.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Ширина лучей – 13 мм, этого вполне достаточно для размещения отдельных регуляторов на каждый мотор.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Остальные карбоновые детали толщиной – 2 мм. Кроме верхней деки и проставки в креплении экшн камеры, они толщиной – 1.5 мм.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Распил ровный, без видимых косяков и задиров слоя.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

На резе хорошо видна структура слоев китайского псевдокарбона. Обычно это два или три слоя углеткани, остальное текстолит. Так, и цена соответствует качеству материала.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Рама собирается за несколько минут. Сначала собираем верхушку рамы с креплением для курсовой и экшн камеры.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

На основание рамы прикручиваем комплектные стойки.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Прикручиваем верхнюю часть рамы к стойкам. Рама готова.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Вес пустой рамы – 94 г.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Для сборки квадрика, кроме вышеупомянутой рамы буду использовать: приемник – FrSky XSR для аппаратуры TARANIS; курсовую камеру (можно использовать любую на ваш выбор) – Foxeer HS1177 V2.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Полетник с интегрированной PDB и видеопередатчиком – HGLRC F4 V5PRO. На данный момент данный контроллер снят с производства и его прямой наследник – HGLRC F4 V6PRO. Крепление 30.5×30.5 мм.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Четыре регулятора оборотов для бесколлекторных моторов с поддержкой протокола D-Shot 600 — Racerstar RS40A V2.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Приступим к сборке коптера. Полетный контроллер установлю на стойки с виброразвязкой – Flight Controller Anti-Vibration Fixed Screws.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Пришлось подложить шайбы, чтобы притянуть стойки к раме.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Перед сборкой все острые кромки рамы я скруглил надфилем, а торцы покрыл несколькими слоями акрилового лака (можно клеем на основе цианакрилата).

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Изолирую лучи одним слоем изоленты, на случай, если он лопнет, и куски карбона могут замкнуть контакты регулятора.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

К основанию рамы прикручиваем все четыре мотора. Я креплю мотор на все четыре болта, хотя можно и на два, если с фиксатором резьбы.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Чтобы в полете ничего само не открутилось – использую фиксатор резьбы.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Прикручиваем полетный контроллер к стойкам.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Закрепляем регуляторы на лучах парой оборотов изоленты, это необходимо для того, чтобы определить конечную длину проводов.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Согласно инструкции на полетный контроллер, паяем силовые и сигнальные провода от регуляторов на плату контроллера.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Паяем провода от моторов к регуляторам. К каким фазам, какой провод подключать значения особого не имеет и влияет только на направление вращения моторов. На этапе настройки можно поменять направление вращения моторов в программе blhelisuite.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Проверяем качество пайки, чтобы в полете ничего не отвалилось.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Рекомендую после пайки все соединения заизолировать специальным лаком, я использую несколько слоев plastik 71 и подсушиваю феном.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

К полетнику подключаем все компоненты, включая антенну (без антенны сгорит видеопередатчик) и проверяем на работоспособность. Убедились, что все работает – можно окончательно заканчивать сборку и прикрутить верхнюю часть рамы к основанию. В процесс настройки полетного контроллера подробно вдаваться не буду, кому интересно можете подробно ознакомиться в этой статье – « Собираем и настраиваем квадрокоптер на базе комплекта – AuroraRC C2 Flytower OMVT F4 », в разделе настройка.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

На верхней деке есть отверстие для установки SMA разъема, к которому будет прикручиваться антенна. Для полетов вокруг да около такая антенна не нужна, и будет место для приемника.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Установлю вот такой диполь (Original MMCX 5.8GHG 3dBi FPV Antenna) с разъемом MMCX как раз подходит к полетнику.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Окончание антенны дополнительно усилю вторым слоем термоусадки.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

На освободившееся место стяжками закрепляем приемник.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Усы антенн выводим за пределы рамы и закрепляем на обрезанных стяжках с помощью термоусадки. Угол в 90 градусов между лучами антенн не выдержан, но оно и так нормально работает на удалении до 200 метров.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Фиксируем антенну видеопередатчика.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Про пищалку тоже не забыл, притянул стяжкой к основанию рамы.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

С помощью пинцета и какой-то матери, в пазы основания рамы продеваем стяжку-велкро для фиксации аккумуляторов. Для этой операции нужен пинцет с тонкими и изогнутыми губками, иначе намучаетесь.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Для более надежной фиксации акума на раме, использую липучку типа репейник (крючки на раме). Но можно установить прилагаемую к комплекту рамы прокладку из пенорезины. Как по мне – липучка надежней и не надо потом лазить на корячках по всему полю и искать куда отлетел акум при падении и ударе об землю.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Последний штрих – окончательно фиксируем регуляторы на лучах рамы, кто-то это делает стяжками, я обычно просто приматываю изолентой.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

В итоге получилось:

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Вес квадрика с пропами «трешками» – 332 г

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Вес с акумом 4S 1300 mAh – 486 г.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Немного хочу рассказать об особенностях рамы Realacc Kylin 210. Ширина проема для установки FPV камеры 27.8 мм, и рассчитана на крепление камер через силиконовые демпферы, у меня таковых нет, подложил попавшиеся под руку шайбы.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Боковые карбоновые пластины не дадут установить стек выше двух этажей при использовании длинных стоек. Если поколхозить со стойками, то думаю три этажа вкорячить все-таки можно.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Площадка для установки экшн камер имеет регулировку угла наклона.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Камера закрепляется обычной велкро-стяжкой, держится вполне надежно и не отлетает даже при жесткой посадке в стиле – «морковка» с 5 метров.

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Квадрик с таким конфигом летит вполне зачетно, даже несмотря на изначальный небольшой люфт в моторах (люфтили прямо из коробки).

Полеты самодельного квадрокоптера

Realacc Kylin 210 – неплохой вариант компактной рамы для самостоятельной сборки FPV коптера. Рама имеет хорошую жесткость при небольшом весе и вполне пригодна для хобийных полетов или тренировок.

В заключение приведу несколько вариантов рам с подобными креплениями для экшн камер.

Realacc X210 214mm 3mm/4mm
Купить: BangGood , Aliexpress Realacc X210 Pro 214mm
Купить: BangGood , Aliexpress Realacc X210 V+ 214mm
Купить: BangGood , Aliexpress

Электроника и компоненты которые использовались в статье:

Realacc X210 4mm Frame
Купить: BangGood , Aliexpress Realacc Kylin 210 210mm
Купить: BangGood , Aliexpress FrSky XSR 2.4GHz 16CH
Купить: BangGood , Aliexpress Foxeer HS1177 V2 600TVL
Купить: BangGood , Aliexpress HGLRC F4 V5PRO Flight
Купить: BangGood , Aliexpress HGLRC F4 V6PRO Flight
Купить: BangGood , Aliexpress 4X Racerstar RS40A V2
Купить: BangGood , Aliexpress 4X Racerstar Racing Edition
Купить: BangGood , Aliexpress Original MMCX 5.8GHG 3dBi
Купить: BangGood , Aliexpress

В качестве заключения

Если не экономить на покупке комплектующих, собрать самодельный дрон не составит труда. Достаточно действовать аккуратно, в соответствии с инструкциями производителя тех или иных компонентов. Как правило, после первой удачно собранной модели у начинающих появляются амбиции и желание собрать дрон с улучшенным функционалом. Чтобы минимизировать траты, следует предусмотреть такой вариант заранее. Например, купить плату управления, поддерживающую прямое подключение камеры или передачу сигнала на смартфон по протоколу Wi-Fi.

Самые популярные квадрокоптеры

Квадрокоптер DJI Mavic Air на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic Air Fly More Combo на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Pro на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Zoom на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Spark Fly More Combo на Яндекс Маркете

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий