Причины по которым коптероводы-любители задумываются о том, как собрать квадрокоптер своими руками бывают разными. Например, кого-то не устраивают цены, кто-то хочет установить свою камеру, которая не устанавливается ни на один подвес, другие хотят получить конфигурацию только для гонок. Да мало ли что еще!
Содержание
Что собой представляет квадролет
Общий принцип работы беспилотника
Инструкция по сборке простого беспилотника
Приступаем к сборке
Установка двигателя
Проводка
Второй способ сборки квадрокоптера собственноручно
Настраиваем прошивку
Взлет
Далее мы расскажем вам о том, какие важные составляющие должны находиться на борту вашего коптера. Чтобы вы знали, с чего, собственно, надо начинать строить свой воздушный «дом» и какие важные детали вам пригодятся.
Что собой представляет квадролет
Для тех, кто пока еще не в теме — это конструкция, платформа, сооружение, летательный аппарат, кому как удобнее, которая (если мы говорим о платформе) управляется передатчиком. Имеет 4 двигателя с тем же количеством винтов. В сборке таких летательных аппаратов непременно присутствует летающая многомоторная платформа.
Когда беспилотник взлетает, он занимает горизонтальное положение. Как и вертолет он способен зависать над поверхностью земли на разной высоте. Летает в разные стороны. Раньше коптеры умели летать лишь только в сторону своего носа. Это только в последние годы стали делать модели типа Headless, когда дрон во время полета мог резко полететь в любую из четырех сторон, не поворачиваясь при этом в эту самую сторону своей носовой частью.
Коптер способен подниматься и опускаться, при этом он всегда остается в горизонтальном положении относительно земли. Если же на нем установленно специальное оборудование, то в некоторых случаях он может летать даже в режиме автопилота. Большинство авиалюбителей используют такие возможности , прежде всего для того, чтобы сосредоточиться в этот момент на аэросъемке, а не являть миру свое пилотажное мастерство.
Общий принцип работы беспилотника
Как мы и говорили ранее, система является мультироторной. Эти самые роторы создают мощное диагональное вращение в противоположных направлениях. У этих роторов имеется так называемый управленец, собирающий информацию с трех, или с шести гироскопов (количество последних зависит от конфигурации коптера) и передает ее роторам.
Гироскопы (замудренное какое название), гироскопы были созданы для того, чтобы автоматически определять положение аппарата во время полета и затем фиксировать его во всех трех плоскостях. При этом акселерометр делает так, чтобы коптер занял идеальное положение по горизонтали. А чтобы закрепить квадрокоптер на определенной высоте, полетная система оборудуется бародатчиком.
За счет чего происходит движение коптера, если все четыре винта крутятся одинаково? А за счет простой смены скорости вращения той или иной пары моторов.Результатом становтися наклон коптера, или как его еще называют «крен» в сторону наиболее слабокрутящихся винтов и коптер летит по горизонтали.
В большинстве случаев роторов строго четыре, но периодически вы можете встретить коптеры с шестью и даже восемью винтами. Поэтому их называют мультикоптерами, а слово «Квадрокоптер» уже не будет актуальным к последним двум представителям мультироторных дронов.
Итак, общее представление о деталях и модулях будущего квадрокоптера у вас уже сложилось, теперь настала пора поделиться с вами тем, как же собрать дрон собственноручно.
Инструкция по сборке простого беспилотника
Первое, что приходит на ум при сборке собственного квадрика — это, конечно же, его рама. Ничего сложного с этим элементом нет. Для ее основы сойдет обычная фанера размером 15 квадратных сантиметров. Лучи приспособляются с помощью винтов по диагональной разметке вашей рамы. Луч должен быть 30 сантиметровой длины начиная от центра коптера. Балки — 25см. Дырки для самих двигателей отложим на самый конец создания корпуса, предварительно сделав разметку по движкам.
А вот, собственно, то, что пригодится для самой сборки:
- Техника Turnigy 9;
- Плата управляющая;
- Аккумулятора для Turnigy;
- Силовой аккумулятор, чтобы коптер летал;
- Лопасти;
- Различные зарядные устройства для аккумуляторов.
Приступаем к сборке
В первую очередь устанавливаем управляющую плату. При этом разместите ее как можно ближе к центру вашей платформы. Поэтому с самого начала сделайте необходимые, и самое главное, точные замеры в этом случае аппарат не будет заносить из стороны в сторону во время полета. Используйте саморезы достаточной длины, для того, чтобы прикрутить лучи к плате. Ленточка из алюминия подойдет для посадочных лыж и держания аккумулятора.
Установите приемник вплотную к плате. Чтобы установить приемник можно использовать какой-нибудь мощный суперклей. Упрощенный вариант соединения двумя трехжильными шлейфами возможно в том случае, когда приемочные каналы по своему назначению такие же как и каналы управляющей платы. Имейте это в виду.
Установка двигателя
При сверлении отверстий для крепления сверлите на всю ширину квадрата и насквозь. Тогда вы сможете сразу видеть будет ли цеплять вал за края этого квадрата.
Проводка
С помощью переходников сделайте параллельное соединение 4х проводов питания.. В том месте, где батарея будет подключаться ко всем четырем проводам нужно будет воспользоваться разъемными соединения. В остальных местах необходима будет спайка, затем затяните все детали в термоусадку, чтобы во время сильной вибрации (когда коптер будет летать) что-нибудь не выскочило и не отсоединилось.
Теперь займемся управляющей платой и подключаем провода драйверов. В принципе, после этой операции можно сделать небольшую проверку и устранить проблемы, которые выявятся при тестировании.
Второй способ сборки квадрокоптера собственноручно
Не важно каким способом вы будете собирать свой первый сборный летательный аппарат, одно вам надо запомнить. Не жалейте денег на детали, из которых вы будете собирать дрон. Только в этом случае, с большей долей вероятности, сборка у вас получится более качественной и незначительные неточности и погрешности вам будут прощены, ну или почти прощены.
При сборке своего квадрокоптера вторым способом мы рассмотрим вариант с использованием Arduino Mega, прошивки Мега-Пират.
Что потребуется для сборки? 5 моторов, включая 1 запасной мотор. Приобретите также два комплекта лопастей, один рабочий, второй также для запаса. Напоминаем вам, что там должно быть два обычных винта и два с обратным вращением. Регуляторы скорости. Их должно быть не менее четырех штук (если вы собираете квадрокоптер). И опять же как минимум столько же запасных.
Батарею для такого дрона лучше взять меньшего размера, чтобы она не утяжеляла коптер.
Советуем использовать несколько легких и маленьких. Да, дрон будет меньше летать в течение одного жизненного цикла такого мини-аккмулятора. Но при этом полет у вас будет более стабильным. Тем более, что процесс замены аккумулятора не займет много времени.
Рама для вашего квадрокоптера должна быть легкой и одновременно с этим прочной. Вспомните то, какую раму мы описали в первом случае самостоятельной сборки. Так вот, такая рама вполне подойдет и для этого варианта. Из электронной начинки необходимы будут: плата «Все в одном», акселерометр, батареи, микроконтроллер, гироскоп, а также множество болтиков, винтов, проводочков и различного вида стяжек. Не забудьте также про паяльник и дрель.
Когда вы убедитесь в том, что все необходимое у вас имеется в наличии, то можно смело приступать к сборке. Процесс сборки можно повторить, пользуясь первым методом, который был описан выше. Самое главное, чтобы от каждого конца луча и до центра рамы расстояние было одинаковым. Проследите за тем, чтобы пропеллеры не касались друг друга и, что важно — центральную часть рамы.
Потому что именно там будут размещаться электронные мозги вашего дрона, плюс видеокамера, которую, кстати, можно установить по желанию.
Если вы вмонтируете ваши датчики в резину или, скажем в силиконовую массу, то этим самым сила вибрации во время работы пропеллеров будет погашена. В качестве шасси можно сделать и закрепить пенопласт на самых концах лучей. Для более мягкой посадки их можно прорезинить или прикрепить поролон.
Ну, а если вы не хотите собирать плату самостоятельно, то мы рекомендуем вам купить уже готовую плату, на которой уже установлено 4 датчика, гироскоп, который будет замерять угловое ускорение, акселерометр, измеряющий ускорение, барометр, отвечающий за выборы нужной высоты и удерживающий квадрокоптер именно на ней, а так же магнинтометр, отвечающий за то, куда будет лететь дрон.
Настраиваем прошивку
Сегодня достаточно легко найти необходимую прошивку, скачать и установить. После ее загрузки в Arduino, закачайте программу для настройки. Запустив программу, вы попадете в меню «Опции», там войдите в СОМ-порт Ардуино и в меню Экшн — АС2 Setup. Чтобы настройка квадролета получилась верной, старайтесь неукоснительно выполнять инструкции (подсказки) во время процесса установки и работы программы.
Так, например в одном диалоговом окне вам предложат двигать рычаги на передатчике до самых больших и малых значений, а в другом — попросят, чтобы вы проконтроллировали положение коптера. Он должен стоять ровно для точной калибровки датчиков.
Когда калибровка завершится, вам надо будет разомкнуть А5 с GND и в меню, в пункте АС2 Сенсор найдите вкладку Raw Sensor, чтобы проверить, верно ли работают датчики. При этом нужно ориентироваться на стрелкуВо время поворота нашей платы стрелка должна доходить до нужного значения. Если этого не происходит или она наоборот зашкаливает, значит у вас проблемы с датчиками или коэффицентами в коде.
Передатчик проверяется следующим образом, если уровни передвигаются как положено, то при нажатии на рычаг газа в течение пары секунд вправо и вниз, у вас будет мигать красный диод. Если же двигать стик вверх, то показатели должны быть идиентичными, то есть светодиод снова должен гореть красным цветом.
Взлет
Настало время взлетать. Перед этим установите мультикоптер на расстоянии примерно 10-12 метров от себя. Наклоните рычаг газа вниз и вправо. Коптер должен будет взлететь. Если же вместо этого он стоит на месте, пропеллеры работают, а он трясется, то необходимо будет настроить конфигурацию PID в соответствующем меню.
Какому производителю квадрокоптеров Вы доверяете?
Общая схема сборки квадрокоптера своими руками
Комментариев нет:
Отправить комментарий