Как сделать дрона: Дрон своими руками: Урок 2. Рамы. |

Содержание

всё, что нужно знать, прежде чем начать

Содержание

1 Введение
2 Основы 3D-печати деталей дрона
- 2.1 Преимущества
- 2.2 Соображения
- 2.3 Лучшие материалы
- 2.4 Применимость материалов
- 2.5 Разновидность деталей
- 2.6 Функциональные компоненты
- 2.7 Защита
3 Источники моделей
4 Ресурсы
5 Проекты, которые помогут вам начать
6 Видео

Введение

Если вы решили изготовить дрон с нуля посредством 3D-печати или изготовить сопутствующие детали для уже готового квадрокоптера, то этот гайд именно для вас. Читайте дальше, чтобы узнать всё о том, как заставить ваши напечатанные компоненты летать!

Основы 3D-печати деталей дрона

5-дюймовый миниквад с напечатанным креплением под Hero 8 (Источник: Роб Дэйви через All3DP)

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА/БЛА/БВС), также известные как дроны, представляют собой транспортные средства, способные работать автономно. Другими словами, дрон это не обязательно воздушное судно; к ним можно также отнести автомобили, лодки и даже суда на воздушной подушке. Тем не менее, этот термин используется для определения именно летательного аппарата, в котором имеется три или более несущих винта, обеспечивающих подъёмную силу и тягу. Их также обычно называют мультикоптерами, трикоптерами, квадрокоптерами и так далее.

В целом, БПЛА механически очень просты и состоят из рамы, полётного контроллера, эл. моторов, пропеллеров, контроллеров скорости и, возможно, оборудования для реализации вида от первого лица (FPV).

3D-печать уже давно отлично зарекомендовала себя в беспилотном хобби. Эта технология позволяет пользователю без особого труда самостоятельно изготавливать множество различных деталей. Это может быть что угодно, от защитных бамперов и креплений для экшн камер, до элементов дополнительного дооснащения, которые добавляют функциональности кваду.

В этой статье мы поговорим о том, что нужно учесть при 3D-печати деталей дрона, разберём самые актуальные для печати детали, а также расскажем, где найти модели и ресурсы. Затем мы завершим материал несколькими проектами, которые помогут вам начать работу. Но сначала, давайте разберёмся, зачем вам вообще нужно печатать детали на 3D-принтере. Читай дальше, чтобы узнать больше!

Преимущества

Держатель смартфона (Источник: Digit Design and Prints через Facebook)

Главное преимущество 3D-печати деталей в том, что они могут быть полностью индивидуализированы. Кроме того, они, как правило, недороги (при условии, что у вас уже есть принтер и филамент (нить для 3D-печати)), а дизайн можно быстро итерировать от начальной до окончательной версии.
Напечатанные детали могут быть изготовлены из различного материала в различном цветовом исполнении. Такой подход позволяет использовать материал с лучшими механическими свойствами для конкретных элементов. Например, ваше крепление для GoPro может быть исполнено в синем цвете из термополиуретана, а защита пропеллеров из нейлона. Держатели камер лучше всего печатать из ТПУ (Термопластичный полиуретан; TPU), так как этот материал поглощает вибрацию от рамы и плотно удерживает GoPro на месте, а прочный нейлон может поглощать удары и защищать как пропеллеры, так и сам объект/препятствие. Другие прочные материалы, такие как усиленный нейлон, могут даже использоваться для создания планеров, навесов и подвесов для камер.
Ещё один плюс при использовании напечатанных деталей — их относительно невысокая плотность. С помощью 3D-печати такие параметры, как количество периметров и процент заполнения, можно отрегулировать с целью значительного снижения веса, причём первое в большей степени предопределяет итоговый результат.

На этом фото демонстрируется последовательность изготовления канупи для FPV дрона (Источник: Роб Дэйви через All3DP)

Наряду с тем, что изготавливаемые детали полностью настраиваемые и лёгкие, их можно быстро итерировать. Например, при проектировании канупи первый вариант заготовки может быть напечатан из недорогого материала, такого как PLA, а после процесса подгонки все требуемые изменения могут быть легко внесены в следующую итерацию. После того, как модель будет признана законченной, её можно будет напечатать из более дорогого материала, такого как углеродное волокно, нейлон или даже, если позволяет бюджет, из углеродного волокна PEEK.
Кроме того, если у вас есть принтер и филамент, проблема сломанной детали становится не актуальной, так как приступить к созданию новой можно сразу же. Даже несмотря на то, что многие розничные продавцы предлагают быструю доставку, всегда будет лучшим распечатать деталь самостоятельно.

Соображения

Нужны ли вам все эти компоненты? (Источник: Роб Дэйви через All3DP)

Хоть 3D-печать и открывает целый мир новых возможностей с точки зрения дополнительных функций, самое важное, о чём следует помнить, — это вес вашего воздушного судна. Не всё, что можно распечатать и установить, целесообразно! Стоит понимать, что каждый грамм дрона влияет на время полёта и лётные характеристики, особенно это касается винтокрылых машин. Иначе говоря, на БЛА, первостепенное назначение которого — продолжительный полёт, присутствие таких компонентов как крепление для GoPro, устройство отслеживания головы и механизм сброса не обязательно.

Вы также можете заметить, что такие крупные компании как DJI, которые продают БПЛА и аналогичные летательные аппараты, обычно предлагают необходимые крепления и аксессуары; все они напечатаны, но их количество максимально ограничено, поскольку они попросту увеличивают вес.

К тому же, во многих странах, в том числе и РФ, правила требуют регистрировать модели весом более 250 граммов. Соответственно, спрос на квадрокоптеры массой ниже этого предела значительно выше.

Лучшие материалы

Защита для лучей, крепление для GoPro и крепление для антенны — всё напечатано из TPU (Источник: Digit Design и отпечатки через Facebook)

Самым часто используемым материалом для изготовления коптеров (особенно актуален для мини ниши) является ТПУ. Всё потому, что он очень гибкий и может деформироваться при ударе, поглощая энергию и защищая важные компоненты БЛА. Благодаря своей гибкости он также может поглощать вибрацию, уменьшая количество видимых артефактов на записанном видео. К счастью, это стало меньшей проблемой с появлением стабилизации в камере. Ещё одним подходящим материалом является нейлон. Он жёстче, чем TPU, но всё же обладает некоторой гибкостью.

Применимость материалов

Основными деталями, напечатанными на TPU, являются бамперы, крепления для камеры, крепления для антенн и защита пропеллеров. Нейлон также можно использовать для защиты пропов, но он встречается реже, потому что его сложнее печатать.

Хоть TPU и нейлон универсальны в применении, они подходят не для всех деталей. В тех случаях, где требуется больше жёсткости и прочности, например, при изготовлении планеров, рекомендуется такой материал, как нейлон армированный углеродным волокном (carbon-fiber-reinforced nylon; сокр. CFRPA6). Такой подход обеспечит преимущества стандартного нейлона в купе с жесткостью углеродного волокна. К тому же на нём легче печатать, чем на обычном нейлоне, поскольку он меньше коробится и лучше прилипает к рабочей пластине 3D принтера.

Одним из способов защитить нижнюю часть рамы судна, а также крепёжные болты моторов — это добавить напечатанные на 3D-принтере «подставки или посадочные площадки». Они особенно полезны при полёте над бетонной поверхностью. Идеальным материалом для этого выступает CFRPA6. Вы также можете напечатать их из TPU, но сопротивляемость к истиранию не будет такой хорошей.

Разновидность деталей

5-дюймовый гоночный квадрокоптер с плавником для тандема с режимом «черепаха или turtle» (Источник: Роб Дэйви через All3DP)

Плавники

Если ваше хобби — гоночные дроны, то вам стоит попробовать задействовать плавник. Этот компонент особенно актуален в тандеме с режимом, известном как «черепаха или turtle». При опрокидывании дрона вверх ногами, благодаря плавнику, два свободных от соприкосновения с поверхностью мотора, смогут беспрепятственно вращаться, что впоследствии позволит оперативно перевернуть квад и продолжить гонку. Чаще всего они печатаются из ТПУ, а иногда из нейлона.

Антенный крепёж

Держатель антенны FPV передатчика напечатана в TPU (Источник: rapnit via Thingiverse)

Если вы летите в FPV режиме, антенны видеопередатчика имеют жизненно важное значение. Таким образом, существует множество вариантов монтажа таких компонентов. Если аппарат предназначен для полётов на большие расстояния, то заключать активную часть антенны в TPU — не лучшая идея, поскольку это отрицательно скажется на видеосигнале. Для них TPU является предпочтительным выбором, поскольку он очень эластичен и может деформироваться без разрушения длительное время.

Также можно включить функцию отслеживание головы в FPV режиме, когда FPV камера устанавливается в моторизованный привод, позволяющей ей двигаться в двух или трех измерениях в соответствии с вашими FPV очками. Таким образом, камера копирует движения вашей головы, способствуя большему погружению. Для этого следует использовать негибкие материалы, такие как PETG, ABS, ASA или даже PC. Жёсткость необходима, чтобы устранить люфт в компонентах.

Функциональные компоненты

2-осевой подвес (для стабилизации камеры) был напечатан в PLA (Источник: turbi через Thingiverse).

Если FPV полёт или гонки не для вас, вы всегда можете распечатать детали для расширения функциональности. Может это, стабилизатор камеры для аэрофотосъёмки или видеосъёмки или механизм для захвата и сброса предметов? Для карданного подвеса движущиеся части должны быть напечатаны на негибком материале, чтобы исключить люфт.
При установке стабилизатора на дрон, между ним и подвесом обязательно должна быть гибкая деталь, изолирующая его от вибрации.

Защита

Эта защита стиков была разработана в Fusion 360 (Источник: Motorpixiegimbals через Thingiverse)

Наконец, еще одним хорошим вариантом для печати являются детали для защиты элементов, например, таких как стики управления пульта управления. Они могут быть из гибкого или негибкого материала, в зависимости от ваших предпочтений.

Источники моделей

Результаты поиска по запросу «Drones» на GrabCAD (Источник: GrabCAD)

Thingiverse — отличный бесплатный ресурс для поиска креплений для общедоступных камер (GoPro, Insta 360 и т.д.) и рам (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight и т.д.).
GrabCAD — ещё один популярный бесплатный ресурс, который, как правило, предлагает больше инженерных моделей, тем не менее в списке всё ещё есть модели, связанные с квадрокоптерами. Обратите внимание, что для загрузки моделей вам потребуется учётная запись (что примечательно для Thingiverse в этом нет необходимости).
Если вы загружаете модели из любых репозиториев (включая указанные выше веб-сайты), не забудьте проверить лицензию, под которой они находятся, чтобы при продаже не нарушить авторских прав.

Если у вас оказалась специфичная рама или камера, не стоит забывать, что зачастую у производителя этих компонентов имеются проектные данные, доступные для загрузки и печати. В данном случае такой подход будет наиболее полезен, потому что вероятность того, что деталь будет соответствовать вашей, может быть выше, чем если вы воспользуетесь данными стороннего веб-сайта.
Если вы нигде не можете найти то, что вам нужно, вы можете спроектировать свои собственные детали в программном обеспечении CAD или поручить это кому-нибудь, чтобы он разработал их для вас.

Ресурсы

Этот сайт имеет активную базу пользователей и множество полезных обсуждений (Источник: DIYDrones)

Несмотря на то, что многие отдельные компоненты можно загрузить с перечисленных выше сайтов, существуют также дополнительные ресурсы, например форумы. Основными форумами производителей дронов являются DIYDrones и RCGroups. Полный список печатных планеров на RCgroups можно найти в одной полезной ветке, либо аналогичные списки можно найти на DIYDrones. Кроме того, существует сабреддит для дронов, в котором обсуждаются темы 3D-печати, а также сабреддит для дронов своими руками.

Проекты, которые помогут вам начать

Модель канупи со специально отлитым держателем для GoPro (Источник: basdelfos через Thingiverse).

Единственное реальное ограничение того, что вы можете распечатать, — это ваше воображение! Перед тем как приступить, необходимо будет учесть предполагаемое предназначение как дрона, так и детали, а также влияние любого дополнительного веса.

Предлагаем вашему вниманию следующие идеи от Thingiverse затрагивающие печать, будь то целый коптер или только отдельные его части:

Квадрокоптер: семейство рам, которые можно полностью напечатать на 3D-принтере (десятки версий и вариаций)
Защита стиков: защищает стиков аппаратуры управления во время транспортировки
Канупи для FPV дрона: пример канупи, с отлитым держателем под GoPro (на фото выше)

На это у нас всё. Спасибо за внимание. Надеемся представленный материал был полезен для вас. Оставайтесь с нами!

Видео

Наглядный процесс печати лучей для FPV дрона из нейлона армированного углеродным волокном (CFRPA6).

Как сделать своими руками дрон на Ардуино Уно

Дрон — очень дорогой гаджет. Как собрать квадрокоптер самому в домашних условиях? В этой инструкции я собираюсь рассказать, как сделать своими руками квадрокоптер по дешевке. Рама коптера и контроллер полета — самодельные. Конструкция сборки доступна даже для начинающих.

Рама состоит из алюминиевой антенны (штанги), лопасти вентилятора из алюминиевого плафона и дерева. Arduino UNO наряду с MPU6050 (гироскоп + Accle) используется в качестве контроллера полёта.

Шаг 1: Материалы

Показать еще 11 изображений

Это материалы, которые используются для моего дрона. Вы можете использовать любые детали / материалы по вашему усмотрению. Если вы хотите сделать его максимально дешевым, то можете воспользоваться списком материалов ниже.

Ссылки на Амазон:

Flysky fs-i6x с ресивером X6B
Батарейка Li-po 11.1v, лучше взять эту
Зарядник Li-Po
Arduino UNO
Гироскоп и акселерометр Mpu6050
Макетная плата
Коннетор XT60
Передатчик и ресивер
устройство для контроля напряжения Li-Po

Список со ссылками на banggood:

Передатчик и ресивер
Бесщеточный двигатель
30 Amp ESC
Li-Po батарейка
Зарядное устройство Li-Po
Контроллер напряжения Lipo
Arduino uno
MPU6050
XT60 коннектор
Пропеллер 1045

Ссылки на gearbest:

Flysky fs-i6x с ресивером X6B
Батарейка Li-po 11. 1v
Контроллер напряжения Lipo
Зарядник Li-Po
Arduino UNO
Гироскоп и акселерометр Mpu6050
Коннетор XT60
Вентильный двигатель CW
Вентильный двигатель CCW
4*30Amp ESCs
Пропеллер 1045
Термоусадочная трубка

Шаг 2: Установка моторов

Когда вы покупаете моторы, крепление мотора и несколько винтов входят в комплект. Крепление алюминиевого мотора с винтами идет с ним. (см. рисунок). Установите его на двигатель, используя винты.

Шаг 3: Делаем раму

Показать еще 3 изображения

Я использую старую алюминиевую антенну, мягкое дерево и алюминиевую пластину (лопасть вентилятора), чтобы сделать каркас. Отрежьте 4 куска алюминиевого бруска по 20см. Размер центральной пластины составляет около 11 * 18 см…. Деревянное крепление для двигателя имеет длину около 10 см и диаметр 4,5 см (там, где установлен двигатель).

Закрепите алюминиевые стержни с помощью центральной пластины с помощью винтов и вставьте крепление двигателя под алюминиевые стержни. Ваша рама готова (см. видео).

Шаг 4: Устанавливаем все компоненты (ESC и моторы на раму)

Показать еще 4 изображения

Теперь прикрепите моторы к деревянному креплению с помощью винтов и гаек (любых типов) и соедините с ними провод ESC (произвольно), зафиксируйте ESC с помощью изоленты или стяжек, в моем случае это изолента (дешевле, чем стяжки). После подключения всех моторов и ESC отрежьте провода ESC +ve и –ve и подключите все ESC с помощью проводов или PDB. Я использую провода, потому что в моей раме нет места для ESC. Всё готово.

Шаг 5: Контроллер полёта

Показать еще 4 изображения

На основе Ардуино Уно и MPU6050, создайте контроллер полёта.

Мой контроллер основан на Joop Brokking’s YMFC-AL и его автоуровневом квадрокоптере. Соедините все согласно диаграмме.

Шаг 6: Соединяем ESC и ресивер с контроллером полёта

*** Не соединяйте BEC-провод ESC (5 вольт), соединяйте лишь сигнальный провод
*** Запитывайте ресивер от 5вольтового источника Ардуино

Соединение ESC:

Цифровой пин-4 к ESC1 (правый передний CCW)
Цифровой пин-5 к ESC2 (правый задний CW)
Цифровой пин-6 к ESC3 (левый задний CCW)
Цифровой пин-7 к ESC4 (левый передний CW)

Соединение ресивера:

Цифровой пин-8 к каналу 1 ресивера
Цифровой пин-9 к каналу 2 ресивера
Цифровой пин-10 к каналу 3 ресивера
Цифровой пин-11 к каналу 4 ресивера

Шаг 7: Настройка контроллера полёта (загрузка скетча)

Показать еще 4 изображения

*** На этом этапе не подключайте лётную батарею

Теперь загрузите Arduino IDE и приложенный скетч и извлеките файл. Вы найдете схемы YMFC-Al, файл Readme, код калибровки ESC, код настройки и код контроллера полета.

Arduino IDE
Скетч контроллера полета

Сначала загрузите код и откройте последовательный монитор на 56000b и следуйте инструкциям в видео
Если ошибки не возникло, загрузите скетч калибровки ESC после загрузки кода. Поставьте передатчик на полную мощность и подключите летную батарею после нескольких звуковых сигналов, выключите дроссель (я думаю, что этот метод работает не для всех типов и марок ESC, но у меня это работает отлично).

После загрузки скетча калибровки ESC загрузите скетч контроллера полета и Ваш FC готов.

Файлы

YMFC-AL.zip

Шаг 8: Установка электроники в кейс и монтаж

Показать еще 11 изображений

После завершения всех работ по соединению электрокомпонентов, положите всю электронику в коробку и завершите всю проводку. Теперь установите винты CCW на двигатели CCW и винты CW на двигатели CW. Вы готовы к полету.

Самое сложное в создании этого квадрокоптера — настройка PID. Я сломал 2 пары пропеллеров и коробку с электроникой, пытаясь научиться летать на ней.

Как собрать собственный дрон: пошаговый самодельный проект «Сделай сам»

Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Беспилотные летательные аппараты существуют уже несколько десятилетий, но наибольшей популярности они достигли в последние годы благодаря небольшим коммерческим дронам. Новая так называемая технология FPV (вид от первого лица) дала нам уникальный опыт полета, а усовершенствование систем GPS в дронах открыло совершенно новый мир для увлеченных людей.

Конечно, дроны — не единственные радиоуправляемые летательные аппараты на рынке, но их маневренные мультикоптеры и их способность делать потрясающие фотографии и записывать потрясающие видео во время полета сделали их самыми популярными. Вот почему коммерческие дроны в настоящее время пользуются большим спросом, но задумывались ли вы когда-нибудь, как построить дрон своими руками с нуля?

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент дронов, отличающихся размерами, дизайном и свойствами. Вам просто нужно посетить некоторые популярные интернет-магазины, где продаются дроны, и найти готовую модель, которая лучше всего подходит вам по своим характеристикам и цене.

Большинство людей просто купят дрон. С другой стороны, людям, которым нравятся проекты «сделай сам», может понравиться создание этих устройств с нуля. Если вам тоже нравится это ремесло, вы можете купить комплекты дронов и наслаждаться их сборкой, как пазл Lego.

Настоящая задача состоит в том, чтобы собрать дрон с нуля без использования специального набора. Это сложный проект, так как вам придется самостоятельно найти необходимые детали и представить конструкцию дрона. Так что вы скажете? Готовы ли вы к этой задаче?

Эта статья проведет вас через основные этапы создания дрона с нуля. Как и ожидалось, это может быть чрезвычайно сложный проект, в зависимости от типа дрона, который вы хотите построить, и необходимых материалов. Эта статья познакомит вас с общим описанием того, как выглядит самодельный квадрокоптер, и, надеюсь, это поможет вам понять, действительно ли вы хотите взяться за этот проект. Никто не говорит, что это будет легко, но некоторые люди считают, что конечный результат более чем того стоит!

Основные детали, которые вам понадобятся

Перед тем, как начать делать этот дрон своими руками, вам нужно знать, какие компоненты необходимы для его сборки; если вы хотите, чтобы он летал, конечно.

Вот основной список компонентов, которые вам понадобятся для сборки дрона:

Рама: есть два варианта, когда дело доходит до рамы для вашего дрона. Вы можете сделать его самостоятельно или купить в интернет-магазине, а для ознакомления с широким выбором качественных рамок предлагаем ознакомиться с нашей статьей о лучших рамах для дронов. Если вы решите построить его самостоятельно, проект не так уж сложен, но вам потребуются некоторые инженерные знания и знание материалов, которые вы собираетесь использовать. Например, вы можете использовать металл (что-то легкое), пластик или даже деревянные рейки. Если вы выберете деревянную раму, вам понадобится деревянная доска толщиной около 2,5 см.
Моторы: Для обычного квадроцикла вам понадобится всего 4 мотора, а для полета октокоптеру нужно восемь моторов. Рекомендуется использовать бесколлекторные двигатели — они менее требовательны к батарее, и, если вы не инженер, который полностью понимает, как работает двигатель, эти детали следует покупать в магазине. Вы также можете познакомиться с ними поближе, прочитав нашу статью о двигателях для дронов.
ESC или электронное управление скоростью: это также важные части вашего дрона, поскольку они отвечают за подачу энергии на двигатели. Опять же, их количество зависит от количества оружия, которое будет у вашего дрона.
Пропеллеры: При поиске пропеллеров вы должны найти те, которые подходят к корпусу вашего дрона. Обратите внимание на материалы — вы не найдете деревянных пропеллеров, но вы должны убедиться, что выбранные вами подходят.
Разъемы: Вам понадобятся разъемы 3,5 мм для сварки двигателей и регуляторов скорости, а также разъемы 4,5 мм для платы распределения питания.
Плата распределения питания – эта плата соединяет электронные регуляторы скорости с аккумулятором.
Аккумуляторы: При покупке аккумуляторов для дрона необходимо учитывать емкость аккумулятора и его тип. Чаще всего для этой цели используются аккумуляторы Li-Po, и их мощность различается. Чтобы лучше понять эту тему, мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с нашей статьей об батареях для дронов .
Монитор батареи: Это не элементарный элемент, но монитор весьма полезен, предупреждая вас, когда батареи близки к разрядке. Таким образом, вы не рискуете, что дрон разрядится в воздухе над водоемом. Монитор батареи гарантирует, что ваш летательный аппарат не выйдет из строя в самом неподходящем месте.
Монтажная подушка: Снижает вибрации и тем самым улучшает полет. Это очень полезно, особенно если вы пытаетесь снимать фотографии или видео с помощью самодельного дрона.
Контроллер: Это устройство распределяет мощность и одновременно управляет двигателями.
Радиоуправляемый приемник: Конечно, если у вас есть передатчик (который обычно с вами), вы также будете иметь приемник, установленный на дроне.
Камера: Если вы хотите делать аэрофотоснимки и записывать окрестности во время управления дроном, вам понадобится камера. Лучшие камеры — это те, которые могут снимать качественное 4K-видео, но каждый найдет камеру в соответствии со своими потребностями. Для высококачественной аэрофото- и видеосъемки вам также может понадобиться подвес для камеры.
USB-ключ: Это необходимо для сохранения фотографий и видео.

Помимо вышеупомянутых деталей, вам также потребуются силиконовые провода AWG, зарядное устройство, кабели сервоприводов, стяжки, командные планки 3M, резьбовые герметики и т. д. В дополнение к этим компонентам вы также можете встраивать другие аксессуары для вашего дрона и сделать его более продвинутым.

Другими словами, есть много-много способов собрать дрон, и в зависимости от того, насколько вы действительно хотите сделать его своими руками, эти шаги будут различаться, и необходимые компоненты будут меняться. Руководство ниже даст вам представление о процессе изготовления квадрокоптера своими руками.

Пошаговые инструкции

Существуют различные типы дронов, но люди считают квадрокоптеры более эффективными, так как на них легче летать.

Итак, в этом пошаговом руководстве мы сосредоточились на том, чтобы показать вам, как собрать квадрокоптер из деталей, которые вы можете купить отдельно:

Шаг 1: Изготовление рамы

Неважно, каким будет ваш дрон , он должен иметь рамку. Итак, первая задача – сделать рамку. Для этого можно использовать разные материалы, например, металл, пластик или дерево. Эти материалы будут различаться в зависимости от того, насколько прочным должен быть дрон.

Если вы выбираете древесину для каркаса, найдите деревянную доску длиной более 60 см и толщиной около 25-30 мм. Разрежьте эту доску таким образом, чтобы получилось две планки длиной 60 см и шириной 30 мм. Эти две длины необходимы для изготовления конструкции вашего будущего квадроцикла.

Пересекая эти две планки, вы получите X-образную рамку. Также вам понадобится деревянный лист, чтобы сделать и добавить прямоугольную деталь в центральной части этой рамы. Его размер должен быть 6×15 см, а толщина около 2 мм.

Конечно, вы можете использовать и другие размеры, если хотите, но с их помощью вы получите довольно хороший квадроцикл. Чтобы соединить эти детали, вам понадобятся гвозди и клей. Если вы решите использовать металл или пластик, размеры будут одинаковыми, но способ соединения планок будет другим.

Ознакомьтесь с нашими предложениями о лучших готовых рамах, которые вы можете использовать в качестве основы для своего проекта:

FPVDrone Рама гоночного дрона FPV 295 мм
Рама дрона Readytosky 235 мм FPV (углеродное волокно)
Рама iFlight Titan XL5 250 мм FPV из углеродного волокна
Readytosky 550 мм с полозьями

Шаг 2: пропеллеры, электронные регуляторы скорости и двигатели

ESC (электронные регуляторы скорости), двигатели и пропеллеры являются одними из наиболее важных элементов функционального дрона. Таким образом, вы должны получить эти компоненты в авторизованном магазине, чтобы обеспечить качество и надежность. Они должны соответствовать размеру вашего дрона, так что имейте это в виду при их покупке. Не бойтесь попросить помощи у кого-нибудь в магазине.

При поиске двигателей (или роторов) , вы должны знать, что многороторные дроны развивают большую скорость и обеспечивают стабильный полет, так как каждый ротор работает с другими точками тяги. Например, обратите внимание на следующие роторы:

iFlight 4 шт. XING 2806.5 1800KV
HGLRC 4ПК 2207.5 1900кв
Readytosky RS2205 2300KV

Для пропеллеров мы предлагаем вам купить металлические 9-дюймовые пропеллеры, которые вы можете найти на рынке по очень доступной цене. Они прочные и не сгибаются так легко, если дрон обо что-то ударится во время полета. Однако, если вам нужна лучшая производительность, было бы лучше получить карбоновые винты. Если вам нужна хорошая производительность, мы рекомендуем вам получить любой из них:

Стойка Macroquad HQ 9X5X3
RAYCorp Оригинальный Gemfan 9060

И, наконец, вам нужно подобрать несколько ESC (электронных регуляторов скорости) , если вы не хотите 4 из них (имейте в виду, что здесь речь идет о квадроцикле), вы можете купить контроллер 4 в 1 . Мы предлагаем следующие модели, отличные и стабильные:

Стек контроллера полета SpeedyBee F7 30×30
Контроллер полета iFlight SucceX-D F7 TwinG Dual ICM20689 F7
Контроллер полета BETAFPV F4 1S с сенсорным управлением и приемником SPI Frsky

Шаг 3.

Сборка двигателей

Следующее, что вам нужно сделать, это просверлить отверстия в раме для двигателей в соответствии с расстоянием между отверстиями для винтов на двигателях. Хорошо бы сделать еще одно отверстие, которое позволит клипсе и валу мотора свободно двигаться.

Однако это действие можно пропустить, если двигатели уже поставляются с креплениями. Поместите двигатель в соответствующее место и закрепите его на раме с помощью винтов и отвертки.

Шаг 4. Установка электронных регуляторов скорости

После монтажа двигателей необходимо также установить регуляторы скорости. Как вы будете это делать? Рекомендуется подключать регуляторы скорости к нижней стороне рамы по нескольким причинам, влияющим на функциональность дрона. Эти причины, среди прочего, включают в себя то, что он «разгрузит» верхнюю часть дрона, где должны быть добавлены другие компоненты.

Чтобы надежно закрепить регулятор на раме, необходимо использовать стяжки. Таким образом, ваши ESC будут привязаны и надежно закреплены во время полета.

Шаг 5. Добавьте шасси

Это шасси является важной частью при посадке БПЛА, поскольку оно значительно снижает ударную нагрузку при приземлении дрона на твердую поверхность. Его можно сделать по-разному, но стоит проявить творческий подход и сделать его по-своему, неповторимо.

Вот одна идея: найти металлическую трубу (около 6 дюймов в диаметре) и отрезать (подходящим инструментом) 4 кольца толщиной 1-2 см. Разумеется, размер этих колец должен соответствовать общему размеру вашего дрона. Затем вы можете использовать клейкую ленту, чтобы прикрепить эти части к раме.

Если вам не нравится эта идея с металлической трубой, вы также можете использовать другие гибкие, но прочные материалы, например новый пластик или что-нибудь, что снижает ударную нагрузку.

Шаг 6: Контроллер полета

Каждый летающий дрон должен иметь систему управления. Эта электронная система позволяет дрону устойчиво находиться в воздухе во время полета и обрабатывает все сдвиги и изменения направления и ветра.

На этом шаге есть два варианта:

Первый и более простой вариант — купить готовый контроллер. При втором варианте вы делаете это сами.

Для этой работы вы можете использовать один из следующих исходников проектов полетных контроллеров :

DJI NAZA: DJI NAZA M V2 или DJI Naza Lite закрытые источники.
ArduPilot : Дорогое, но очень хорошее оборудование для контроллеров дронов с отличной производительностью. Он имеет автоматический режим полета.
OpenPilot CC3D : Этот превосходный полетный проект с открытым исходным кодом содержит 6 каналов и MPU-6000 . Его очень легко настроить и установить, а также имеется руководство, которое проведет вас через процесс установки. Более того, этот открытый проект теперь доступен из различных источников в Интернете.
NAZE32 : Очень гибкий, но немного сложный в настройке. У него есть продвинутые летчики, которые улучшают контроль над вашим дроном, но вы должны убедиться, что действительно можете его настроить.
KK2 : Это один из наиболее часто используемых проектов для этой цели, поскольку он дешевле, чем большинство других источников такого рода. Он поставляется с ЖК-дисплеем, который основан на передовых контроллерах AVR. Таким образом, вы можете настроить его без использования компьютера. Так же в нем есть MPU6050 есть датчик, который позволяет писать свою прошивку. Однако КК2 требует ручной настройки и неудобен для начинающих радиоуправляемых.

Если вы хотите сделать контроллер самостоятельно, вам следует выбрать один из этих проектов, который лучше всего соответствует вашим потребностям. Перейдите по ссылкам выше, чтобы провести дополнительные исследования и более подробно изучить индивидуальные особенности каждого из них. Создать такое устройство очень сложно, и для этого требуется опытный специалист по дронам. Но если вы сможете, ваш дрон станет совершенным» своими руками » летательный аппарат.

Шаг 7: Выбор правильной системы RC Tx-Rx (беспроводная система дистанционного управления)

Это система дистанционного управления, необходимая для управления дроном.

В настоящее время доступны различные системы управления RC , такие как FlySky, FrSky, Radiolink и так далее. Вы можете найти более подробную информацию и изучить все эти системы здесь:

Flysky FS-i6X 10-канальный передатчик AFHDS RC 2,4 ГГц с приемником FS-iA6B
Radiolink AT10II 12-канальный радиоуправляемый передатчик и приемник R12DS 2,4 ГГц
FrSky Taranis X9 Lite 24-канальный радиопередатчик доступа

В дополнение к этой системе вам также понадобятся несколько каналов для рыскания, тангажа, газа и крена, а также дополнительные каналы, если вы хотите установить на свой дрон управление камерой для аэрофотосъемки.

Шаг 8: Установка полетного контроллера

После того, как вы выбрали полетный контроллер, который лучше всего соответствует вашим потребностям, вам необходимо его установить. Есть несколько способов его крепления. Например, вы можете разместить его на верхней части рамы в определенном направлении, но вам нужно убедиться, что все компоненты надежно закреплены, прежде чем калибровать дрон. Для этой цели также можно использовать стяжки, о которых говорилось выше.

Рекомендуется положить небольшой кусочек губки на нижнюю часть контроллера полета, поскольку он поглощает и уменьшает вибрации от двигателей. Таким образом, ваш дрон будет более устойчивым во время полета, а стабильность является ключом к управлению дроном.

Шаг 9: Подключите Open Pilot к вашему дрону

Следующее, что вам нужно сделать, это настроить и подключить полетный контроллер к электронным регуляторам скорости.

Также необходимо подключить его к пульту дистанционного управления. Чтобы увидеть, как выполнить этот шаг, вам нужно будет найти в Интернете соответствующее обучающее видео для конкретного полетного контроллера, который вы ранее установили.

Я написал полное руководство по , как собрать квадрокоптер с контроллером Arduino Uno . Существует много информации о сборке, подключении всего вместе и связанной с этим науке программирования.

Шаг 10. Проверьте и протестируйте свой дрон

Прежде чем вы наконец начнете использовать свой дрон, вы должны убедиться, что все работает правильно. Поэтому перед первым полетом нужно проверить все функции. Вы можете протестировать датчики, а также другие компоненты вашего дрона, используя специальный LibrePilot.

Чтобы убедиться, что все работает хорошо, нужно снять реквизит и провести небольшой эксперимент с пультом. Это гарантирует, что вы можете протестировать дрон, не рискуя сломать его.

Для этого теста вы должны найти подходящее место и попытаться переместить свой дрон в пределах его контрольной дистанции. Обратите внимание на стяжки и кабели, чтобы убедиться, что они хорошо подсоединены. Когда все в порядке, ваш дрон готов к полету!

Убедитесь, что вы не срезаете углы на этом шаге, крайне важно протестировать все в деталях, прежде чем управлять дроном. Вы же не хотите, чтобы первый полет вашего дрона стал последним!

Шаг 11: Взлет

Это последний (и, осмелюсь сказать, самый важный) шаг. Перед взлетом аккумулятор должен быть хорошо подключен, а все компоненты должны быть закреплены на месте. Для испытательного полета нужно тщательно выбирать место, так как этот самолет может нанести серьезные повреждения, а также может быть поврежден. Лучше всего выбрать открытую ровную площадку, чтобы не рисковать повредить что-либо своим дроном или наоборот. Кроме того, вы всегда будете видеть свой дрон.

Поставьте свой квадроцикл на землю, включите его, возьмите контроллер полета и начните свой первый полет. Рекомендуется медленно увеличить скорость дрона и в первый раз запустить его на малой высоте. Таким образом, если он начнет выходить из-под контроля, ущерб будет не таким значительным.

Если дрон начинает дрейфовать в одном направлении, необходимо использовать триммеры, чтобы произвести необходимую коррекцию полета. Кроме того, вы должны попробовать разные значения PID, чтобы увидеть, как ваш дрон работает на разных входах, пока вы не получите именно то, что хотите.

Подведение итогов

В этой статье нам удалось вкратце рассказать о деталях и шагах, необходимых для создания дрона с нуля, но вам следует подумать о том, чтобы узнать больше. Более того, в дополнение к основным шагам, которые мы только что описали, существует множество «промежуточных шагов». Это просто тот факт, что из-за множества типов дронов, компонентов, программ и аксессуаров существует множество способов построить дрон в зависимости от сложности дрона, который вы планируете сделать.

Итак, каким будет окончательный вывод, когда речь заходит о самодельном беспилотнике? В любом случае, они не станут серьезными конкурентами готовым дронам на рынке, особенно если их делают любители.

Этот общий разрыв в качестве между самодельными и готовыми к использованию дронами касается как характеристик, так и внешнего вида. Однако люди, которые строят БПЛА с нуля, обычно не хотят конкурировать с коммерческими беспилотниками, они просто делают это для удовольствия. Это неописуемая радость, когда ты поднимаешь в воздух свой самодельный самолет! Люди, которые хотят построить дрон, скорее всего, просто хотят освоить новый навык и гордятся тем, что построили сами, независимо от того, насколько высокопроизводительным может быть конечный результат.

Другим важным фактором является общая стоимость такого дрона. Поскольку задействовано так много потенциальных переменных, компонентов и программ, стоимость может действительно колебаться. Стоимость будет зависеть от компонентов, которые вы собираетесь использовать, если вы рассматриваете дополнительные аксессуары. Однако в качестве общего ориентира общие затраты на весь проект колеблются от 200 до 300 долларов за обычный квадрокоптер.

Помимо этой суммы, вы также должны учитывать стоимость камеры, а также собираетесь ли вы использовать дрон для съемки с воздуха и делать качественные фотографии.

Если вы посмотрите цены на Amazon и других подобных веб-сайтах, вы увидите, что вы можете купить продвинутый дрон, поддерживающий аэрофотосъемку, за ту же сумму, что и самодельный дрон. Тем не менее, удовольствие от сборки собственного дрона не имеет цены, и часто вы просто хотите получить опыт полета на том, что построили сами!

Amazon и логотип Amazon являются товарными знаками Amazon.com, Inc или ее дочерних компаний.

Как собрать собственный дрон за 9 долларов9

Летать на дронах весело, но гораздо приятнее, когда ты можешь управлять дроном, который сам собрал!

И, пожалуй, самый приятный аспект полета на собственном гении: экономия денег при этом. Вместо того, чтобы тратить несколько сотен долларов на покупку дрона, вы можете создать свой собственный дрон всего за 99 долларов.

Для таких сложных машин дроны состоят из очень небольшого количества деталей, и для их создания не требуется сложной инженерной мысли. Есть куча забавных наборов «собери свой собственный дрон». Некоторые из них имеют разную степень усилий, и вы можете выбрать тот, который соответствует вашим потребностям. Например, для детей этот набор дронов LEGO просто восхитителен, хотя его сложно купить задним числом. Если вам нужен очень простой набор для дронов и онлайн-учебник — и у вас солидный бюджет — нет лучшего выбора, чем комплект для дронов Drone Dojo Raspberry Pixhawk. Этот комплект включает в себя простые в использовании пошаговые видеоуроки, а также все необходимые расходные материалы (включая Raspberry Pi 4B, контроллер полета Pixhawk, раму дрона, бесколлекторные двигатели, ESC, радиоуправляемый передатчик и приемник, аккумулятор и многое другое).

Но этот комплект будет стоить около 1000 долларов, что может не вписаться в ваш бюджет. Если вы готовы поработать ногами (и выискивать сделки по отдельным частям), вы можете сделать это менее чем за 100 долларов.

И нет лучшего человека, чем RC Hobby Review Эксперт Джейк Картер расскажет вам, какие детали вам нужно сделать своими руками. Так что без дальнейших церемоний, я позволю Джейку взять это отсюда.

Вот руководство Джейка о том, что вам нужно знать, чтобы собрать собственный дрон менее чем за 9 долларов.9:

Выберите дизайн рамы квадрокоптера

Квадрокоптеры — наиболее распространенный тип дронов, узнаваемый по форме буквы «X» с пропеллерами на каждом конце рамы. Рамы также бывают трикоптерными (три пропеллера), гексакоптерными (шесть пропеллерных) и октокоптерными (восемь пропеллерных). Гексакоптеры отлично подходят для резервирования; если один двигатель выходит из строя, у вас все еще есть некоторая стабильность. Поскольку они такие большие, октокоптеры обычно предназначены для пассажиров, которые хотят нести полезную нагрузку.

Но если вы хотите сократить расходы, лучше всего начать с квадрокоптера, учитывая его более низкую стоимость.

Купить раму из углеродного волокна

Карбоновая рама немного дороже, чем другие варианты рамы, но она легкая и прочная. Он прослужит вам намного дольше, если вы будете хранить дрон несколько лет. Самый дешевый вариант каркаса – деревянный, но дерево коробится под дождем.

Обычно используется прочный пластик. Если у вас есть 3D-принтер, вы даже можете сделать пластиковую рамку своими руками. Алюминиевые рамы также используются из-за их легкого веса, но они не такие прочные.

Если у вас есть несколько лишних долларов, выберите углеродное волокно. Если деньги являются проблемой, следующим лучшим вариантом является пластик. Древесину следует использовать только для начинающих дронов, которые вы ожидаете заменить.

Martain II 220 мм и Lisam 210 мм — две качественные рамы из углеродного волокна по доступным ценам.

Купить бесщеточный двигатель

Двигатели для дронов бывают двух типов: бесщеточные и щеточные. Коллекторные двигатели содержат магнит и катушки. Магниты остаются на месте, пока катушки вращаются. Проблема с щеточными двигателями заключается в том, что щетки изнашиваются и должны быть заменены.

Бесщеточные двигатели также содержат магниты и катушки, но в этих двигателях катушки остаются на месте, пока магниты вращаются. Поскольку у них нет щеток, эти двигатели более долговечны и служат дольше. BrotherHobby, T-Motor и Racestar производят качественные бесколлекторные двигатели. Ознакомьтесь с некоторыми примерами их бесколлекторных гоночных двигателей ниже.

• BrotherHobby 2450KV
• T-Motor F40 2400KV
• Racestar 2600KV

Выбирайте более высокие KV для гоночных дронов

Двигатели имеют рейтинг KV. Рейтинг KV указывает количество вольт, необходимое для питания двигателя. Для квадрокоптера новичка вы можете использовать моторы с низким номиналом KV в диапазоне 1000-1500. Эти двигатели дают вам возможность стабилизировать и практиковаться с вашим новым дроном.

Если у вас больше опыта, покупайте двигатели с более высоким номинальным значением KV в диапазоне 1500-2300. Эти двигатели используются для гонок, придавая вашему дрону больше мощности и крутящего момента, а также позволяя маневрировать вокруг деревьев и препятствий.

Установка гребных винтов меньшего диаметра

Пропеллеры бывают двух- или трехлопастными и изготавливаются из различных материалов. Углеродное волокно — лучший материал, но вы также можете сделать пропеллеры из пластика или дерева.

Пропеллеры меньшего диаметра облегчают замедление или ускорение, что важно для нового владельца дрона. Более длинные лопасти хороши для стабильных, длительных полетов.

Аккумуляторы, соответствующие требованиям к напряжению двигателя

Одна из самых распространенных ошибок среди новых владельцев дронов — это покупка аккумуляторов, которые не соответствуют требованиям по напряжению двигателя. Рейтинги KV дают вам количество вольт, необходимое для питания каждого двигателя. Сначала определите двигатель, который вы хотите купить, а затем сопоставьте аккумулятор с требованиями по напряжению.

Обратите внимание на датчики вашего контроллера полета

Контроллер полета — это то, что вы используете для управления дроном. Каждый контроллер оснащен несколькими датчиками, сообщающими вам о местоположении и текущем состоянии вашего дрона. Если вы отправляете дрон слишком далеко, вам нужен датчик, который говорит вам подтянуть дрон ближе, иначе вы можете его потерять.

Наиболее важным датчиком является GPS. GPS показывает местоположение вашего дрона. У вас не всегда будет визуальный обзор дрона, и GPS будет направлять вас во время полета.

Другим важным датчиком является барометр. Барометр – это датчик, определяющий атмосферное давление. Это давление сообщает вам высоту дрона. Слишком высокий полет дрона может привести к его падению.

Гироскоп дрона сообщает вам угол наклона дрона. Это важно, когда вы стабилизируете его во время полета и зависаете над одним местом.