Набор для сборки квадрокоптера своими руками

Подбираем детали для дрона с камерой и собираем квадрокоптер

Итак, дай угадаю. Ты задумался – «а не купить ли мне набор для сборки квадрокоптера». Неплохая мысль, если тебе скучно просто купить готовое решение, или у тебя какие-нибудь специфически требования. Однако, плохое, если ты хочешь сэкономить. Скорее всего, выйдет дороже, и, возможно, хуже. Главное, что ты получишь свой, собственноручно собранный, беспилотник. А там уж и до собственных моделей не далеко.

Сегодня я расскажу – что это такое, и за что хвататься новичку и продвинутому сборщику. Основываясь на этом, ты сможешь начать подбирать детали для дрона с камерой, и собрать его своими руками.

Какие наборы бывают

Неожиданно, но наборы бывают разные. Я не буду делить их на типы креплений, рам, двигателей, и прочее. Это не имеет никакого смысла. Главное, что тебе нужно знать, это то, что они бывают «с начинкой» и «рамы».

Рама представляет из себя основной каркас, на который ты сможешь повесить всё, что душе угодно. Тебе придётся самому разбираться в контроллерах, моторах, пропеллерах, прошивках, и так далее. Если ты в теме, и не плохо понимаешь – что, куда и зачем, то это твой вариант.

«С начинкой», это готовый набор. Тебе остаётся только собрать его. Идеально подходит для новичков. Стоит помнить, что в этих наборах могут быть не самые лучшие компоненты, так что придётся внимательно читать отзывы и форумы.

Для новичков

Под словом новичок я подразумеваю то, что ты плохо ориентируешься в мире коптеров. Ты знаешь пару моделей беспилотников, где-то слышал аббревиатуру FPV, и чётко знаешь, что пропеллеры надо крутить. Чем ближе ты к описанному типажу, тем труднее тебе будет выцепить тот самый набор, который тебя удовлетворит.
Лучшим вариантом для тебя будет что-то брендовое. К примеру DJI F450 ARF kit.

DJI F450 ARF kit (12 500 рублей)

• Рама DJI F450
• Два красных и два белых луча
• Крепеж
• 4 мотора DJI 2112
• 4 регулятора DJI ESC 15A Opto
• 3 пропеллера 9.4×4.3″ прямого вращения
• 3 пропеллера 9.4×4.3″ обратного вращения

Как видишь, вся техническая часть уже решена за тебя. Производитель может тебе предоставить параметры получившегося коптера, так как знает исходные значения. При самостоятельной сборке, рассчитывать их придётся тебе.

Однако, это ещё не всё. Тебе придётся докупить некоторые компоненты:

• Аппаратура управления 5-канальный и выше на 2.4 Ггц
• Полетный контроллер (DJI NAZA-M, DJI NAZA-M с модулем GPS и компасом или DJI Wookong-M)
• Аккумулятор 3S

4S LiPo

Зарядник

Дешёвый подвес (для начала) и дополнительная электроника по желанию (FPV камера, светодиоды. )

В итоге, ты получишь крутой коптер, который ты собрал своими руками. При этом, тебе не придётся разбираться в куче параметров, горах документаций, и всех прочих нюансах. Далее ты сможешь его кастомизировать. Менять можно всё, до чего дотянутся руки, а они дотянутся, поверь.

Сразу докупи запчасти. Как минимум – пару запасных пропеллеров. Обязательно пригодится.

Сейчас я привёл тебе только пример того, от чего тебе стоит отталкиваться. Для более ясной картины я расскажу о том, на что конкретно нужно обращать внимание.

• Много свободного пространства в раме. Будет просто работать
• Это КВАДРОкоптер. Я очень не советую начинать с других компоновок. Ты настрадаешься даже с настройкой этого аппарата, а уж о каком-нибудь страшном октокоптере с соосным расположением пропеллеров думать пока рано
• Элементы каркаса так же являются и печатными платами (плата разводки). Это очень приятный бонус. У тебя не возникнет путаницы с проводами, ты просто физически не сможешь поймать КЗ, и у тебя будет шанс перепаять ещё раз, ели что-то пошло не так
• Большой запас прочности и мощности. Тебя не будут ограничивать разнообразные параметры. Тут всё сделано так, чтобы дать тебе как можно больше свободы. Тебе не придётся выбирать между лампочкой и камерой
• Красивый внешний вид. Даже если ты решил, что для тебя это не важно – это важно. Когда ты соберёшь свой коптер, посмотришь на него, и видишь торчащие провода, хомуты, замотанный синей изолентой аккумулятор и прочие косяки, которые присущи неопытному сборщику – мысль о том, что надо было купить готовый, тебя сожрёт. Радости будет куда больше, если он будет красивым.

Для продвинутых

Если ты не плохо разбираешься в коптерах, у тебя был уже, как минимум, один, и ты уже сделал для себя акценты на важных моментах, будь то тяга, скорость, или время полёта, то мне практически нечего тебе сказать. У тебя явно уже сложилось своё видение идеального БПЛА, которое вряд ли совпадает с моим.

Однако, я тебе осмелюсь посоветовать несколько готовых вариантов, которые тебя точно не оставят огорчённым.

Комплект: DJI Naza V2+GPS+F550 ARF kit+landing skid

Крутой, стабильный и тяговитый коптер, выполненный на базе контроллера DJI Naza-M V2. Будет отличным выбором для аэросъёмки. К тому-же это гексакоптер. Думаю, тебе будет интересно попользоваться такой компоновкой.

• Рама гексакоптера DJI F550
• Полетный контроллер DJI Naza-M V2 with GPS
• Силовая система DJI E300
  — 6 шт. моторы 2212 размерностью 22×12 мм
  — 6 шт. Регуляторы с постоянным током в 15А, OPTO, могут питаться от аккумуляторов 3S-4S, максимальная рабочая частота составляет 450 Гц
  — 6 шт. Винты 9.4 дюйма с шагом 4.3
  — Коробка с дополнительными материалами
• Шасси

Коптер выполнен из очень прочного материала, корпус имеет интегрированную печатную плату, да и в целом выглядит недурно. На мой взгляд- очень интересный агрегат.

Октокоптер на базе рамы Gryphon GD-X8 1200FX

Просто монструозная махина. 1200мм в диаметре. Четыре луча, по два соосных мотора на каждом. Легчайший, карбоновый корпус, посадочные опоры, а главное – подъёмный вес ограничен только силовой установкой.

В рекомендуемой комплектации:

• Полётный контроллер: DJI A2
• Регуляторы ESC: 40-45A
• Пропеллеры: 22-24 дюйма, максимально 26
• Камеры: RED Epic, Canon 5D / C100
• Крепление для камеры: DJI Zenmuse Z15\Freefly systems MOVI MR
• Батареи: от 10000 mah и больше

Это уже не просто коптер, это белаз. Думаю, научившись собирать и отлаживать такие махины- на этом можно даже не плохо заработать. Впрочем, это только пример, который далёк от реальности (из-за цены), но наше дело вдохновить. Собирать любой другой беспилотный летательный аппарат с соосной компоновкой винтов тебе будет очень и очень интересно.

Пошаговая сборка

А нет её! Обманул. Как собирать – дело каждого. Я не знаю какая у тебя будет модель. Могу лишь примерно дать понять – с чем придётся сразиться.

Со сборкой рамы проблем не будет никаких. Ты её просто соберёшь из 4-8 больших кусков.

• Не перетягивай винтики. Если ты сорвёшь резьбу в пластике- будет обидно
• Старайся не перекосить конструкцию. В ней не должно быть напряжений. Если что-то собирается в натяг, значит нужно узнать почему, и ликвидировать проблему
• Помни, что твой контроллер уже имеет передатчики и приёмники сигнала. Тебе их не нужно докупать, но пульт управления подбирай конкретно под них

Проводка

Со сборкой электроники могут быть проблемы. Тебе нужен будет паяльник, и основные навыки пайки. Сложность напрямую зависит от цены. Я уже советовал тебе брать фирменный коптер. Во многом потому, что они делают коннекторы, и не косячат с распайкой контроллеров.

• Думай прежде чем паять. Электроника нежная, и очередной нагрев может не пережить
• Давай деталям остыть. Помни, ты боишься их перегреть
• Если моторы крутятся в одном направлении, то это не моторы неправильные, а подключение. Иногда это можно решить программно, а иногда поменяв местами 2 провода из трёх
• Упаковывай провода как можно компактнее и не скупись на термоусадку для изоляции. КЗ может тебя погубить
• Обычно, ты можешь запитать дополнительную электронику, типа лампочек и камеры от самого контроллера
• Чем дальше провода друг от друга, тем меньше помех. Разделяй их парой слоёв термоусадки, или приклеивай к раме

Ну и в завершение хочется сказать – читай, экспериментируй, спрашивай. Собирать свой квадрик- дело это интересное, и безусловно полезное. Перед стартом советую немного разобраться в теме. Почитать наш и другие сайты, покурить форумы, даже ознакомиться со спецификациями деталей. Это поможет избежать дурацких ошибок на старте. А в итоге, может и дойдёт до сборки квадрокоптера из подручных материалов. Удачи, пилот!

СТОЙ! Чуть не забыл. Видишь кнопочки внизу? С их помощью ты можешь репостнуть эту статью в свою социалочку. Тем самым ты подстегнёшь меня писать больше и лучше. Кстати, больше и лучше можно найти в наших группах. Подписывайся.

Источник

Квадрокоптер своими руками — пошаговая инструкция по сборке

Привет! Сегодня на повестке дня у нас очень интересная тема. Думаю, ты уже задумывался о том, что можно собрать квадрокоптер своими руками. Идея и правда интересная. Выбирая этот, не самый простой путь, ты не только получишь хороший дрон, но и сможешь понять его устройство, и получишь много полезных знаний. А часть этих знаний ты впитаешь уже сегодня. Поехали!

Варианты

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

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

Комплект «всё включено»

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

Комплект ARF

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

С нуля

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

Из подручных материалов

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

Инструкция по сборке квадрокоптера своими руками (для начинающих)

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

Детали для сборки квадрокоптера.

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

Комплектующие рамы

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

Также рама может быть оснащена складными лучами, но это уже очень дорого, и не очень нужно. Можно попробовать реализовать это самостоятельно.

Особенности при выборе компонентов

Моторы

Моторы советую брать чуть помощнее, чем нужно. Во-первых, если ты берёшь их в Китае, то их характеристики будут завышены. Во-вторых, это даст тебе больше простора. К примеру, если нужно будет повесить камеру потяжелее, или какой-либо другой модуль, то это не повредит лётным характеристикам.

Пропеллеры

Это тема достаточно объёмная. При выборе винтов нужно ориентироваться на свои потребности. Если это будет простенький коптер для «полетать», то можно смело брать пластиковые. Если же вы хотите настоящий рабочий агрегат для аэрофотосъёмки, или спортивный мини дрон (что не парадоксально, ибо там каждый грамм на счету) то желательно использовать композитные материалы. Ну и не жадничай. Переплата в 10 процентов может избавить от необходимости балансировки.

Пульт и приёмник

Для начала, грамотным решением будет взять пульт, у которого в комплекте есть приёмник. Тогда они будут уже спарены, и тебе останется только присоединить приёмник к управляющей плате. Пульт тоже не бери бездумно. Обычно, приличные экземпляры с большим радиусом действия начинаются от 1 000 рублей. Многие имеют кучу функций, которыми пользоваться будет невозможно. К примеру переключатели режимов есть, а плата режимов полёта и не поддерживает. Из-за этого вес и объём занимают бесполезные переключатели.

Регуляторы оборотов

Они характеризуются по мощности, виткам мотора, внутреннему сопротивлению, наличию реверса, точности работы и куче других страшных параметров. Если есть возможность – ищи комплект двигателей с контроллерами. Если так ты не хочешь, то придётся курить форумы и документацию. В принципе, если согласовать допустимый тип моторов и выдаваемую мощность, то шанс промахнуться минимален, но я этого не говорил. Перепроверь.

Батарея

Необходимая батарея рассчитывается при помощи калькулятора. Он учитывает много параметров, включая вес самого батарейного блока. Дешёвки снова не советую брать. Горит красиво, но слишком быстро. Если коптер – грузовой, и оснащён мощными моторами и прочим навесным оборудованием с высоким потреблением энергии, то не забудь проверить, хватит ли мощности аккумуляторов.

Камера

Ух, вот это самая жесть. Камера не всегда нужна, но если она нужна, то нужно внимательно подойти к её выбору. В качестве записывающей камеры стоит использовать экшн камеры- GoPro или её Китайские аналоги (они не сильно уступают в качестве видео, если даже не превосходят «фирму»). Нужно ориентироваться на вес, и на угол обзора. С весом всё понятно, а вот про угол расскажу.

Хочется, чтобы камера снимала красоты мира, но не снимала лучи коптера. Если ты промахнулся и это произошло, то придётся выбрать из двух плохих вариантов.

Опустить камеру так, чтоб она не задевала пропеллеры. Опускать, скорее всего, придётся сильно, и это вызовет массу проблем с взлётом и посадкой, а также с маневренностью, из-за смещённого центра тяжести.

Вынести камеру вперёд. Тоже беда. Снова сместится центр тяжести (в этом случае можно попытаться уравновесить при помощи АКБ). Ещё сильнее утяжелит конструкцию, ибо придётся придумывать очень мощный фиксатор. Иначе никакими бюджетными виброгасителями делу не поможешь, и эффект желе обеспечен.

Можно попробовать использовать ориентировочную формулу L= 2 * tg (A /2) х D, где:

• L — Область обзора камеры на расстоянии D
• Α — Угол обзора камеры
• D – расстояние до объекта (в нашем случае, до пропеллеров)

Ты получишь диаметр круга, но так как камера снимает прямоугольное изображение, то этот диаметр будет диагональю. Там уж можно примерно прикинуть- задевает, или нет.

Компоненты выбираем, руководствуясь необходимым результатом. Не нужно брать самое лучшее, если в этом нет необходимости. Возможности своей сборки ты можешь приблизительно рассчитать при помощи калькулятора.

Китайские детали

Сразу говорю – в Китае брать можно, но стоит намного серьёзнее подойти к вопросу. Китайцы постоянно завышают характеристики. Так что, нужно примерно понимать, как и что работает, и не вестись на россказни Китайца о небывалых параметрах и чудесном качестве. Короче говоря – можно, но с пониманием дела и на свой страх и риск.

Контроллер

Контроллер, это мозг твоего мультикоптера. Их можно разделить на два вида.

Универсальный: Например, DJI NAZA. Такой контроллер можно использовать с абсолютно любой сборкой. Будь то квадрокоптер, гексакоптер или октокоптер. Он не заточен под управление чем-то конкретным. На него можно подвесить кучу оборудования, он обладает многими функциями и датчиками.

Есть и минусы. Первый минус, это цена. Тот же DJI Naza-M V2 стоит 17 000 рублей. Второй минус- необходимость настройки. Для этого используется специальная программа, написанная под конкретный контроллер. Там можно заменить и отрегулировать практически всё, но это требует определённых сил, знаний и времени.

Специализированный: Как в последующем примере. Он уже заточен под работу с конкретной компоновкой коптера. Конечно, он даёт некоторый простор, но мощность на каждом двигателе вы не настроите. Стоит недорого, умеет мало. Самое то, для начала.

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.

Заключение

Напоследок хочется внести в этот текст немного морали. Любое подобное занятие, будь то проектирование, или просто сборка – является мощнейшим образовательным инструментом. Главное, это просто начать. Ты начнёшь понимать многие тонкости, и научишься концентрировать внимание на важных моментах. Это относится не только к сборке коптеров.

Тебе придётся научиться искать информацию, гуглить, и разбираться в массе вещей. Они тебе не пригодятся в жизни, но ими ты не слабо прокачаешь интеллект. Дерзай, учись, развивайся, и не бойся экспериментировать!

Кстати, расскажи в комментах о том, что ты думаешь об этой теме. Также можешь подписаться на наши группы (кнопки внизу). Тебе не сложно — мне приятно. Удачи, пилот, и да прибудет с тобой подъёмная сила.

Источник