Как самому собрать квадрокоптер

Сегодня публикую очередную статью зимнего Конкурса статей 2017-2018 года, которую прислал читатель Константин из Челябинска. Статья обзорная, Константин сам пытается разобраться в теме, но реальный квадракоптер он пока ещё не собрал.

Кстати, для тех, кто не хочет тратить время, квадракоптеры и запчасти к ним можно купить на АлиЭкспрессе. А кому интересно – давайте почитаем статью.

Также убедительная просьба ко всем, кто собирает или уже собрал дрон – делиться опытом в комментариях!

Принципы действия и постройки дрона

Покупка дрона (а лучше – конструктора) для ребенка от 14 лет – лучший подарок!

Стоит сказать, что дрон может быть опасен в неумелых руках. Он может сильно поцарапать пропеллерами, повредить другие вещи, и в итоге разбиться и поломаться. Поэтому при первых запусках нужно быть осторожным, и делать их на открытом пространстве при отсутствии ветра.

Квадрокоптер (дрон) представляет собой летательный аппарат, управление которым происходит при задействовании специальных передатчиков. Устройство оснащено 4-мя двигателями с аналогичным количеством винтов. В состав обязательно входит летающая многомоторная платформа. Эта платформа – основа любого дрона, с её выбора стоит начинать постройку.

При взлете беспилотник принимает горизонтальное положение и способен зависать в воздухе на разной высоте, как вертолет. Дроны собранные по типу Headless отличаются возможностью резкой перестройки траектории полета в любую сторону, при этом без поворота носов части конструкции. Независимо от взлета вверх или спуска вниз, устройство всегда сохраняет горизонтальную позицию по отношению к земле.

Это обеспечивается наличием гиродатчиков, как в гироскутерах и сигвеях.

Подробнее, как устроен сигвей, почему он не падает (а иногда и падает), рекомендую мою статью Устройство и ремонт сигвея.

Что потребуется для сборки простой модели дрона?

Самое первое, о чем думает каждый любитель, решивший собрать квадрокоптер собственными руками – это изготовление рамы для последующего крепления двигателей и прочих элементов. Доступным материалом в работе является фанера. Для небольшой и простой модели размер элемента составляет около 15 см2.

К нанесенной заранее на раму разметке при использовании винтов происходит крепление лучей. Разметка наносится по диагонали. Средняя длина луча не должна быть менее 30-см, из расчета от центра самого коптера. Длина балок – 25 см. Прежде чем проделать отверстия для непосредственной установки двигателей, также необходимо нанести на раму разметку.

Однако, если не опыта, лучше за самостоятельную постройку рамы не браться – ведь от неё зависит летные и весовые характеристики. Лучше купить готовую раму класса 450.

Пример рамы:

 

 

Рама – основа дрона

Дополнительными основными элементами необходимыми для сборки являются:

• Управляющая плата.
• Аппаратура радиоуправления Turnigy 9, аккумуляторы можно использовать этой же фирмы.
• Дополнительный силовой аккумулятор.
• Лопасти.
• Любое подходящее к аккумулятору зарядное устройство.

Обязательно нужен дополнительный аккумулятор! Поскольку для экономии веса аккумуляторы имеют малую емкость, и хватает их на несколько минут полёта.

Сборка в несколько шагов

Первым действием является установка управляющей платы, ее размещение должно быть максимально близким к центру платформы из фанеры. Для прикручивания лучей к плате используются саморезы. Чтобы закрепить аккумулятор и посадочные лыжи – можно использовать алюминиевую липкую ленту.

Приемник сигнала устанавливается в непосредственной близости к плате. Для этого вполне подойдет качественный суперклей. Соединение с платой происходит за счет 2-х трехжильных шлейфов, но только когда приемный канал выполняет те же функции, что и канала на управляющей плате.

Для подключения платы управления нужно ознакомиться с инструкцией.

Следующим этапом является установка двигателей. Необходимо учитывать, что расстояние между краями платформы и осью вращения должно быть эквивалентно друг другу. Также необходимо предусмотреть отверстие для валового хвоста. Подготавливая отверстия, следует просверлить их насквозь на весь квадрат. Это нужно чтобы оценить будет ли вал цепляться за края.

Еще одним этапом сборки становится подключение проводки питания. Для этого процесса используются переходники или клеммы, из которых составляется параллельное соединение 4-х проводов. Также потребуется установка разъемного соединения в месте подключения к проводам батареи питания устройства. Во всех остальных местах производится спаивание для надежности.

Чтобы избежать поломки конструкции во время полета за счет вибрации, порыва ветра, резкой смены направления и т.д. все детали закрепляются при помощи термоусадки, хомутов, саморезов. После этого можно подключать провода драйвера к управляющей плате, и запускать режим тестирования для выявления проблем.

На что обращать внимание?

При самостоятельном сборе квадрокоптера как предложенного, так и более сложного варианта, необходимо учитывать несколько основных факторов:

• Первый дрон лучше сделать самым простым для выявления собственных ошибок в сборке.
• Всегда перепроверять все расчеты и замеры, чтобы избежать падения устройства, заносов в сторону и т.п.
• Не стоит приобретать некачественные детали для сборки, за счет которых повышается риск сбоев в работе оборудования.
• Обязательно проводить тестовый полет и своевременно устранять все возможные недочеты.

Нужно быть готовым к тому, что в первое время всё будет ломаться. Самое, что первое ломается – пропеллеры, двигатели, рама. Через некоторое время – аккумуляторы.

Лучше всего для начала взяться за изготовление простой, легкой модели, без камеры. Это нужно для того, чтобы научиться управлять. Потом, если это занятие не надоест, и будет возможность, можно браться за изготовление более солидной модели.

На этом статья Константина заканчивается, ждём продолжения с реальным аппаратом!

На видео ниже показаны примеры самостоятельной сборки квадракоптеров. Тут уже более профессиональные ребята:

Источник статьи