Складна рама для коптера своїми руками. Як самостійно зібрати квадрокоптер - ази для початківців. Готові рішення контролерів дронів

Напевно, не варто зайвий раз говорити про те, наскільки популярні зараз квадрокоптера. І ви, швидше за все, знаєте, скільки вони коштують, і вже закинули думати про це. У нашій статті ви дізнаєтеся, як зробити квадрокоптер своїми руками в домашніх умовах. Одразу попереджаємо, що справа ця відповідальна і непроста, але за підсумком у вас буде безцінний досвід і заповітний девайс за смішною ціною.

Є кілька способів зібрати квадрокоптер своїми силами:

Як зібрати квадрокоптер своїми руками

Попереджаємо, що інструкція узагальнена і що можуть бути відмінності в парі моментів. Ми розповімо основне з приводу збірки і вибору деталей.

Які потрібні деталі

Рама і її складові.Головне в коптере - несуча частина. Якщо рама буде легше, то менше буде йти харчування. Але майте на увазі - легкі рами коштують дорожче. Міцність не так важлива, якщо ви не плануєте ставити на коптер камеру важче. Рами бувають трьох типів: чотирипроменеві, шестипроменеві і восьмипроменеві (по одному мотору на кожен промінь).

Особливості вибору комплектуючих

Мотори. Китайські інтернет-магазини зазвичай хитрують і завищують характеристики. Тому для надійності варто купити мотори могутніше. Також це дасть можливість піднімати важчу камеру. також існує два різновиди моторів для квадрокоптера - це колекторні і безколекторні
Пропелери. Їх ціна залежить від мети вашого коптера. Якщо у ваші плани не входять більш складні «польоти» - пластикових пропелерів буде досить. Якщо ж плануєте аерофотознімання - доведеться брати композитні матеріали. Чим дорожче пропелери, тим вони міцніше і менше піде часу на балансування.
Пульт, приймач сигналу. Пульт слід брати разом з приймачем. В такому випадку приймач буде приймати сигнал, що посилається з пульта. Нормальні пульти, знову-таки, коштують від тисячі рублів і вище - у них радіус дії вище. Самі ж пульти можуть мати купу непотрібних перемикачів, які будуть вас плутати - такі екземпляри краще не брати.
Регулятори оборотів і батарея. Радимо брати відразу комплект двигунів з контролерами. Можна обійтися і без цього, але тоді налаштовувати потужність доведеться самим. Батарею слід купувати по могутніше, особливо, якщо хочете ставити більш важку камеру.
Контролер.Контролери бувають двох типів. Універсальний зручний тим, що працює на Дронь будь-якої збірки, цьому сприяють датчики і багатофункціональність. Недоліком є \u200b\u200bціна контролера - від 17 тисяч рублів. Також його доведеться налаштовувати через спеціальний софт, написаний під конкретну модель. Спеціалізований контролер вже має необхідні настройки під конкретний тип коптера.
Камера.Вибір камери для коптера - справа непроста. Радимо поставити камеру типу GoPro або аналоги від китайських фірм - їх якість не сильно відрізняється. Головну роль грає вага і кут огляду, про останній розповімо трохи нижче. Чим масивніше камера, тим складніше буде її від центрувати. Ви можете розрахувати положення камери по формулі L \u003d 2 * tg (A / 2) х D , (L - від видимої площі, A - кут, D - відстань до пропелерів).

Аналоги камери GoPro

Екшн-камера Xiaomi Yi

Ціна на AliExpress: US $ 49.99 - 109.99

Технічні характеристики:

Сенсор: CMOS 1 / 2,3 "16 мегапікселів;
Об'єктив: f / 2.8, кут огляду 155 градусів;
Відео: 1920 × 1080, 60fps;
Фото: 4608 × 3456;
Вага: 72 грама;
Time Lapse: є;
Вбудований екран: немає;
Пам'ять: карта пам'яті microSD.

SJCAM SJ5000X 2K

Ціна на AliExpress: $126.58

Технічні характеристики:

Сенсор: CMOS 12 мегапікселів;
Об'єктив: f / 2.8, кут огляду 170 градусів;
Відео: 2560 × 1440, 30fps;
Фото: 4032 × 3024;
Вага: 74 грама;
Time Lapse: є;
Вбудований екран: є;
Пам'ять: карта пам'яті microSD.

Про деталі з Китаю

Звичайно, не варто недооцінювати китайських виробників, але і розхвалювати теж не потрібно. Завищена характеристика їх товарів - звичайна справа. Брати можна, але тільки не дешеві деталі, інакше доведеться робити все заново.

Інструкція по збірці

Напевно, ви прочитали цю статтю і взяли раму з платою розподілу. Але якщо ви це не зробили - не біда, просто підключіть проводи до модуля управління.

Візьмемо, наприклад, коптер, зібраний з таких комплектуючих:

Основа (каркас) -Diatone Q450 Quad 450 V3 PCB Quadcopter Frame Kit 450
4 мотора DYS D2822-14 1450KV Brushless Motor.
регулятор оборотів DYS 30A 2-4S Brushless Speed \u200b\u200bController ESC Simonk Firmware
пропелери DYS E-Prop 8 × 6 8060 SF ABS Slow Fly Propeller Blade For RC Airplane
модуль управління1.5 kk21evo
АКБ, тип: літій-полімер -Turnigy nano-tech 2200mah 4S ~ 90C Lipo Pack
Зарядний пристрій Hobby King Variable6S 50W 5A
акумуляторний коннектор XT60 Male Plug 12AWG 10cm With Wire
Коннектори 20 Pairs 3.5мм Bullet Connector Banana Plug For RC Battery / Motor
Пульт керуванняSpektrum DX6 V2 with AR610 Receiver (з приймачем і передавачем)

Все це обійдеться десь в 20 тисяч рублів

Етапи складання квадрокоптера

Розкладаємо все це добро по столу і приступаємо.

Приблизно прикидаємо потрібну довжину проводів контролера, додаємо невеликий запас на всякий випадок, і обрізаємо їх до необхідної довжини.
Коннектори припаюємо до виходів регуляторів для спрощення підключення моторів.
Припаюємо регулятори обертів до плати розводки.
Припаюємо коннектор АКБ теж до плати розводки.
Акуратно прикручуємо мотори на промені дрона. При установці бережемо різьблення.
Припаюємо коннектори двигунів, якщо їх немає.
Прикручуємо промені з моторами до плати.
Кріпимо регулятори до променів коптера. Зручніше за все це робити пластмасовими хомутами.
Включаємо дроти регуляторів до движкам у випадковому порядку. Якщо знадобиться, потім змінимо порядок.
Закріплюємо на корпусі модуль управління (попередньо сфотографувавши тильну сторону, потім зрозумієте, для чого). Кріпимо хоч на жуйку, але рекомендую для початку застосувати м'яку двосторонню липку стрічку.
Підключаємо регулятори обертів до контролера. В порти, відмічені знаками «плюс» - «мінус» - «порожньо», як правило, підключаємо білим дротом до екрану.
Залишилася липкою стрічкою закріплюємо приймач ближче до блоку управління, і підключаємо необхідні канали до відповідних портів. Застосовуємо документацію даного приймача і знімок зовнішнього краю плати, щоб зрозуміти, яка стопка проводів за що відповідає.
Підключаємо харчування приладу від батареї, крізь коннектор.
Ви молодець! Ви зібрали свій перший дрон.

Установка і налаштування обладнання

Тепер вам залишилося його налаштувати, щоб він не розбився в перший день польоту.

Запускаємо мотори (тут по-всякому буває, студіюють документацію)
Додаємо газ і дивимося, в який бік крутяться пропелери. Вони зобов'язані крутитися так, як написано в схемі, що додається до контролера. По-іншому управління стане інвертуватися. У разі, якщо що-небудь пішло не так - перевертаємо коннектор, який об'єднує движок і контролер.
Якщо все крутиться вірно - прикручуємо верхню частину рами. Чи не намагайтеся втолкан її на місце. У разі, якщо та встала туго - щось йде не так. Послаблюємо нижні гвинтики, згодом установки затягуємо все поступово.
Закріплюємо блок з батареями.
Монтуємо адаптери для пропелерів на двигуни.
Ставимо пропелери, беручи до уваги сторону обертання моторів. Піднесений елемент лопаті зобов'язаний дивитися в бік обертання.
Є! Ваш квадрокоптер готовий до першого польоту.

Ми з вами розглянули простий приклад складання квадрокоптера, Який не вимагає великих витрат і зусиль в плані збирання. Відповідно, якщо ви вирішите піднімати на Дронь що-небудь поважче (навігатор, більш важкі кошти зйомки і т.п.) - конструкцію доведеться доопрацювати і посилити. Тим не менш, ви вже отримали перший досвід складання подібних конструкцій. Далі вам буде простіше розуміти принцип роботи коптера і знати, як його в подальшому доопрацювати.

Перший квадрокоптер, як відомо, з'явився в 2006 році. Зібрали дрон німецькі розробники Бускер і Бусс, причому зробили це самі. І почалося: багато інженерів по всьому світу загорілися ідеєю створення власних моделей квадрокоптера. Є такі умільці і сьогодні. Хочете зібрати свій квадрокоптер і ви. А інакше стали б читати зараз цей матеріал?

З чого ж почати щоб зробити квадрокоптер своїми руками?

1. Рама. Її можна зробити без особливих зусиль з пластикових труб невеликого діаметра, використовуваних в прокладанні каналізаційних та інших комунікацій. Можна виготовити раму з шматка фанери. Знадобиться квадрат 110 на 110 мм. Крім того, буде потрібно алюмінієвий профіль (квадратний). Промені (довжиною по 495 мм) прикріплюються гвинтами по обох діагоналях отриманого квадрата. Можлива покупка готової рами (рис. Знизу). \\

З алюмінію невисокого профілю можна зробити посадочні «лижі» коптера. З нього ж можна спорудити держатель для акумулятора.

2 . Далі будуть потрібні апаратура, припустимо Turnigy 9XR, Керуюча плата і акумулятор для апаратури. Плюсом до того необхідно придбати силовий Li - Po акумулятор (для самого квадрокоптера), пропелери, пристрій для підзарядки акумуляторів.

3 . Насамперед встановлюється керуюча плата - в центральну частину платформи з отриманого шматка фанери або карбону. Робиться це в пази, безпосередньо просвердлені в алюмінієвій основі через фанеру.

4 . Поруч з платою встановлюється приймач (можете зробити це за допомогою суперклею). Далі свердлити отвори для кріплення двигуна. При цьому потрібно враховувати, щоб відстань від краю до осі у всіх чотирьох випадках було рівним.

5 . Потім необхідно зробити «павука» з проводів - від регуляторів швидкості. Проводку потрібно з'єднати паралельно з допомогою відповідних перехідників. Роз'єми при цьому можна використовувати в тому місці, в якому підключається акумулятор до «павука».

6 . Все потрібно спаяти, зробити термоусадку, підключити дроти (сигнальні). Для початківців це буде великою проблемою.

7 . Можна тестувати вийшов квадрокоптер.
Умільці, яким вже доводилося успішно збирати квадрокоптера, радять не економити на комплектуючих. Особливо важливим це зауваження є зараз, коли на ринку представлено чимало різних мікроприладів, в тому числі контролерів і датчиків. Кожен може використовуватися при власноручному виробництві дрона, але не кожен може виправдати очікування розробника.

Найпростіший варіант - придбати готову плату з уже встановленими датчиками (гіроскопом, акселерометром, барометром, магнітометром).

Для чого вони потрібні?

Гіроскоп необхідний для контролю кутового прискорення, акселерометр вимірює гравітацію, барометр відповідає за набрану висоту, а магнітометр - за напрямок руху. Сьогодні на ринку представлені плати, в яких є також і GPS-які беруть.

Перед складанням квадрокоптера своїми руками радимо ознайомитися з порадами професіоналів (тих, хто не раз робив дрони сам), адже для початківців це буде не так вже й просто:

Перший «дрон» не повинен бути з камерою для фото- або відеозйомки, він - ваша перша робота, завдання якої - злетіти, впевнено триматися в создухе і не зламатися при першому ж польоті;
Не женіться за масштабами. Краще побудувати менш великий і громіздкий, але робочий квадрокоптер;
Намагайтеся використовувати мінімум з'єднань і додаткових елементів. Безліч датчиків і контролерів виправдано далеко не у всіх випадках,
Якщо ви все ж зважилися зробити квадрокоптер своїми руками з камерою, то знайте, що для високої якості картинки буде потрібно підставу більших розмірів. «Посадити» її на пристрій набагато складніше, та й в цілому конструкція з ним стає менш стійкою і міцною.

Якщо у вас немає часу на складання або просто терпіння, радимо почитати як заощадити і де вигідніше купити квадрокоптер .

Перші випробування літального апарату Мультикоптер відбулися ще в 1922-му, але тільки в другій декаді XXI ст. цей тип компоновки почав зі значними темпами набирати популярність. У порівнянні з іншими радіокерованими моделями квадрокоптера користуються великим попитом, ймовірно, тому що мають практичне призначення: як мінімум, зйомка красивих кадрів з повітря.

Слідуючи запитам споживачів, виробники наповнюють ринок великою кількістю моделей різної конфігурації з різноманітними характеристиками. Багато покупців вважають за краще RTF (ready-to-fly, готовий до польотів) набори, які здатні підніматися в повітря після нескладної калібрування.

Але легкі шляхи потрібні далеко не всім. Особливе задоволення можна отримати, зібравши квадрокоптер з нуля своїми силами. Ступінь складності варіюється від наборів з усіма необхідними деталями для складання до самостійно вибору кожного компонента, перевірки їх сумісності, збірки і настройки власного БПЛА.

Зібрати квадрокоптер має сенс і при наявності специфічних сценаріїв застосування, до яких заводські моделі не пристосовані. Або зібрати самому апарат для навчання польотам, який не шкода буде розбити. Докладний креслення для цього не знадобиться, достатньо ескізу, на якому відзначені всі елементи.

Базові вузли та компоненти

Щоб побудований апарат був здатний підніматися в повітря хоча б в теорії, а збірка квадрокоптера своїми руками робила приємність, необхідно придбати ряд відповідних компонентів:

Польотний контролер - «голова» майбутнього БПЛА, в якій встановлені всі базово необхідні датчики, а також програмне забезпечення для обробки їх показань, а заодно і команд, що приходять з пульта управління, контролю швидкості обертання кожного двигуна. Це найдорожчий компонент, який доведеться купувати, щоб зібрати квадрокоптер.
Раму просунуті моделісти роблять самостійно з ретельно обирають матеріалів (алюміній, пластик, дерево, карбонат або їх комбінації). При нестачі досвіду або інженерних знань, якщо проектом більше підходить готова рама або немає ні бажання, ні часу проектувати квадрокоптер і його частини самому, то на допомогу прийдуть готові рами, вироблені в широкому спектрі розмірів.
Двигуни краще вибрати безколекторні - вони трохи дорожче, але набагато надійніше колекторних. Для польотів необхідно обертання зі значною швидкістю, тому відсутність колектора позитивно позначається на терміні експлуатації. Купується не менше 4 (або 8, якщо потрібен октокоптер), якщо бюджет дозволяє, то з 1-2 запасними.
Контролери двигунів це плати, що регулюють швидкість обертання кожного двигуна і живлять його, будуть змонтовані на «променях» корпусу. Їх кількість відповідає кількості двигунів.
Пропелери або рушії слід вибирати з особливою увагою, адже розмір повинні підходити до габаритів майбутньої рами, незалежно від того, що вона самостійно побудована або куплена.
Плата розподілу харчування призначена для розведення харчування з акумулятора на контролери оборотів двигунів. Як правило, кожен покупної корпус забезпечується невеликою платою, куди можна припаяти вводи з усіх котроллера, а потім акуратно їх живити. При бажанні можна замовити більш просунутий варіант основної плати харчування якщо ваша схема квадрокоптера передбачає особливості компонування.
Купівля акумуляторів - один з найскладніших моментів підбору запчастин. Тип відповідного елемента живлення повністю залежить від цільового призначення створюваної моделі. Для швидких моделей краще брати невеликі батареї з високими показниками KV (кількість оборотів в хвилину × Вольт), а для тихохідних апаратів для зйомок в пріоритеті співвідношення ємності і ваги, адже перевантажувати конструкцію можна в будь-якому випадку. Корисне доповнення - монітор заряду батареї. Не обійдеться і без спеціального балансуючого зарядного пристрою для обраного типу акумуляторів (літій-іонні або літій-полімерні).
Пульт управління з модулем ресивера, який підключається до польотного контролера, щоб апаратом можна було керувати. Від типу пульта управління залежить комфорт управління і деякі інші доступні функції.
Додаткові опції вибираються в залежності від призначення майбутнього апарату. Так, на дрони для зйомки часто кріплять стабілізатори камер, а гоночні неможливі без комплексу FPV (first person view, вид від першої особи).

Інструментів для збірки знадобиться небагато - викрутка для збірки рами, паяльник і, природно, навички роботи з ним.

Недолік останнього нескладно усунути в процесі складання, благо, «вищий пілотаж» володіння паяльною станцією не потрібен. І краще використовувати паяльники з тонким жалом.

Креслень квадрокоптера в повному розумінні цього слова не існує, та вони й не потрібні. Збірка з модулів виключає таку потребу. З витратними матеріалами все трохи складніше. Щоб зібрати квадрокоптер своїми руками знадобляться:

Фіксатор різьби, щоб жоден з гвинтів НЕ викрутився від польотних вібрацій.
Термозбіжна ізоляція на кожне місце пайки.
Полімерні затяжки-хомути для фіксації елементів на корпусі.
Гідроізолювальний склад для друкованих плат.
Коннектори типу «банан» для двигунів.

Ніщо не завадить внести необхідні правки і доопрацювання в конструкцію в процесі складання або льотних випробувань. Може для поставлених цілей краще зібрати октокоптер своїми руками. При наявності уважності та обережності навіть самі технічно неграмотні любителі апаратів зможуть побудувати літаючого дрона. Більш того, льотні випробування в подальшому виявлять всі недоліки, які устранятся. В результаті повинен вийде ідеальний персональний дрон. Головне - чітко уявляти сценарій його застосування.

процес складання

Існує маса варіантів компонування і конструкції Мультикоптер, але найбільш поширені саме моделі з чотирма гвинтами. Тому збірка такого квадрокоптера послужить прикладом для поетапного огляду процесу складання. У процесі можна спиратися на зразкові креслення квадрокоптера з мережі або складені самим.

1: Будуємо раму

Незалежно від габаритів або призначення кожен дрон повинен мати раму, каркас, що несе основу. Збірка готових рам не повинна викликати складнощів з огляду на те, що вони забезпечуються докладними інструкціями і всім необхідним кріпленням.

А щоб зібрати раму самому, доведеться проявити конструкторські здібності. Самостійно виготовлена \u200b\u200bрама квадрокоптера з металу, пластику, металопластику або дерева повинна бути досить міцною. Наприклад, товщина дерев'яних частин каркаса, виготовленого своїми руками, повинна бути не менше 30 мм. Збірка свого квадрокоптера на недостатньо міцній рамі - порожні зусилля, тому що він буде часто ламатися.

У будь-якому випадку на виході повинно вийти задану кількість променів однакової довжини, які несуть на собі мотори і кріпляться до центральної несучої пластини. На ній же встановлені посадочні опори або «ноги». У деяких варіантах компонування ноги «ростуть» з-під двигунів. Все залежить від особливостей, продиктованих кресленням квадрокоптера і його рами.

2: Монтуємо силовий агрегат і пропелери

Двигуни, їх контролери і пропелери грають ключову роль в швидкості, маневреності та інших характеристиках польоту. Тому слід вибирати продукцію брендів, тісно працюють в сфері квадрокоптеростроенія, а не кого-небудь, хто опинився в цьому сегменті ринку випадково.

Мотори для одного проекту повинні бути однієї моделі від одного виробника.

Так, рух відбувається за рахунок різниці в швидкості їх обертання, але вона повинна бути строго контрольованою. Різношерста компанія двигунів розгляду може зашкодити баланс. Кріпляться гвинтами на зовнішні кінці «променів».

Після двигунів на площині їх опор розміщуються контролери оборотів і фіксуються стяжками. З'єднання контролерів з двигунами, також як з розподільною платою, здійснюється шляхом прямий пайки і конекторів. При бажанні і бюджетних можливостях можна використовувати контролер 4-в-1, але тоді трохи зміниться схема компонування квадрокоптера. У підсумку вийде майже готовий коптер, якому не вистачає тільки польотного контролера.

3: Встановлюємо «мізки»

Польотний контролер, як правило, монтується у верхній частині каркаса апарату, над розподільною платою і відсіком для батареї. Компонування допустимо змінювати, але варто пам'ятати, що чим нижче центр ваги, тим стійкіше апарат.

Для мінімізації впливу вібрацій на роботу польотного контролера, його монтажна майданчик часто кріпиться на гумові проставки або використовуються більш хитрі системи гасіння вібрацій. На етапі проектування це хороша можливість блиснути інженерної кмітливістю, що не завдавши непоправної шкоди всій конструкції.

Тільки після того, як контролер буде встановлено, можна розміщувати залишилися вузли і модулі: ресивер від пульта управління, GPS-датчик, магнітний компас, камеру, підвіс та інше.

І тільки розміщувати на корпусі, підключення допустимо тільки після первинної калібрування польотного контролера.

Різні виробники випускають різні контролери, пульти управління і інші компоненти. Тому їх калібрування - складний і варіативний процес, гідний окремого розгляду.

Повністю процес складання та налаштування я описав і, а нижче буде трохи змінена версія, яка містить більше інформації з моїх попередніх статей.

Я залишу за дужками питання входження в даний хобі і перейду безпосередньо до квадрокоптера.

Вибір розміру квадрокоптера

Рік тому найбільшою популярністю користувалися квадрокоптера 250-го розміру. Але зараз пілоти вважають за краще збирати апарати меншого розміру, що дуже розумно: вага менше, а потужність та ж. Я вибрав 180-й розмір не з якихось практичних причин, а як якийсь челендж по збірці.

Насправді, такий підхід до вибору не зовсім правильний. Набагато розумніше вибирати спочатку розмір пропелерів, а вже під них - найменшу раму, куди влізуть вибрані пропелери. І при такому підході 180-й формат взагалі відбраковують. Судіть самі: 210-й формат дозволяє ставити ті ж 5-дюймові пропелери, що 250-й, при цьому сам квадрік виходить легше, а 4-дюймові пропелери влазять і в 160-е рами. Виходить, що 180-й розмір - це такий проміжний формат, який «ні нашим, ні вашим». Його також можна вважати обваженим 160-м. Але, тим не менше я вибрав саме його. Можливо тому, що це мінімальний розмір, здатний більш-менш комфортно тягати камеру GoPro або Runcam.

комплектуючі

Почнемо з моторів. «Проміжність» 180-го розміру, а також багатство їх асортименту, ускладнюють вибір. З одного боку, можна брати те, що йде на 160-е, з іншого - те, що встановлюють на 210-е або навіть 250-е. Виходити треба з пропелерів і батареї (кількість банок). Не бачу сенсу використовувати батарею 3S, а по пропелер загальні правила такі:

потрібна максимальна статична тяга - збільшуй діаметр пропелера і зменшуй крок (в розумних межах)
потрібна висока швидкість - зменшуй діаметр і збільшуй крок (в розумних межах)
потрібна висока тяга при маленькому діаметрі - додавай кількість лопатей (знову ж таки в розумних межах, так як якщо різниця між дво- і трилопатевими пропелерами відчутна, то між трьох- і четирёхлопастнимі - не така велика)

У моєму випадку я маю обмеження розміру пропелерів в 4 дюйма, але не маю обмеження по моторам. Значить, найрозумніше буде використовувати трилопатеві 4045 пропелери bullnose. Їх складно балансувати, але з ними управління отзивчевее і передбачувані, а звук тихіше. З іншого боку, з дволопатевими пропелерами швидкість у квадрокоптера вище, але мені цього точно не треба. «У народі» на 180-х рамах переважають такі сетапи:

легкий з моторами 1306-3100KV, звичайними 4045 пропелерами і батареєю 850mAh
важкий і потужний під трилопатеві bullnose пропелери і екшн-камеру з моторами 2205-2600KV і батареєю 1300mAh

Насправді ж, рама дозволяє ставити мотори від 1306-4000KV до 22XX-2700KV. До речі, не знаю чому, але мотори 1806-2300KV зараз в опалі і мало використовуються.

Для свого квадрика мотори я взяв - RCX H2205 2633KV. По-перше, хотілося мати запас по потужності (хоча з моїми скромними навичками пілотування, незрозуміло навіщо). По-друге, мої сетапи ніколи не виходили надлегких, до того ж я ще й екшн-камеру тягати планую. Саме мотори RCX - варіант компромісний. Вони дешеві, але і нарікань за якістю багато. На момент придбання комплектуючих це були одні з небагатьох моторів 2205-2600KV на ринку. Зараз (на момент написання статті) асортимент значно більше і краще вибрати що-небудь інше.
З іншими комплектуючими діяв за принципом «більше челенджу»:

Вибір польотного контролера

Ви напевно помітили, що в списку немає польотного контролера. Хочу описати його вибір докладніше. В недорогі набори для складання часто включають контролер CC3D, так зараз це, мабуть, найдешевший ПК. Сьогодні немає абсолютно ніякого сенсу купувати CC3D. Він застарів і не має таких необхідних речей, як контроль заряду батареї і «пищалка». Його наступник CC3D Revolution - це вже зовсім інший продукт з багатими можливостями, а й ціною понад 40 €.
Сучасні польотні контролери вже перейшли з процесорів F1 на F3, що зробило Naze32 ПК минулого покоління і відчутно знизило його ціну. Зараз це воістину народний контролер, який має майже все, що душа бажає при ціні від 12 €.
З ПК нового покоління найбільш популярний Seriously Pro Racing F3, причому в першу чергу, через наявність недорогих клонів. Сам контролер нічим не поступається Naze32, до того ж має швидкий процесор F3, велика кількість пам'яті, три UART-порту, вбудований інвертор для S.Bus. Саме SPRacingF3 Acro я і вибрав. Решта сучасні ПК не розглядалися через ціни, або якихось специфічних особливостей (закрита прошивка, компоновка і т.д.)
Окремо відзначу модну нині тенденцію об'єднувати кілька плат в одну. Найчастіше ПК і OSD або ПК і PDB Я не підтримую цю ідею за парою винятків. Мені не хочеться міняти весь польотний контролер через згорілої OSD. До того ж, як показує практика, іноді таке об'єднання приносить проблеми.

схема проводки

Ясна річ, що всі компоненти, яким потрібно харчування 5В або 12В, отримуватимуть його від BEC`ов плати розподілу харчування. Камеру теоретично можна було живити безпосередньо від 4S-батареї, благо вхідна напруга це дозволяє, але ні в якому разі робити цього не варто. По-перше, всі камери дуже сприйнятливі до шумів в ланцюзі від регуляторів, що виразиться в перешкодах на зображенні. По-друге, регулятори з активним гальмуванням (такі, як мої LittleBee), при активізації цього гальмування, дають в бортову мережу дуже серйозний імпульс, що може спалити камеру. Причому, наявність імпульсу безпосередньо залежить від зносу батареї. У нових його немає, а у старих - є. ось пізнавальне відео на тему перешкод від регуляторів і чим їх фільтрувати. Так що камеру краще живити або від BEC`а, або від відеопередавачі.
Також, задля покращення якості картинки, рекомендується пустити з камери на OSD не тільки сигнальний провід, а й «землю». Якщо скрутити ці дроти в «кіску», то «земля» діє, як екран для сигнального проводу. Правда в даному випадку я цього не робив.
Коли вже зайшла мова про «землі», то часто сперечаються про те, чи треба підключати «землю» від регуляторів до ПК або досить одного сигнального проводу. На звичайному гоночному квадрокоптера однозначно треба підключати. Її відсутність може привести до зривів синхронізації ( підтвердження).
Кінцева схема проводки вийшла простою і лаконічною, але з парою нюансів:

харчування польотного контролера (5В) від PDB через виходи для регуляторів
харчування радіоприймача (5В) від ПК через роз'єм OI_1
харчування відеопередавачі (12В) від PDB
харчування камери (5В) від відеопередавачі
OSD підключив до UART2. Багато хто використовує для цього UART1, але як і на Naze32, тут цей роз'єм Запаралеленими з USB.
Vbat підключений до ПК, а не до OSD. В теорії свідчення вольтажа батареї (vbat) можна зчитувати як на OSD, так і на ПК, підключивши батарею або до одного, або до іншого. В чому різниця? У першому випадку показання будуть присутні тільки на екрані монітора або очок і ПК нічого не буде про них знати. У другому випадку ПК може відслідковувати напругу батареї, інформувати про нього пілота (наприклад, «пищалки»), а також передавати ці дані на OSD, в «чорний ящик» і по телеметрії на пульт. Налаштовувати точність показань теж простіше через ПК. Тобто, підключення vbat до польотного контролеру набагато краще.

збірка

Для початку кілька загальних порад по збірці:

Карбон проводить струм. Так що все треба добре ізолювати, щоб ніде нічого не замикала на раму.
Все, що виступає за межі рами, при аварії найімовірніше, буде зламано або відірвано. В даному випадку мова йде, в першу чергу, про роз'ємах. Провід теж можуть бути перерубана гвинтом, так що і їх треба ховати.
Вкрай бажано після пайки покрити всі плати ізолюючим лаком PLASTIK 71, причому в кілька шарів. З власного досвіду скажу, що наносити рідкий лак кісточной набагато зручніше, ніж покривати спреєм.
Не зайвим буде капнути трохи термоклею на місця пайки проводів до платам. Це захистить пайку від вібрацій.
Для всіх різьбових з'єднань бажано використовувати «Локтайт» середньої фіксації (синій).

Збірку я вважаю за краще починати з моторів і регуляторів. гарне відео по збірці маленького квадрокоптера, з якого я перейняв ідею розташування проводів моторів.

Окремо хочеться сказати про кріплення регуляторів: де і чому? Їх можна закріпити на промені і під ним. Я вибрав перший варіант, так як мені здається, що в цьому положенні регулятор більш захищений (це мої домисли, не підтверджені практикою). До того ж, при кріпленні на промені, регулятор відмінно охолоджується повітрям від пропелера. Тепер про те, як закріпити регулятор. Способів багато, найбільш популярний - двосторонній скотч + одна-дві стяжки. «Дешево і сердито», до того ж демонтаж труднощів не доставить. Гірше те, що при такому кріпленні можна пошкодити плату регулятора (якщо ставити стяжку на неї) або дроти (якщо кріпити на них). Так що я вирішив кріпити регулятори термоусадочної трубкою (25мм) і запаяв їх разом з променями. Є один нюанс: сам регулятор теж повинен бути в термоусадці (мої в ній і продавалися), щоб не стикатися контактами з карбоном променя, інакше - КЗ.

Також має сенс приклеїти по шматочку двостороннього скотча знизу на кожен промінь в місці кріплення мотора. По-перше, він захистить підшипник двигуна від пилу. По-друге, якщо з якоїсь причини один з болтів відкрутитися, він не випаде при польоті і не загубиться.
При складанні рами не використовував жодного болтика з комплекту, так як всі вони непристойно короткі. Замість цього придбав трохи довше і з головкою під хрестову викрутку (є таке особиста перевага).

Камера не поміщалася по ширині між бічних пластин рами. Трохи обробив краю її плати надфілем (швидше за сточив шорсткості) і вона встала без проблем. Але складності на цьому не скінчилися. Мені дуже сподобалася якість держателя для камери від Diatone, але камера з ним не поміщалася в раму по висоті (приблизно на 8-10мм). Спочатку я пріколхозіл держатель на зовнішньої (верхньої) стороні пластини через неопреновий демпфер, але конструкція вийшла ненадійною. Пізніше прийшла ідея максимально простого і надійного кріплення. Я взяв тільки хомут від Diatone`овского кріплення і одягнув його на відрізок прута з різьбленням М3. Щоб камера не змістити убік, я зафіксував хомут нейлоновими муфтами.

Дуже сподобалося, що з роз'ємів на ПК довелося паяти тільки коннектори для регуляторів. Повноцінні трьохконтактні роз'єми у мене не вписувалися по висоті, довелося піти на хитрість і використовувати двухпіновие. Для перших п'яти каналів (4 для регуляторів + 1 "на всякий пожежний») я припаяв коннектори до сигнальної майданчику і «землі», для інших трьох - до «плюса» і «землі», щоб можна було живити сам ПК і вже від нього - підсвічування. З огляду на, що китайські клони польотних контролерів грішать ненадійною фіксацією роз'єму USB, його я пропаяв теж. Ще одним моментом, характерним для клону SPRacingF3, є роз'єм «пищалки». Як і у випадку з vbat, на верхній стороні плати знаходиться двоконтактний роз'єм JST-XH, а на нижній - він продубльований контактними майданчиками. Заковика в тому, що у клона «земля» на раз'ёмe постійна і при його використанні «пищалка» завжди буде активована. Нормальна робоча для «пищалки» «земля» виведена тільки на контактну площадку. Це легко перевіряється тестером: «плюс» роз'єму продзвонювати з «плюсом» на контактній площадці, а «мінус» - не продзвонювати. Отже, треба припаяти дроти для «пищалки» до нижньої сторони ПК.

Трьохконтактні роз'єми регуляторів теж довелося замінити. Можна було використовувати чотири двоконтактний штекера, але замість цього, я взяв два чотирьохконтактні штекера і вставив в один «землю» всіх регуляторів, у другій (дотримуючись порядок підключення моторів) - сигнальний провід.

Пластина з підсвічуванням по ширині більше, ніж рама і виступає з боків. Єдине місце, де її не зіб'ють пропелери - під рамою. Довелося колгоспів: взяв довгі болти, надів на них нейлонові муфти з попередньо пророблену прорізами (щоб стяжки, що кріплять підсвічування, могли зафіксуватися) і укрутив через нижню пластину в стійки рами. До вийшов ніжок стяжками притягнув пластину зі світлодіодами (отвори в пластині підходили ідеально) і залив стяжки термоклеем. З заднього боку пластини припаяв коннектори.
Уже після складання, на етапі налаштування з'ясувалося, що з пищалки щось не те. Відразу після підключення батареї вона починала монотонно пищати, а якщо активізувати її з пульта, то на цей монотонний писк накладався ще й ритмічний. Я спочатку грішив на ПК, але після виміру напруга мультиметром, стало ясно де саме проблема. Насправді можна було з самого початку підключити до проводів пищалки звичайний світлодіод. У підсумку я замовив відразу кілька пискавок, послухав їх і встановив найгучнішу.

Часто PDB і контролер кріплять до рами нейлоновими болтами, але я не довіряю їх міцності. Тому я використовував 20мм металеві болти і нейлонові муфти. Після установки PDB я припаяв харчування регуляторів (інші дроти були припаяні заздалегідь) і залив місця пайки термоклеем. Головний силовий провід, що йде до батареї, я стяжкою закріпив до рами, щоб його не вирвало в разі аварії.

З приймача я кусачками видалив усі коннектори, крім необхідних трьох, а перемичку між третім і четвертим каналами пропаяв прямо на платі. Як я вже писав вище, розумніше було б брати приймач без конекторів. Також я розгорнув у нього антени і заплави в термоусадку. На рамі приймач добре помістився між PBD і задньою стійкою. При такому розташуванні добре видно його індикатори і є доступ до кнопки Бінде.

Відеопередавачі стяжками і термоклеем я закріпив до верхньої пластині рами так, щоб через проріз був доступ до кнопки перемикання каналів і світлодіодним індикаторам.

Для кріплення антени відеопередавачі в рамі є спеціальний отвір. Але не варто поєднувати її з передавачем безпосередньо. Виходить свого роду важіль, де одним плечем служить антена, іншим - сам передавач з усіма проводами, а місце кріплення роз'єму буде точкою опори, на яку доведеться максимум навантаження. Таким чином, в разі аварії майже з 100% вірогідністю роз'єм на платі передавача відламати. Тому кріпити антену треба через якийсь перехідник або подовжувач.

До MinimOSD я вирішив припаяти роз'єми, а не дроти безпосередньо. На форумах пишуть, що ця плата нерідко згорає, отже розумно відразу підготуватися до можливої \u200b\u200bзаміни. Я взяв планку з коннекторами в два ряди, нижні припаяв до контактних площадок з отворами, а на верхні вивів vIn і vOut. Після цього залив місця пайки термоклеем і упакував всю плату в термоусадку.

Останнім штрихом є наклейка з номером телефону. Вона дасть хоч невелику надію в разі втрати квадрокоптера.

Збірка на цьому підійшла до кінця. Вийшло компактно і при цьому збережений доступ до всіх необхідних органам управління. Більше фотографій можна подивитися. Маса квадрокопрера без батареї становить 330г, з батареєю - 470г. І це ще без екшн-камери і кріплення для неї. У наступній статті я розповім про прошивці і налаштування отриманого квадрокоптера.

Для того щоб зібрати квадрокоптер з камерою своїми руками, потрібно розділити збірку на два етапи. Перший етап це складання самого квадрокоптера. Другий - підключення до нього камери.

Отже, перший етап.

Рецепт збірки квадрокоптера своїми руками

Для складання квадрокоптера нам знадобляться наступне:

чотири двигуни для квадрокоптера;
чотири регулятора обертів;
чотири повітряні гвинти (пропелера), можна з невеликими запасами:
силовий перехідник 3,5 мм;
настроюється плата через usb для управління квадрокоптера;
чотири акумулятора або більше, щоб отримати максимум задоволення від польоту;
зарядний пристрій для підзарядки акумуляторів;
пристрій радіоуправління квадрокоптера (продається разом з приймачем і передавачем);
додаткові плати для з'єднання приймача з "мізками" квадрокоптера;
дроти в силіконової оболонці для моторів, по дві штуки червоного і чорного;

Це все що стосується механізмів і управління.

Рама для квадрокоптера своїми руками

Щоб наш квадрокоптер відчував себе впевнено в польоті, його потрібно забезпечити якимось скелетом, на якому будуть триматися всі механізми управління. Існує два підходи до вирішення цього завдання:

готова рама для квадрокоптера;
рама зібрана своїми руками;

Щоб вибрати найбільш підходящий варіант для Вас, потрібно розуміти деякі нюанси. Якщо придбати готову раму, то як правило на неї вже можна все прикрутити і можна запускати в політ. Але якщо, якась деталь буде пошкоджена при падінні або недбалому використанні, очікування цієї деталі займе якийсь час, поки вона буде доставлена \u200b\u200bкур'єрськими службами на Вашу електронну адресу.

Що стосується збірної рами своїми руками з підручних засобів, то в цьому випадку потрібно буде повозитися, щоб все рівно вирізати і прикріпити. У разі будь-яких казусів, поламану деталь можна буде легко замінити.

Найпоширенішим варіантом для виготовлення рами з підручних засобів, є пластикові труби, які застосовують при будівництві для проводки проводів. Їх властивості ідеально підходять для кріплення всіх необхідних елементів управління, двигунів. Щоб їх прикрутити (двигуни), можна використовувати кріплення, ті що використовують для кріплення труб до стін при проводці проводів.

За допомогою таких труб виходить досить-таки хороша конструкція, на якій надійно можна закріпити всі деталі квадрокоптера і і камеру. Отже, у нас майже готовий квадрокоптер з камерою своїми руками, залишилося все це правильно зібрати і відправитися на випробувальні польоти.

Квадрокоптер з камерою своїми руками: відео та автоматизація виробництва

Весь процес по збірці квадрокоптера своїми руками представлений в цьому відео. Дивимося.

Нижче представлені фото, які я знайшов в інтернеті. На них представлені квадрокоптера з камерою, які були зібрані своїми руками з підручних засобів.

Як підключити електроніку всього квадрокоптера

Русифіковану інструкцію мені знайти не вдалося, спасибі моєму другові який переклав з англійської на російську цю інструкцію для вас.

При підключенні моторів, доведеться продовжити дроти, методом нарощування. Можна використовувати будь-які відповідні дроти, але бажано "силіконові". Це дозволить їм не тріскатися при низькій температурі, якщо ви раптом захочете зафіксувати на відео новорічний салют взимку.

Налаштувати і "навчити" квадрокоптер за допомогою ПО

Отже ми зібрали квадрокоптер з камерою своїми руками, залишилося навчити нашу машину правильно поводитися в польоті. Для цього потрібно її "навчити". Як це робиться? Дуже просто! Потрібно завантажити прошивку на плату через usb. Знайти цю прошивку можна на спеціалізованому форумі або на нашому сайті. Коли вийде стаття з прошивкою, тут з'явиться клікабелье посилання на прошивку.

Якщо ви ще не вмієте літати на квадрокоптера і хочете навчитися, то спеціально для вас я напишу статтю на цю тему. Посилання з'явиться тут. Там я розповім про особливості управління квадрокоптера і на якому швидше за все навчитися літати як професіонал.

Що ж стосується другого етапу, то тут все просто потрібно прикріпити камеру, яку ви вважаєте за відповідною для себе за ціною і за якістю. У відео оглядах ви знайдете відповідну камеру, якщо немає, то пишіть в чат, що розташовується в лівому нижньому кутку, інші користувачі вам підкажуть.

На завершення цієї статті пропоную вам подивитися ще одне відео по збірці квадрокоптера з камерою своїми руками.