Квадрокоптер своими руками: Часть I

    ВНИМАНИЕ, статья устарела, но её всё еще можно использовать в ознакомительных целях
    Как и обещал, как только полечу — напишу полноценный пост по поводу сборки своего летающего агрегата. Наверняка многие давно посмотрели как «обычный» офисный сотрудник собирает это за 2 часа, сразу отмечу что я не «обычный» офисный работник, поэтому летчик из меня пока не очень, но важно что квадрокоптер летает и адекватно реагирует на управление. Первое и самое главное — если решили собирать, не экономьте и не думайте что вы умнее тех кто уже летает, так же учтите, что теория несколько расходится с практикой.
    Есть большое число прошивок, готовых контроллеров, вариантов датчиков, моторов и т.д. и т.п. — выбрать есть из чего, но в статье остановлюсь только на одном варианте, основанном на Arduino Mega, прошивке MegaPirate и относительно дешевых датчиках.


    Результат


    Чтобы не мучить тебя, %username%, вот так оно летает без особых настроек, калибровок и балансировок в неумелых руках:

    А теперь что же нам потребуется для этого…

    Детали и цены


    Самое важное и минимальное что потребуется для сборки с нуля (первым в списке идет то, что использовал я, затем то что используют многие другие):
    Сам квадрокоптер
    Моторы: 4 штуки
    лучше брать на 1 больше, пригодится
    hacker Style Brushless Outrunner 20-22L 924kv $12.88
    hexTronik DT700 Brushless Outrunner 700kv $10.95
    2213N 800Kv Brushless Motor $7.36
    Пропеллеры: минимум 2 стандартных и 2 обратного вращения
    в начале попыток и испытаний это будет главных расходный материал, поэтому берите сразу много, заодно часть из них будет бракованное и не пригодное для использования
    10X6 Propellers (5шт)
    10X6R Propellers (5шт)
    $2.40
    $3.04
    APC 10x4.7 counter rotating propellers set $8.50
    Регуляторы скорости: 4 штуки
    покупать надо как и моторы с запасом, может быть брак или случайно сгорит и потом месяц ждать новый
    HobbyKing 30A BlueSeries Brushless Speed Controller
    они же Mystery 30A BlueSeries
    $10.47
    $13.96
    TURNIGY Plush 25amp Speed Controller $11.81
    Источник питания
    с увеличением емкости растет и вес, а значит моторы будет больше потреблять, поэтому нет особого смысла брать супер емкий аккумулятор, лучше взять 2-3 мелких и менять их
    Turnigy 2200mAh 3S 30C Lipo $13.79
    ZIPPY Flightmax 2800mAh 3S1P 30C $17.76
    Рама
    стараемся делать максимально легкой и прочной
    4 алюминиевые трубки или профиль 10х10 и кусок фанерки разобрать алюминиевый штатив
    HobbyKing Quadcopter Frame V1 $14.99
    Мозги и датчики
    Программируемый микроконтроллер Seeeduino Mega $43.00
    Arduino Mega $64.90
    Датчики
    рекомендую сразу брать AllInOne или FFIMU платку, так как остальные датчики очень сильно пригодятся потом
    гироскоп ITG3205
    акселерометр BMA020
    WMP $7.98
    BMA020 230руб
    All In One (гироскоп ITG3200, акселерометр BMA180, барометр BMP085, магнитометр HMC5883L) $99.80
    FreeFlight IMU 1.22L €84.00
    Аппаратура управления и зарядное устройство
    Аппаратура управления
    минимум 4 канала
    Hobby King 2.4Ghz 4Ch Tx & Rx V2 (Mode 2) $22.99
    Turnigy 9X 9Ch (Mode 2) $53.79
    Аккумулятор к аппаратуре Mystery 11.1V 2200mAh $12.72
    AA 600mAH Ni-MH Battery Set (8pc) $1.99
    Зарядное устройство iMAX B6 2.5" LCD RC Lipo Battery Balance Charger $36.50
    Turnigy Accucel-6 50W 6A Balancer/Charger $22.99
    Другое
    так же потребуются проводочки, болтики, винтики, стяжки, дрель, паяльник с паяльными принадлежностями и более-менее прямые руки
    ИТОГО примерно от 220$

    Сборка и настройка железа


    Предположим что всё что выше у вас уже есть и можно приступать к сверлению, паянию и скручиванию.
    Раму делаем кто во что горазд, главное чтобы расстояние от центра до концов лучей было одинаково, пропеллеры при вращении не задевали друг друга и центральную часть (фанерку), так как на ней будут мозги, датчики и возможно камера. Датчики лучше устанавливать на толстый скотч, силикон или резину, для уменьшения вибрации. На концах или в середине лучей можно вставить резиновые мячики, пенопласт или плотный паралон в качестве шасси для мягкого приземления.
    У меня получилось примерно вот так (аккумулятор крепится с другой стороны, на фото старый вариант мозгов коптера с прошивкой MultiWii, с которой мне так и не повезло):

    не очень красиво, но летает
    А теперь внимание косяки, о которые можно споткнутся по незнанию и нужная информация:
    • Приемник надо спарить с передатчиком — написано в инструкции
    • Регуляторы скорости (ESC) нужно калибровать! Для этого соединяем вместе все 4 ESC: землю (черный) и сигнальный провод(белый или желтый) и оставляем ОДИН провод питания (красный), после чего вставляем это в третий канал приемника, а так же соединяем провода питания и подсоединяем к регуляторам моторы. После этого на включенном передатчике ставим ручку газа (третий канал) в максимальное положение (вверх) и подключаем к регуляторам скорости источник питания, моторы весело пропищат, после чего опускаем ручку газа вниз и моторы снова пищат — ура, мы откалибровали регули
    • Часто регуляторы скорости нужно еще и запрограммировать, об этом читайте инструкцию к своим регуляторам, основной момент — увеличить скорость реакции, повысив частоту и выставив режим моментальной реакции, а не постепенного набора оборотов. Это можно сделать как слушая бесконечные пищания, так и с помощью специальных карточек для программирования.
    • Чтобы моторы вращались в другую сторону нужно поменять любые два провода местами
    • Ставьте пропеллеры в последнюю очередь — они очень хорошо режут руки
    • Моторы, как и пропеллеры часто требуют балансировки, для уменьшения вибрации, для этого возьмите обычные стяжки для кабелей и нацепив 1-2 на мотор вращайте и включайте, пока не почувствуете минимальную вибрацию. Более подробно, а так же с видео лучше почитать на специализированном форуме


    Продолжение
    PS: надеюсь люди в RC теме простят меня за неточности и поправят где надо.
    Поделиться публикацией
    Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 85
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +3
        вполне можно, например вот такой вариант: www.youtube.com/watch?v=AZ7Xt2b61Us + найти ооочень легкую камеру
        незаметно не получится — шумноват он всетаки =)
        • 0
          Потрясающе, а есть сайт данного девайса?
        • +1
          Спасибо, очень интересная статья.
          • 0
            > незаметно не получится — шумноват он всетаки

            А если в виде дирижабля?
            • 0
              тогда это уже и не коптер совсем =)
              • +6
                знакомые будут шокированы увидев за спиной дирижабль, который следит за ними.
                квадракоптер менее внезапен.
                • 0
                  Как раз наоборот более внезапен: раз, и с неба свалился, пожужжал и исчез.
                  • +1
                    внезапен в том плане, что вертолет на радиоуправлении, пусть немного и странноватый, можно увидеть довольно часто, а вот дирижабль вызывает чувство нереальности.
                    • 0
                      К тому же дирижабль, как мне кажется, будет гораздо медленнее.
            • 0
              А можно с точеными пропеллерами для ликвидации соседей :)
              Если серьезно, то защита простится. Или не все так страшно как кажется?
              • +8
                защита пропелеров на подобии AR.Drone? вообще лишний груз, надо просто научится хорошо летать и не рядом с людьми, максимальная скорость вращения примерно 160 оборотов в секунду — при взлете очень хорошо косит траву и убирает пыль/песок с дорог, если поднести руку — режет неплохо даже в момент старта, по запястью крайне опасно =) я первое время вставал подальше или запирал в комнате (благо дверь со стеклом)
                • +5
                  AR.Drone, кстати, не режет совсем — попадало по пальцу на полной скорости — обделался лёгким испугом :-)
                  • +6
                    Опечатка по Фрейду? :)
                    • +13
                      Когда по пальцу пропеллером зафигачит на полных оборотах — обделаешься и по Фрейду, и ещё по куче методов
                      • 0
                        в том то и большой плюс коптера, в отличие от вертолета, что ничего с рукой, ногой, ушами, кроме царапин разной глубины, не будет. а вертолет может запросто нанести увечья, а то и…
                    • 0
                      но он и особо груз не тягает, на данный момент мой коптер тянет примерно 1.5 кг (включая собственный вес 1 кг, т.е. еще минимум 500 грамм полезного груза), но пропеллеры стоят фиговые, тяга меньше чем должна быть, вот-вот придут новые, буду мучить его
                    • 0
                      Я думаю если делать летающее крыло то можно еще вес и сэкономить, а подъемную силу увеличить (за счет устранения краевых эффектов). Хотя это надо с нашими авиамоделистами посоветоваться.
                      • +1
                        Если можно получить настолько серьезные травмы, вплоть до ампутации конечностей (пальцев), почему никто не думает о том как закрыть винты, например можно как на напольных промышленных вентиляторах, винты окутывают металлической сеткой, понимаю что это лишний груз но ведь у коптера неплохая подъемная сила и он вполне может потянуть вес например четырех алюминиевых сеток, это ведь многих обезопасить от тяжелых травм да и сами винты приобретут дополнительную прочность плюс возможность сталкиваться со стенами (если запускаем например в квартире)
                        • 0
                          можно, НО лучше научится хорошо управлять (тем более что обычно летают высоко, где людят сложно что-то отрезать), чем делать и вешать 4 лишних груза
                      • 0
                        Слишком шумно. Для подглядывания за людьми в окнах могу предложить шар с контролем высоты.
                      • +1
                        Parrot AR.Drone:

                        image

                        Рекомендую тому, кому лень, но тоже хочется полетать. Ну и у кого iPhone/iPad есть.
                      • +1
                        Написал бы ещё кто-нибудь инструкцию, как все эти детали купить с доставкой в Москву. Желательно для чайников в международной доставке.
                        • 0
                          Руки прямые, английский хороший, а вот опыту заказов не хватат.
                          • +3
                            это не совсем по теме статьи, но достаточно просто завести карточку VISA Classic, создать аккаунт в paypal и в магазинах писать адрес доставки транслитом
                            • 0
                              Хм, выглядит просто. А прохождение товарами таможни не вызывает затруднений?
                              • +2
                                нет, если не закажите на сумму большее 1000 евро (или долларов), в МО идет примерно 15-30 дней, трек дадут, можно будет отслеживать или писать заявление о пропаже =)
                                еще совет — не заказывайте всё одной огромной коробкой, лучше 3-5 посылок, вероятность что придет в сохранности намного выше
                                • 0
                                  Спасибо.
                                  • +2
                                    Ещё один плюс в пользу нескольких посылок в том, что банально HK для больших посылок не может паковать в коробку акков на сумму более 5000mAH! Я на это напоролся, в итоге зарядка и батареи — ползут второй посылкой с транзитом через Швейцарию почему-то… При том, что в момент пролёта ею Швейцарии — первая с РУ и моторами с прочим — прошла таможню у нас и вот уже с 26 мая непонятно где находится…
                                • +2
                                  Еще меньший труд сделать виртуальную карточку в Qiwi за 10 руб. и 2 минуты.
                                • 0
                                  Посмотри статьи про покупку на Ебае — рег в ПейПалке, как писать адрес и т.д. и т.п. Отличий — минимум!
                                • +3
                                  Случайно напомнило этот эпизод
                                  • –3
                                    мне сей девайс напомнил скайнет
                                    • +2
                                      Небольшие изменения в конструкции, и можно срижку газона совмещать с авиамоделированием.
                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                        • 0
                                          им еще очень хорошо очищать дороги от песка — один пролет и чистый асфальт
                                          • +1
                                            Скоро будут заголовки в новостях: «Стая квадрокоптеров улетела на зимовку».
                                        • 0
                                          Интересно было бы квадрокоптер, которым можно было бы управлять с ПК ( Желательно в кроссплатформенной версии).
                                          • 0
                                            АрДрон — народ им и с Убунты рулил и, вроде, с винды… Под Ведроид — аж три варианта прог, но у нас не вышло: надо ведроидный девайс под AdHock апать…
                                            • 0
                                              У Ардрона дальность десятки метров, в ветер не летает. Самодельный коптер. который описал Глеб, можно совершенствовать до безобразия и по дальности и управляемости с компьютера.
                                              • 0
                                                Ну, вот именно поэтому и сижу на форуме и собираю микс Виия м Пиратом… ;)
                                                Да и у Ардрона грузоподъёмность так себе: у нормального коптера винты руки режут, а у АрДрона — просто по пальцам бьют… Мягкие они там…
                                                Ну и т.д. и т.п.

                                                P.S. Утром в почтовый ящик привалило счастье в виде извещения на моторы и т.д.! Вечером заберу и начну подключать… %)
                                                • 0
                                                  я то думаю откуда ник знакомый :)
                                            • 0
                                              Былобы еще круче еслиб он управлялся через 3g, можно былобы летать по всему городу, управлять по видео камере, вот только аккумулятор должен быть нехилого размера
                                              • +2
                                                дада, и сам чтобы в женские раздевалки залетал.
                                                • +1
                                                  не хочу расстраивать, но для акумулятора нехилого размера нужная нехилая подъемная сила, которая этот самый аккумулятор будет кушать и в итоге хорошего выигрыша по времени полета не получить
                                                • +1
                                                  данный прошивка (MegaPirates) позволяет управлять девайсом с наземной станции (ПК)? т.е. можно просто задавать маршрут и он полетит по нему (при наличии GPS и компаса)
                                                  GPS есть, осталось дождаться компаса и разориться на 2 Xbee модуля =)
                                                • 0
                                                  А что у вас не срослось с MultiWii? Я сейчас собираю на основе их проекта свой квадрик, к ардуине WMP и нунчак подключал, вертел в руках — графики вроде работают адекватно.
                                                  Если не сложно — напишите в чем у вас были проблемы.
                                                  И ещё — какой вы использовали GPS?
                                                  • +1
                                                    я тоже подключал, крутит и вертел и никаких проблем не было, но при реальном полете квадрик постоянно заваливается назад (триммирования аппы и акселя помогает в первый раз, при втором, третьем и т.д. разах всё возвращается и надо заново калибровать, триммировать и плясать с бубном), но судя по тому что куча народу летает — мне просто не повезло (или руки не от туда)
                                                    когда попробовал прошивку MegaPirates — коптер стал идеально ровно висеть, не требовалось никаких триммирований, донастроек, балансировок — т.е. у меня даже датчики не защищены от вибрации (просто стоят на плате, которая прикручена болтами к раме) и это никак не влияет на стабильность… в общем я полностью забил на MultiWii, к тому же в MP прошивке можно летать по GPS, висеть по барометру (+-0.5м) или по дальномеру (+-1см) и красиво мигать светодиодиками
                                                    • +1
                                                      Ясно, спасибо за советы.
                                                      Как соберу — буду пробовать!
                                                  • 0
                                                    Какая прелесть! А интересно — получится подобный фокус: выставить высоту и горизонтальными перемещениями косить газон? :)
                                                    • +1
                                                      может бог с ней с травой, пусть, раз уж летает, художественной подрезкой деревьев займется? :)
                                                      • +2
                                                        по GPS на полях вырезать рисунки
                                                        • –2
                                                          Да фиг с ним, с GPS и рисунками. Зато по ГЛОНАССу такие замечательные абстрактные каракули получаться! :) При попытке повторить рисунки, нарисованные по GPS :)))
                                                    • 0
                                                      А на сколько времени хватает аккумулятора?
                                                      • 0
                                                        у кого как, но примерно 5-15 минут, потом сажаем, меняем и еще столько же
                                                      • 0
                                                        А почему все трясутся вокруг именно квадракоптеров? Чем самолёты не угодили? Под них не разрабатывают подобных систем? По идее с самолётами интереснее. Та же камера + скорость полёта выше. Дальность — дальше…
                                                        PS
                                                        Вы не подумайте, самому интересно, хочется склеить\спаять квадрик :)
                                                        • 0
                                                          самолеты не умеют зависать и для взлета надо более-менее много места
                                                          самолет (а точнее гидроплан) будет следующим =)
                                                        • +1
                                                          По поводу всех датчиков, я себе заказал вот такую штуку http://cgi.ebay.com/HMC5883L-BMA180-BMP085-ITG3200-sensor-board-5V-LLC-/260766408107 жду пока привезут.
                                                          • 0
                                                            как раз про неё и идет речь во втором пункте датчиков =) спасибо за ссылку, сейчас обновлю
                                                            • +1
                                                              Хочу заметить, что там есть такие платы на 3.3V или 5V
                                                              :-)
                                                              • 0
                                                                Ну 5 вольт желательнее, все таки с ардуиной будет работать, а у нее на пинах 5 вольт.
                                                                • 0
                                                                  на самом деле всеравно, у меня датчики работаю без всяких LCC от 3.3в на i2c шине
                                                            • 0
                                                              Как раз «5 в 1» с GPS сейчас только в Импорте появилась…
                                                              С учётом того, что отослали её с разницей чуть не в неделю с основным комплектом и акками — очень неплохо! (Основной комплект с моторами, пропами и т.д. — получил вчера, акки — ехали через Швейцарию транзитом и пока в импорте не видно, хотя из Швейцарии их и турнули за сутки до вылета из Риги датчиков… %) )…
                                                              Сегодня на работе запланирована пайка мультивия и балансировка пропов… Один фиг я там не особо и нужен-то сегодня…
                                                              • 0
                                                                Эта штука может сотавить человека без конечностей, не знаю, но почему-то испытываю страх перед всеми режуще-колящими поделками.
                                                                • 0
                                                                  нее, без конечностей не оставит (кость не перерубить), максимум придется швы накладывать и то если неудачно руку пихнуть
                                                                • 0
                                                                  Спасибо за интересный и полезный пост.
                                                                  Заодно проютубил инструкции по пайке плат, лужению проводов и последующей спайки.

                                                                  Заказал текстолит. на выходных буду резать и свинчивать каркас.

                                                                  Если видео по созданию компетеров посмотреть — можно много интересного узнать.
                                                                  • 0
                                                                    3 часть будет скорее всего в конце месяца, об автономном полете, если оно всётаки работает, так как до сих пор никто не тестировал =)
                                                                    • 0
                                                                      Сейчас мини FAQ составляю по сборке каркаса для квадрокоптера. просто для себя.

                                                                      Но больше всего непоняток с тем — как сделать коптер более сбалансированным по весу. т.е. подвесить за центр на вереворчку и смотреть куда наклоняется и уравновешивает перемещением аккумулятора. Или в этом нет необходимости?
                                                                      • 0
                                                                        коптер сам по себе выравнивается, но чтобы лищний раз не напрягать моторы — лучше всё вешать в центр
                                                                        я по поводу баланса даже не загонялся (задняя часть немного тяжелее из-за разных лучей) — прошивка слишком хорошая и прощает кучу ошибок, например вот на этом видео: www.youtube.com/watch?v=wD86Y1neCLc на 33 секунде коптер задевает за кочку за земле, но нисколечко не переворачивается, а уж перекос от веса — совсем не страшен
                                                                        • 0
                                                                          Если я правильно понимаю — то чем меньше лучи и мощнее моторы -тем больше его колбасить будет. Хочу рискнуть и собрать коптер на лучах длинною 22см. (аллюминиевые полые рейки 10х10х220мм).
                                                                  • 0
                                                                    пора делать квадрокптер-заправщик — с дополнительными аккумуляторами сбрасываемыми в заправляемый аппарат :))

                                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.