Як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі. Налада і кіраванне квадрокоптером

Квадрокоптер ўяўляе сабой лятаючую платформу на радыёкіравання з чатырма бескалектарнымі рухавікамі, абсталяванымі прапелерамі. У склад такіх апаратаў ўключаецца лятаючая многороторная платформа. У палёце квадрокоптер займае адносна паверхні зямлі гарызантальнае становішча, здольны завіснуць вышэй за вылучаны месцам, перамяшчаецца ў бакі, уверх і ўніз. Наяўнасць спецыяльнага дадатковага абсталявання дазваляе квадрокоптеру ажыццяўляць практычна аўтаномныя палёты.

Квадрокоптер з камерай

Гэты прыбор абсталяваны чатырма ротарамі, якія ажыццяўляюць кручэнне дыяганальнае ў процілеглых кірунках. Ротарамі кіруе працэсар, які паведамляе дадзеныя з трох гіраскопаў, прызначаных для вызначэння і фіксацыі становішча ў прасторы ва ўсіх трох плоскасцях. Дзякуючы акселерометру атрымоўваецца заняць абсалютна гарызантальнае становішча. Фіксацыя квадрокоптера на патрэбнай вышыні ажыццяўляецца дзякуючы аснашчэнню бародатчиком. Прыбор ссоўваецца ў прасторы за кошт таго, што змяняецца хуткасць кручэння той ці іншай двойкі матораў. Адбываецца нахіл квадрокоптера з яго далейшым перамяшчэннем.

першыя прыборы

Гэты кірунак пачатак развівацца ў 2006 годзе. Распрацоўшчыкі з Германіі Інга Бускер і Хольген Буссе стварылі квадрокоптер сваімі рукамі. Вакол яго сабралася велізарная супольнасць захопленых людзей - RC-мадэлістаў, праграмістаў, канструктараў. У сярэдзіне 2007 года квадрокоптеры сталі парыць і цалкам устойліва перамяшчацца ў паветры. Такія прыборы адрозніваюцца ад радыёкіраваных верталётаў ў станоўчы бок дзякуючы гнуткасці канструкцыі і таннасці. Неабходнае для квадрокоптера абсталяванне можна набыць, а далей ёсць вялікі прастор для творчасці. Акрамя гэтага, у выпадку падзення звычайна рамонт такога прыбора абыходзіцца значна танней, чым Радыёкіраваныя верталёты.

Як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі: інструкцыя

Раму для прылады цалкам можна зрабіць самастойна. Для гэтага спатрэбіцца не так ужо шмат матэрыялаў. Сярод іх кавалак фанеры 150 х 150 мм, квадратны алюмініевы профіль 14 х 14 мм. Прамяні можна прыкруціць дапамогай вінтоў па дыяганалях квадрата. Тонкую алюмініевую стужку можна выкарыстоўваць для стварэння пасадачных лыж і трымальніка для акумулятарнай батарэі. Кожны прамень ад цэнтра мае даўжыню 300 мм, а кожная бэлька - 250 мм. Адтуліны для рухавікоў на канцах прамянёў можна зрабіць ужо пасля зборкі, размеціўшы ўсё па рухавіках.

Радыёкіраваны квадрокоптер: спіс неабходных запчастак

• Апаратура Turnigy 9x.
• Кіруючая плата.
• Акумулятар для апаратуры.
• Сілавы акумулятар на сам квадрокоптер.
• Прапелеры.
• Зарадныя прылады.

зборка квадрокоптера

Спачатку патрабуецца ўсталяваць кіравальную плату, і пастарацца змясціць яе максімальна блізка да цэнтра платформы. То бок тут лепш усё загадзя вымяраюць, каб потым не атрымалася нейкіх праблем з балансам і іншых момантаў. Адтуліны свідруюцца скрозь ўсталяваную раней фанеру, прама ў канцы алюмініевых прамянёў. Доўгія саморезы па метале выкарыстоўваюцца для таго, каб прыкруціць плату непасрэдна да прамянёў. Кажучы пра тое, як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі, варта адзначыць, што прамяні не варта свідраваць наскрозь, так як тут акумулятар прылягае да іх максімальна шчыльна.

У непасрэднай блізкасці з платай патрабуецца ўсталяваць прыёмнік. Яго можна замацаваць з дапамогай суперклея. Калі прызначэнне каналаў каля прыёмніка ў дакладнасці супадае з такімі ў кіруючай платы, то можна зрабіць для іх спрошчанае злучэнне з дапамогай двух трехжильных шлейфаў.

размяшчэнне рухавіка

Калі разважаць пра тое, як зрабіць квадрокоптер сваімі рукамі, то неабходна размеціць прамяні і прасвідраваць адтуліны пад рухавік. Адлегласць ад краёў да восі кручэння ва ўсіх выпадках павінна быць у дакладнасці аднолькавым. Адтуліну, прызначанае для хваста вала, які тырчыць з дна рухавіка, неабходна свідраваць наскрозь на ўсю шырыню квадрата, што дазволіць бачыць, ня чапляецца Ці вал за яго краю.

Разборкі з праводкай

На дадзеным этапе прыйшоў час зрабіць наступныя аперацыі. Спачатку робіцца «павук» з чатырох рэгулятараў хуткасці, а іх драты харчавання неабходна злучыць паралельна з дапамогай спецыяльных перахаднікоў. Выкарыстоўваць раздымныя злучэнні варта толькі ў адным месцы - дзе ажыццяўляецца падключэнне батарэі да «павуку». Усё астатняе неабходна злітаваць, а потым зацягнуць у термоусадку, так як у час палёту ад вібрацыі могуць здарыцца розныя нечаканасці. Зараз трэба падключыць сігнальныя правады драйвераў ў адпаведнасці з нумарамі рухавікоў на кіруючай плаце.

Калі ўсё будзе сабрана, можна пераходзіць да тэставання і рашэнні якія ўзнікаюць праблем.

альтэрнатыўны варыянт

Першае, што варта сказаць тым, каго цікавіць, як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі: не варта эканоміць на дэталях. Існуе вялікая колькасць прашывак, варыянтаў датчыкаў, гатовых кантролераў, але ў нашай артыкуле будзе апісаны варыянт выкарыстання Arduino Mega, прашыўкі MegaPirate, а таксама адносна танных датчыкаў.

дэталі

Для пачатку вам спатрэбіцца 4 матора плюс 1 запасны. Прапелеры таксама варта ўзяць з запасам, павінна быць мінімум 2 стандартных і 2 - зваротнага кручэння. 4 рэгулятара хуткасці, плюс некалькі запасных. У якасці крыніцы харчавання не варта браць адзін суперёмкий акумулятар, так як ён будзе толькі надаваць лішні вага прылады. Найбольш правільным аддаць перавагу некалькі дробных, каб змяняць іх па чарзе. Рама павінна быць максімальна трывалай і лёгкай. Варыянт, апісаны вышэй, можна назваць цалкам прыдатным. У якасці мазгоў і датчыкаў прылады можна выкарыстоўваць праграмуемы мікракантролер, плата - AllInOne, акселерометр, гіраскоп, кіруючая арматура, акумулятары, зарадная прылада, а таксама многае іншае. Пад апошнім трэба разумець неабходную колькасць Болцікаў, шрубак, проводочков, сцяжак. Вам спатрэбяцца таксама прылады для працы, такія як паяльнік і прылады для працы з ім, дрыль, а таксама ўмелыя рукі.

Зборка жалеза і яго настройка

Калі ўсё, апісанае вышэй, у вас маецца, то цалкам можна пачынаць працэсы свідравання, паяння і скручвання. Раму можна рабіць так жа, як было апісана раней, а можна праявіць фантазію. Але тут важны толькі адзін момант: сочыце, каб адлегласць ад цэнтра да краёў прамянёў было абсалютна аднолькавым, пры гэтым прапелеры падчас кручэння не павінны закранаць адно аднаго і цэнтральную частку з фанеры, бо на ёй размяшчаюцца ўсе датчыкі, мазгі, а таксама камера , калі вы пажадаеце. Ўстаноўку датчыкаў варта вырабляць на тоўсты скотч, гуму або сілікон, каб паменшыць вібрацыю. У сярэдзіне або на канцах прамянёў можна замацаваць пенапласт, шчыльны паралон або гумовыя маячкі, якія возьмуць на сябе функцыі шасі ў момант прызямлення.

Датчыкі і спосабы іх здабыць

Найбольш простым з варыянтаў можна назваць куплю гатовай платы з чатырма асноўнымі датчыкамі: гіраскопам, прызначаным для вымярэння вуглавога паскарэння; акселерометрам для вымярэння гравітацыі і паскарэння; барометрам, які вызначае вышыню і ўтрымлівае квадрокоптер на ёй; магнітометры, які фіксуе кірунак руху.

На дадзены момант у продажы можна знайсці і такія платы, на якіх акрамя чатырох названых датчыкаў ёсць яшчэ і GPS-прыёмнік, актыўна выкарыстоўваецца для аўтаномных палётаў.

зборка мазгоў

Каб працэс мантажу стаў максімальна зручным, варта ўсё размясціць на нейкі плаце, якая выконвае функцыі прататыпа. Распиновка падлучэння залежыць ад тыпу прашыўкі, актуальнай на момант збору прылады, таму ў кожным асобным выпадку ўсё варта падлучаць у адпаведнасці з інструкцыямі.

Настройка прашыўкі і загрузка

Знайсці патрэбную прашыўку на дадзены момант не ўяўляе складанасці, таму варта спампаваць прыдатны архіў і распакаваць яго. Пасля таго як прашыўка ў Arduino будзе паспяхова загружана, можна ажыццяўляць запампоўванне праграмы налады, а потым замыкаць кантакт A5 з GND. Калі праграма будзе запушчана, у меню Option варта абраць COM-порт Arduino, а ў меню Action - AC2 Setup. Важна, каб налада квадрокоптера прайшла паспяхова, а для гэтага вам неабходна дакладна прытрымлівацца інструкцый, якія з'явяцца перад вамі пасля націску на велізарную кнопку. У адным акенцы ад вас спатрэбіцца рухаць ручкі на пульце да максімальных і мінімальных значэнняў, а ў іншым акне з'явіцца просьба пераканацца, што прыбор варта роўна, каб дакладна адкалібраваць датчыкі.

далейшыя работы

Кіраванне квадрокоптером наладжваецца пасля каліброўкі. Пасля таго як вы завершыце наладу, A5 з GND можна растуліць, а потым у меню знайсці пункт AC2 Sensor, дзе вы зможаце праверыць, ці правільна працуюць датчыкі, ва ўкладцы Raw Sensor. Кожны паварот платы з датчыкамі павінен адпрацоўвацца максімальна выразна, гэта значыць як павярнулі, так стрэлка і становіцца, калі яна не дацягвае або пераходзіць патрэбнае значэнне, то ў вас праблемы альбо з датчыкам, альбо з каэфіцыентамі ў кодзе.

Трэба праверыць і працу прымача. Робіцца гэта ў суседняй ўкладцы. Калі рух узроўняў правільнае, то пры адхіленні джойсціка газу на 2 секунды ўніз направа павінен свяціцца чырвоны святлодыёд. Пры павольным руху таго ж маніпулятара ўверх у левым слупку павінна адбывацца прыкладна аднолькавая адхіленне узроўняў.

вынік

Калі ўсё прайшло праверку, можна мацаваць прапелеры, а потым паспрабаваць узляцець. Для гэтага квадрокоптер варта размясціць далей ад сябе, нахіліць ўніз і направа левую ручку, а потым павольна дадаць газу. Калі прыбор узляцеў, гэта вельмі добра, а калі ён трасецца, то давядзецца наладжваць PID. Гэта ажыццяўляецца ў пункце PID Config. Робіцца гэта ўсё ў кожнай сітуацыі індывідуальна, гэта значыць няма нейкага ўніверсальнага рашэння. Зараз вам вядома, як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі.