Самодельный дрон в домашних условиях

Квадрокоптер — это не просто приятно и увлекательно. Он также служит для различных целей, таких как аэрофотосъемка, доставка небольших грузов, патрулирование и даже участие в соревнованиях. Именно поэтому многие специалисты предпочитают строить свои квадрокоптеры самостоятельно, а не покупать готовые модели. И самое приятное, что вы можете сделать это сами, не выходя из дома. Главное — тщательно подобрать подходящие компоненты.

С чего начать

Для начала новичкам, которые хотят построить свой собственный квадрокоптер, важно понять, что специальные аксессуары необходимы и без них не обойтись. Сборка квадрокоптера предполагает создание сложной компьютеризированной системы, поэтому обязательно нужно приобрести специальную плату управления, которая будет стабилизировать и направлять мультикоптер. Чтобы повысить шансы на успех, вот несколько советов по сборке дрона:

1. Начать с небольшой и надежной модели — разумный выбор для самодельных квадрокоптеров. Обеспечивает стабильность и долговечность.
2. При выборе моторов для дрона рекомендуется выбирать моторы с большей мощностью. Это позволяет более гибко подходить к сборке каркаса и компенсировать любые ошибки, вызванные недостаточной грузоподъемностью. Кроме того, стоит отметить, что многие моторы китайского производства имеют завышенные технические характеристики.

+

Важно отметить, что не рекомендуется сразу пытаться создать дрон с камерой, так как это может привести к увеличению массы и веса, что может разбалансировать дрон и ухудшить качество изображения.

Если речь идет о профессиональных гонщиках, летающих на дронах, то они предпочитают приобретать готовые наборы для сборки. Эти наборы, известные как ARF (Almost Ready to Fly), поставляются с базовым набором компонентов, необходимых для создания собственного дрона с предсказуемыми характеристиками. Используя эти наборы, гонщики могут изменять характеристики устройства, заменяя лопасти, батареи и другие компоненты в соответствии со своими предпочтениями.

ARF-комплекты обычно идут в комплекте:

• детали каркаса;
• основная печатная плата;
• двигатели;
• лопасти;
• батареи;
• соединительные кабели;
• крепеж.

После того как квадрокоптер DIY собран, устанавливается система управления. Ее можно приобрести отдельно.

Подсказка! Желательно приобрести комплект из пульта дистанционного управления и приемника. Они полностью синхронизированы друг с другом и не требуют сложной настройки.

Еще одним преимуществом наборов ARF является широкий спектр возможностей для модификации летных характеристик дрона. Вы можете построить квадрокоптер с большим радиусом действия, подключив его к соответствующей системе управления. Также можно добиться отличной маневренности, используя специальные пульты.

Сборка в домашних условиях

Собрать квадрокоптер в домашних условиях можно самостоятельно. Однако для этого вам потребуется приобрести некоторые электронные компоненты. Силовая рама, включающая в себя ноги двигателя, может быть изготовлена из доступных вам материалов. Существует несколько способов сборки рамы. Например, для создания конструкции можно использовать пластиковые водопроводные трубы или тонкий квадратный алюминиевый профиль.

Наиболее удобный метод предполагает изготовление фанерной рамы. Для этого вам понадобится квадратный кусок фанеры, соответствующий размерам будущего квадрокоптера. К основанию фанерной рамы будут прикреплены ножки моторов. Эти опоры могут быть как готовыми изделиями, так и изготовленными на заказ компонентами. Пошаговый процесс сборки силового каркаса выглядит следующим образом.

1. Создайте схему конструкции, показывающую вид сверху. Убедитесь, что угол между ножками составляет 90 градусов, а двигатели находятся на равном расстоянии друг от друга по диагонали.
2. Определите размеры центральной части, которая может быть изготовлена из фанеры или профиля. Отметьте необходимые места для крепления ножек.
3. Если ножки моторов сделаны из подручных материалов, например, низкопрофильных, важно создать надежные точки крепления для моторов.

Только люди, обладающие достаточным уровнем знаний в области моделирования и умеющие обращаться с ручными инструментами, смогут самостоятельно справиться со всеми задачами. Обязательным условием является достижение максимальной точности и минимизация необходимого количества материалов.

Совет для новичков: рассмотрите возможность приобретения готовой рамы для сборки. В результате вы получите изделие, в котором уже предусмотрены места для батарей и моторов, а конструкция максимально облегчена.

Для сборки дрона в домашних условиях рекомендуется приобрести готовый набор моторов с системой управления. Это позволит избежать возможных колебаний числа оборотов и других проблем с балансировкой. Если вы предпочитаете строить все с нуля, включая систему подъемных двигателей, вам следует учесть следующее:

• Диаметр пропеллера, который определяется размерами рамы;
• Размер посадочного места для мотора (площадь и высота боковой опорной стенки).

После этого выбирается двигатель в соответствии с его обозначением. Диаметр статора и высота двигателя всегда указываются производителем. На каждом изделии также указаны тип и размер лопастей, которые рекомендуется использовать для оптимального использования. Впоследствии конкретная марка пропеллера выбирается в зависимости от веса дрона и указанных в инструкции оборотов двигателя для зависания.

Выбор лопастей

Новички часто упускают из виду важность лопастей, когда речь идет о конструировании дронов. Однако от конструкции этого элемента во многом зависят летные характеристики дрона в целом. Вот несколько рекомендаций по выбору подходящих лопастей:

1. Если вы собираете квадрокоптер с камерой, очень важно минимизировать вибрации во время движения. Этого можно достичь, используя двухлопастные пропеллеры.
2. Трехлопастные пропеллеры обеспечивают большую тягу, но для их активации требуется больше мощности двигателя.

Вторым решающим фактором при выборе лопастей является материал, из которого они изготовлены. Для новичков, строящих свои первые модели, можно приобрести пластиковые пропеллеры. Однако следует иметь в виду, что они не отличаются долговечностью. Пластик может деформироваться и стать хрупким со временем. Кроме того, в процессе эксплуатации лопасти могут быть повреждены пылью и другими частицами воздуха, что приводит к увеличению аэродинамического сопротивления.

Металлические пропеллеры — оптимальный выбор для тех, кто ищет долговечный дрон со стабильной производительностью. Хотя они могут быть дороже пластиковых, они обеспечивают превосходную долговечность и стабильность. Важно отметить, что металлические пропеллеры требуют более мощных двигателей для их вращения.

Композитные полимеры с их многослойной структурой являются третьим типом материалов, используемых для производства лопастей. Эти типы лопастей одновременно легкие и прочные, что делает их идеальными для спортивных дронов. Несмотря на более высокую цену, в мире спортивных дронов композитным материалам для лопастей нет конкуренции.

Важно отметить, что при первой сборке квадрокоптера в домашних условиях не рекомендуется экономить на покупке лопастей. Очень важно тщательно изучить различия в весе каждого отдельного пропеллера в комплекте производителя. На практике, вложив всего на 10% больше в комплект блоков лопастей по средней цене, можно избавиться от необходимости балансировки системы.

Система управления

Рекомендуемая система управления для новичков состоит из приемника, установленного на коптере, и пульта дистанционного управления. В настоящее время на рынке представлен широкий спектр комплектов, каждый из которых обладает уникальными функциональными возможностями. Например, в состав таких комплектов могут входить:

• Система взаимодействия на основе радио или Wi-Fi;
• Возможности GPS для ориентации и следования по заданным маршрутам;
• Схема позиционирования, работающая не только по 2, но и по 6 и более степеням свободы;
• Автоматическая система гашения инерции, которая позволяет дрону оставаться неподвижным и мгновенно останавливаться при получении команды, эффективно устраняя нежелательное раскачивание.

Перед выбором конкретного набора электроники рекомендуется тщательно изучить предназначение и функции коптера, поскольку классификация решения напрямую влияет на стоимость системы управления.

Алгоритм сборки

Сборка квадрокоптера не отличается особой сложностью.

1. Раму можно создать, собрав готовый комплект или импровизируя с материалами, чтобы сконструировать ее.
2. Управляющая электроника крепится к центральной пластине рамы. Эта плата регулирует обороты двигателя и обрабатывает сигналы с пульта дистанционного управления.
3. К плате управления прикреплен радиоприемник, который можно надежно прикрепить к раме с помощью термоклея.
4. На ножках рамы сверлятся отверстия для крепления двигателей на равном расстоянии от центра к оси привода.
5. Прокладываются провода для создания силовой сети, регулирующей работу двигателей. Если был куплен комплект оборудования, то в него входят все необходимые провода и направляющие. Однако если вы решаете эту задачу лично, важно помнить, что проводка должна быть подключена в соответствии с типом платы управления, а схема электропитания — параллельно.

Процесс сборки коптера включает в себя тщательное нанесение термоусадочной изоляции на соединения проводов. Кроме того, если есть необходимость защитить платы управления от влаги, их можно защитить, прикрепив крышки. После выполнения этих шагов можно подключать аккумулятор и тестировать коптер на работоспособность.

В качестве заключения

Если вы не стремитесь сократить расходы на покупку комплектующих, то строительство дрона DIY может быть довольно простым. Все, что вам нужно сделать, — это соблюдать осторожность и следовать рекомендациям производителя различных компонентов. Как правило, после успешной постройки своей первой модели новички часто стремятся создать дрон с расширенными возможностями. Чтобы минимизировать расходы, целесообразно заранее предусмотреть такую возможность. Например, можно приобрести плату управления, совместимую с прямым подключением камеры или передачей сигнала на смартфон по протоколу Wi-Fi.

Самые популярные квадрокоптеры

Квадрокоптер DJI Mavic Air можно купить на Яндекс Маркете.

Вы можете найти DJI Mavic Air Fly More Combo на Яндекс Маркете.

Если вы ищете профессиональный дрон, квадрокоптер DJI Mavic 2 Pro также можно купить на Яндекс Маркете.

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Zoom можно найти на Яндекс Маркете.

Если вам нужен более доступный вариант, обратите внимание на квадрокоптер DJI Spark Fly More Combo, который можно купить на Яндекс Маркете.