Квадрокоптер своїми руками із підручних матеріалів. Як зібрати квадрокоптер своїми руками: інструкція зі збирання саморобних квадроптерів і дронів Який акумулятор краще для квадрокоптера

Tutorial

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

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

Вибір розміру квадрокоптера

Рік тому найбільшу популярність мали квадрокоптери 250-го розміру. Але зараз пілоти воліють збирати апарати меншого розміру, що дуже розумно: вага менша, а потужність та сама. Я вибрав 180-й розмір не з якихось практичних причин, а як якийсь челендж зі збирання.

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

Комплектуючі

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

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

У моєму випадку я маю обмеження розміру пропелерів 4 дюйми, але не маю обмеження по моторах. Значить, найрозумніше буде використовувати трилопатеві 4045 пропелери bullnose. Їх складно балансувати, але з ними керування отзывчивее і передбачуваніше, а звук тихіше. З іншого боку, з дволопатевими пропелерами швидкість у квадрокоптера вища, але мені цього точно не треба. "У народі" на 180-х рамах переважають такі сетапи:

легкий з моторами 1306-3100KV, звичайними 4045 пропелерами та батареєю 850mAh
важкий і потужний під трилопатеві bullnose пропелери та екшн-камеру з моторами 2205-2600KV та 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 за потужністю (хоча з моїми скромними навичками пілотування, незрозуміло навіщо). По-друге, мої сетапи ніколи не виходили надлегкими, до того ж я ще й екшн-камеру тягати планую. Саме двигуни RCX - варіант компромісний. Вони дешеві, але й нарікань за якістю багато. На момент покупки комплектуючих це були одні з небагатьох двигунів 2205-2600KV на ринку. Зараз (на момент написання статті) асортимент значно більший і краще вибрати щось інше.
З рештою комплектуючих діяв за принципом «більше челенджа»:

Вибір польотного контролера

Ви, напевно, помітили, що в списку немає польотного контролера. Хочу описати його вибір докладніше. У недорогі набори для складання часто включають контролер CC3D, так зараз це, мабуть, найдешевший ПК. Сьогодні немає жодного сенсу купувати CC3D. Він застарів і не має таких необхідних речей, як контроль заряду батареї та «піщалка». Його наступник CC3D Revolution – це вже зовсім інший продукт із багатими можливостями, але й ціною понад 40€.
Сучасні польотні контролери вже перейшли з процесорів F1 на F3, що зробило Naze32 ПК минулого покоління і значно знизило його ціну. Зараз це справді народний контролер, який має майже все, що душа бажає за ціною 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, також має швидкий процесор F3, велика кількість пам'яті, три UART-порти, вбудований інвертор для S.Bus. Саме SPRacingF3 Acro я й вибрав. Інші сучасні ПК не розглядалися через ціну, або якісь специфічні особливості (закрита прошивка, компонування і т.д.)
Окремо відзначу модну тенденцію нині об'єднувати кілька плат в одну. Найчастіше ПК та OSD або ПК та PDB Я не підтримую цю ідею за парою винятків. Мені не хочеться змінювати весь польотний контролер через згорілий OSD. До того ж, як свідчить практика, іноді таке об'єднання приносить проблеми.

Схема проведення

Зрозуміло, що всі компоненти, яким потрібне харчування 5В або 12В, отримуватимуть його від BEC`ів плати розподілу живлення. Камеру теоретично можна було запитати безпосередньо від 4S-батареї, благо вхідна напруга це дозволяє, але в жодному разі робити це не варто. По-перше, всі камери дуже сприйнятливі до шумів у ланцюзі від регуляторів, що виявиться у перешкодах на картинці. 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. Нові його не мають, а старі - мають. Ось пізнавальне відеона тему перешкод від регуляторів та чим їх фільтрувати. Так що камеру краще живити від BEC`а, або від відеопередавача.
Також, заради покращення якості картинки, рекомендується пустити з камери на OSD не лише сигнальний провід, а й "землю". Якщо скрутити ці дроти в «кіску», то «земля» діє як екран для сигнального дроту. Щоправда, у цьому випадку я цього не робив.
Коли вже зайшла мова про «землю», то часто сперечаються про те, чи треба підключати «землю» від регуляторів до ПК чи достатньо одного сигнального дроту. На звичайному гоночному квадрокоптері потрібно однозначно підключати. Її відсутність може призвести до зривів синхронізації ( підтвердження).
Кінцева схема проводки вийшла простою та лаконічною, але з парою нюансів:

живлення польотного контролера (5В) від PDB через виходи для регуляторів
живлення радіоприймача (5В) від ПК через роз'єм OI_1
живлення відеопередавача (12В) від PDB
живлення камери (5В) від відеопередавача
OSD підключив до UART2. Багато хто використовують для цього UART1, але як і на Naze32, тут цей роз'єм паралельний з USB.
Vbat підключено до ПК, а не до OSD. Теоретично показання вольтажу батареї (vbat) можна зчитувати як у OSD, і на ПК, підключивши батарею або до одного, або до іншого. В чому різниця? У першому випадку показання будуть присутні лише на екрані монітора або окулярів і ПК нічого не знатиме про них. У другому випадку ПК може відстежувати напругу батареї, інформувати про нього пілота (наприклад, «піщалкою»), а також передавати ці дані на OSD, в «чорну скриньку» та по телеметрії на пульт. Налаштовувати точність показань також простіше через ПК. Тобто, підключення vbat до польотного контролера набагато краще.

Складання

Для початку кілька загальних порад зі збирання:

Карбон проводить струм.Отже, все треба добре ізолювати, щоб ніде нічого не замикало на раму.
Все, що виступає за межі рами, при аварії найімовірніше, буде зламано або відірвано. У разі йдеться, насамперед, про роз'ємах. Провід теж може бути перерубаний гвинтом, так що і їх треба ховати.
Вкрай бажано після паяння покрити всі плати ізолюючим лаком PLASTIK 71, причому в кілька шарів. З власного досвіду скажу, що наносити рідкий пензковий лак набагато зручніше, ніж покривати спреєм.
Не зайвим буде крапнути трохи термоклею на місця паяння проводів до плат. Це захистить пайку від вібрацій.
Для всіх різьбових з'єднань бажано використовувати "Локтайт" середньої фіксації (синій).

Складання я волію починати з моторів і регуляторів. хороше відео зі збирання маленького квадрокоптера, з якого я перейняв ідею розташування дротів моторів.

Окремо хочеться сказати про кріплення регуляторів: де та чим? Їх можна закріпити на промені та під ним. Я вибрав перший варіант, тому що мені здається, що в цьому положенні регулятор більш захищений (це мої домисли, не підтверджені практикою). До того ж, при кріпленні на промені, регулятор добре 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. Найгірше 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 термозбіжною 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 торкатися контактів з карбоном променя, інакше - КЗ.

Також має сенс приклеїти по шматочку двостороннього скотчу знизу на кожен промінь у місці кріплення двигуна. По-перше, він захистить підшипник двигуна від пилу. По-друге, якщо з якоїсь причини один із болтиків відкрутитися, він не випаде під час польоту і не загубиться.
При складанні рами не використовував жодного болтика з комплекту, оскільки всі вони непристойно короткі. Натомість придбав трохи довше і з головкою під хрестову викрутку (є така особиста перевага).

Камера не поміщалася шириною між бічних пластин рами. Трохи обробив краї її плати надфілем (скоріше сточив шорсткості) і вона встала без проблем. Але складнощі на цьому не скінчилися. Мені дуже сподобалося якість утримувача для камери від Diatone, але камера з ним не поміщалася в раму по висоті (приблизно 8-10мм). Спочатку я приколхозив утримувач на зовнішній (верхній) стороні пластини через неопреновий демпфер, але конструкція вийшла ненадійною. Пізніше прийшла ідея максимально простого та надійного кріплення. Я взяв тільки хомут від Diatone`івського кріплення і одягнув його на відрізок лозини з різьбленням М3. Щоб камера не змістилася убік, я зафіксував хомут нейлоновими муфтами.

Дуже сподобалося, що з роз'ємів на ПК довелося паяти лише конектори для регуляторів. Повноцінні триконтактні роз'єми у мене не вписувалися по висоті, довелося піти на хитрість і використати двопінові. Для перших п'яти каналів (4 для регуляторів + 1 «на будь-який пожежний») я припаяв конектори до сигнального майданчика та «землі», для решти трьох – до «плюсу» та «землі», щоб можна було запитати сам ПК і вже від нього - Підсвічування. З огляду на те, що китайські клони польотних контролерів грішать ненадійною фіксацією роз'єму USB, його я пропаяв теж. Ще одним моментом, притаманним 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 клону «земля» на роз'ємі постійна і при його використанні «піщалка» завжди буде активована. Нормальна робоча для «їжалки» «земля» виведена лише на контактний майданчик. Це легко перевіряється тестером: "плюс" роз'єму продзвонюється з "плюсом" на контактному майданчику, а "мінус" - не продзвонюється. Отже, треба припаяти дроти для «їжалки» до нижньої сторони ПК.

Триконтактні роз'єми регуляторів теж довелося замінити. Можна було використовувати чотири двоконтактні штекери, але замість цього, я взяв два чотириконтактні штекери і вставив в один «землю» всіх регуляторів, в другий (дотримуючись порядку підключення моторів) - сигнальний провід.

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

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

З приймача я кусачками видалив усі конектори, 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 заплавив у термоусадку. На рамі приймач добре помістився між PBD та задньою стійкою. При такому розташуванні добре видно його індикатори і доступ до кнопки бінда.

Відеопередавач стяжками та термоклеєм я закріпив до верхньої пластини рами так, щоб через проріз був доступ до кнопки перемикання каналів та світлодіодних індикаторів.

Для кріплення антени відеопередавача у рамі є спеціальний отвір. Але не варто з'єднувати її з передавачем безпосередньо. Виходить своєрідний 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, у разі аварії майже зі 100% ймовірністю роз'єм на платі передавача відламається. Тому кріпити антену треба через якийсь перехідник чи подовжувач.

До MinimOSD я вирішив припаяти роз'єми, а не дроти безпосередньо. На форумах пишуть, що ця плата нерідко згоряє, тому розумно відразу підготуватися до можливої заміни. Я взяв планку з конекторами в два ряди, нижні припаяли до контактних майданчиків з отворами, а на верхні вивів vIn та vOut. Після цього залив місця паяння термоклеєм і запакував всю плату в термоусадку.

Останнім штрихом є наклейка із номером телефону. Вона дасть хоч невелику надію у разі втрати квадрокоптера.

Складання на цьому добігло кінця. Вийшло компактно і при цьому збережено доступ до всіх необхідних органів управління. Більше фотографій можна переглянути

Бажання мати власний квадрокоптер цілком зрозуміле, адже сьогодні час, коли світ переживає справжній бум. Вартість «хорошого» дрона, обладнаного камерою великого дозволу для ведення відеозйомки, «по кишені» не всім.

(ArticleToC: enabled=yes)

Але вихід є – квадрокоптер своїми руками. Покрокове складання здається складним лише на перший погляд.

Весь етап виготовлення своїми руками складається з:

складання рами;
закупівлі необхідних запчастин;
складання;
проведення проводки.
Виготовлення рами

Її можна зробити своїми руками із фанери розміром 150х150 мм або алюмінієвого профілю розміром 14х14 мм. Гвинтами прикручують по діагоналі промені, довжина яких дорівнює 300 мм. Отвори для двигунів можна просвердлити вже після того, як квадрокоптер буде зібраний.

Для посадкових лиж підійде тонка стрічка з алюмінію. Її можна вибрати і для виготовлення утримувача акумуляторної батареї.

Необхідні запчастини

акумулятор для дрону - 8 шт.;
батарея для апаратури;
заряджання – 1;
пропелери на 10 дюймів;
плата керування (HK multi-rotor control board 2.1);
апаратура Turnigy 9x.

Все разом обійде вам приблизно 120 доларів. Але, чекати на посилку з Гонконгу доведеться близько 20 днів. Плюс до цього 5 днів, доки можна отримати імпорт. До зазначеної суми додати потрібно 3-15 доларів за доставку.

Потрібно максимально точно по центру платформи розмістити плату керування. Отвори для неї просвердлюють через промені та фанеру. Плата до променів кріпиться за допомогою шурупів по металу.

З платою поруч приклеюють приймач, застосувавши сумермегаклеї. Їм же можна клеїти до променів антену. Якщо призначення каналів і плати збігаються, їх допускається трехжильными шлейфами.

Наступний крок збирання квадрокоптера своїми руками – свердління отворів для двигуна. На промені потрібно на однаковій відстані, взятій на око, нанести позначку. Двигун підійде з відстанню між центрами отворів рівним 19 мм і внутрішнім звичайним різьбленням М3.

Для валу двигуна потрібно просвердлити отвір. Рекомендується робити наскрізним і на всю ширину квадрата, щоб за краї підставки не чіплятися:

Прикручуємо висновками двигуни до платформи, користуючись гвинтами М3 довжиною не більше 4 мм, оскільки такий розмір має профіль. Роблять це, щоб не зіпсувати обмотку, не сприяти міжвитковому замиканню у разі пошкодження лаку на дроті.

Проведення

Тепер настав час перейти до проводки. З чотирьох регуляторів швидкості потрібно спаяти «павука», припаявши дроти прямо до гнізда перехідників.

Використовуються роз'ємні з'єднання в єдиному місці – при з'єднанні павука з батареєю. Всі інші з'єднання паяють і затягують у шнур термозбіжний, щоб під час вібрації дроту не випали.

Відповідно до номерів моторів на платі, підключаємо сигнальні дроти драйверів. Якщо використовується «плюсова» схема польоту, підключати їх потрібно до штирей М1-М4 (коли навчитеся керувати, можна прошивку змінити).

Схема підключення наводиться нижче:

В результаті вийде такий квадрокоптер, зроблений власноруч, вагою один кілограм. Можна проводити тестовий політ.

Але, перш за все, потрібно зарядити батарею, підключити її і передавач. Тепер час натиснути праворуч і вниз ручку газу. На платі має спалахнути червоним кольором СІД. Наступний момент – ручку газу пересунуто вперед. Двигуни мають заробити, а квадрокопрет «вирушити» у політ.

Це був простий квадрокоптер своїми руками. Якщо ж потрібно квадрокоптер зібрати самому, та ще з камерою, відрізнявся б непоганою продуктивністю і хорошими льотними якостями, є інший варіант. Складання залежить від конкретної моделі, особливостей електроніки та числом елементів конструкції.

Деталі для дрона своїми руками з камерою

До них відносяться:

двигун D2822/14 - 4 шт.;
регулятор обороту – стільки ж;
ротори обертання – ліві та праві;
силовий розгалужувач, або роз'єм на 3,5 мм для підключення регуляторів обертів.

Не обійтися без плати для регулювання квадрокоптера своїми руками, що підключається до комп'ютера через USB MultiWii ATmega32U4. Щоб запуск відбувся, потрібні акумулятори Nano Tech 2200 30C – 4 штуки, оскільки при використанні одного накопичувача час польоту буде невеликим.

Для відновлення енергії в них потрібна зарядка. Також знадобиться для складання своїми руками контролер, за допомогою якого здійснюється регулювання польоту. Для пульта підійде пристрій Turnigy 9x. Уловлювати сигнали з його допомогою можна з відривом 800-900 метрів. Передавач сигналу йде у комплекті з пультом.

Складання

Як і в першому випадку, вона починається з виготовлення рами, для якої можна взяти пластикові труби. Оскільки вага їх невелика, квадрокоптер буде мобільним, а швидкість, що розвивається, високою. До того ж, такий каркас легко полагодити у разі «аварії».

До кутів прямокутного каркаса кріпляться ротори. Конструкцію необхідно оснастити "ногами", до яких прикріпити камеру.

Силіконові дроти допоможуть приєднати двигуни до кожного пропелера. Акумулятор з електронікою непогано закріпити на платформі, встановленій у центрі рами. Перш ніж розпочати монтаж електронної начинки, слід завантажити схему підключення, знайти яку нескладно на форумах. Якщо потрібно, ДК можна перепрошувати з урахуванням останніх оновлень. Там же на форумах розповідають, як перепрошити пульт.

Зібрати квадрокоптер своїми руками під силу не кожному, оскільки він потребує інженерних навичок. Але, якщо є інструкція і схема, процес по створенню літаючого події спрощується.

Покрокове складання

Люди, які бажають зібрати своїми руками квадрокоптер, прагнуть заощадити, що цілком зрозуміло. Але причина ця не єдина: багатьох питання цікавить тому, що їхнє хобі з управління безпілотником переросло в бажання брати участь у перегонах і по можливості стати в них переможцем. А для цього необхідне доопрацювання конструкції.

Складання з комплекту

Заводячи відповідний комплект, можна значно спростити процес складання своїми руками ЛА.

Коштує він дешевше за готовий квадрокоптер у рази, оскільки займатися складанням, прошивкою, калібруванням і точним налаштуванням буде користувач. Основною перевагою комплектів є відсутність необхідності підбирати чіпи, потужність двигунів, вагу корпусу.

Про збалансованість, що впливає на поведінку квадрокоптера в польоті, теж не варто турбуватися - всіма необхідними параметрами, у тому числі запланованою швидкістю і часом перебування в польоті він матиме.

Комплекти дозволяють збирати розбірні та монолітні дрони своїми руками. Тут вирішувати пілоту, яку він хоче мати конструкцію. Розбірними цікавляться ті, хто віддає перевагу габаритним моделям, але й одночасно легко переносимим.

Але, для замітки:такі моделі не відрізняються привабливим дизайном, оскільки зовнішнього корпусу, що виконує декоративну та захисну функцію, у комплекті немає.

Як зібрати подібну конструкцію своїми руками, докладно описано в інструкції, що додається.

Як правило, починається все з установки на пластиковий, карбоновий чи металевий екзоскелет моторів. Потім розміщуються PIN-кабелі, що регулюють потужність двигунів. Пізніше кріплять на корпус приймач сигналів та керуючий модуль – мозковий центр.

На завершальній стадії встановлюють світлодіоди, фіксатори, акумулятори.

Складання на цьому закінчується, але починається найцікавіше - прошивка, калібрування пристрою і тонке налаштування, що займає від 30 хвилин до 3 годин (залежно від виробника деталей, що входять в комплект). До цього моменту акумулятор має бути повністю зарядженим.

Складання квадрокоптера з підручних матеріалів

Хоча вона і популярна серед любителів «політати» на безпілотниках, варто зізнатися, що отримати повноцінний коптер вона не дозволяє. Купувати деталі доведеться однозначно, тільки брати не весь комплект, а найнеобхідніші: гвинти, двигуни, акумулятор, керуючу плату і приймач, керуючу апаратуру, без якої неможливо керувати пристроєм.

Щоб комплектуючі в повітрі не розвалилися, необхідно закріпити їх на легкому, але міцному каркасі. Для виготовлення такого підійти може все: палички від морозива, пластикові пляшки та кришки.

Створюючи корпус, не можна забувати про стійкість конструкції, зібраної своїми руками, рівновагу, польотні якості, легкість.

Якщо знання дозволяють, схему можна вигадати свою, якщо ні – знайти в Інтернеті.

Перше складання, як правило, лише початок. Надалі вона багаторазово доопрацьовуватиметься.

Є одна хитрість, що допомагає уникнути складних розрахунків щодо балансування – потрібно вибрати конкретну модель, а під неї вже замовляти з базового списку комплектуючі.

Головне, правильно вказувати деталі. Наприклад, обов'язково має бути у списку по два мотори лівого та правого обертання та відповідні їм гвинти. Інакше функціонувати пристрій не буде.

Якщо є можливість, варто замовити більше деталей – на випадок заміни бракованих (таке буває). На відміну від наборів, що продаються, своїми руками (голими) не вдасться зібрати квадрокоптер.

Потрібні:

клейовий пістолет;
викрутка;
паяльник;
двосторонній скотч;
ізоляційна стрічка.

Коли робоча модель буде готова, настане час модернізації, в результаті якої у квадрокоптера можуть з'явитися світлодіоди, антена, пищалки (біпери) та ін, що збільшують функціональність.

Відео: Квадрокоптер своїми руками

Однією з найважливіших частин будь-якого квадрокоптера є акумулятор. Для радіокерованих моделей є спеціалізовані акумулятори, тому необхідно знати, як їх вибирати, експлуатувати та заряджати.

Це дозволить забезпечити безпечне та тривале функціонування. Батареї для квадрокоптеріврекомендується вибирати типу LiPo/LiPol. Дані акумулятори визначаються трьома характеристиками, а саме ємністю, максимальним розрядним струмом та напругою. Місткість вказує на струм, який може видавати батарея до повного розряду протягом однієї години.

Другий параметр визначає, скільки максимальний розрядний струм вище ємності. Напруга залежить від кількості комірок акумулятора, тому чим більше, тим вище буде даний показник.

Акумулятор для квадрокоптера LiPol має низку переваг, серед яких низький саморозряд, великий діапазон робочих температур, відсутність так званого ефекту пам'яті, малий перепад напруги при розрядці. Серед найпопулярніших моделей акумулятор Turnigy 5000mAh 3S 30C Lipo Pack та Pulsar Li-pol 22.2V 12000mAh, 25C, 6s1p, EC5. Одним із найкращих акумуляторів на сьогоднішній день є Gens ACE Tattu 22000 mah 6s1p 22.2v. Цей акумулятор має надвисоку енергоємність і при цьому невелику вагу. У деяких випадках це визначальний чинник. Максимальних показників досягнуто за допомогою технології Oracover, що забезпечує мінімізацію нагріву корпусу батареї та пластин.

Заряджання даних батарей здійснюється за допомогою спеціального зарядного пристрою. Наприклад, DJI Ronin, ImaxRC B3 Pro та SkyRC iMAX B6AC. Живлення переважної більшості моделей походить не від мережі, а від постійної напруги, що передається спеціальним блоком. Можна вибрати блок живлення eFUEL 50A 1200W або SkyRC eFuel 30A 12-18V.

Втім, можна придбати більш універсальний зарядний пристрій, живлення якого може відбуватися і від джерела живлення 12В і від мережі 220В. Таким чином, власник квадрокоптера має можливість заощадити на купівлі додаткового адаптера.

Одним із найкращих таких пристроїв на сьогоднішній день є ImaxRC X350. Основною відмінністю цієї моделі є вищі струми зарядки/розрядки, а саме 15/16А. Виробник оснастив цю версію зарядного пристрою спеціальним сенсорним екраном, що відкриває ширші функціональні можливості користувача.

Таким чином, якщо ви хочете купити акумулятор для квадрокоптера, враховуйте параметри напруги, показник максимального розрядного струму, ємності та, звичайно, вага самого пристрою. Також варто продумати, як ви збираєтеся здійснювати зарядку пристрою.

Акумулятор - одна з найважливіших частин коптеру. У цій статті мова піде про те, як вибрати, заряджати та використовувати спеціалізовані
акумулятори для коптерів та про те, що необхідно для довгої та безпечної служби.

Особливості акумуляторів для коптерів

Двигуни квадрокоптера залежно від розміру можуть споживати значні струми. На нашому коптері сумарний струм може сягати 100А при наборі висоти. З іншого боку вага акумулятора має бути якнайменше і не вийде взяти в політ акумулятор великої ємності. Отже, основною вимогою до акумуляторів є висока струмовіддача. І найкращі характеристики з цієї точки зору мають літій-полімерні акумулятори. Для нашого відносно великого коптера з діагоналлю 600мм ми купили акумулятори на 2200 і 3000мА.

Характеристики LiPo акумуляторів

Місткість. Записується в ампер-годиннику. Це такий струм, який до повного розряду може видавати акумулятор протягом години. Наприклад, якщо ємність акумулятора 3А/год, то він може протягом однієї години видавати струм 3А. За струму 1А його вистачить на 3 години, а за струму 30А він розрядиться за 6 хвилин.
Максимальний розрядний струм. Вказується скільки максимальний розрядний струм перевищує ємність. Наприклад, значення "30-40C" для акумулятора з ємністю 3А/год означає, що він короткочасно може видавати струм 90-120А. При виборі акумулятора необхідно керуватися меншим значенням.
Напруга. Залежить від кількості банок або осередків акумулятора. Напруга одного осередку LiPo акумулятора становить близько 3,7В. Відповідно, чим більше осередків, тим більша напруга. З'єднуючи акумулятори послідовно можна набрати досить велику напругу, як це роблять, наприклад, електровелосипедах.

Крім перерахованих переваг LiPo-акумулятори мають низький саморозряд, відсутність ефекту пам'яті, великий діапазон робочих температур і малий перепад напруги в міру розряду. До недоліків можна віднести не найвищу щільність заряду, мала кількість робочих циклів та пожежонебезпека. Крім того, для заряду LiPo-акумуляторів, що складаються з декількох осередків, необхідно застосовувати спеціальні зарядні пристрої, що забезпечують рівномірний заряд осередків.

Заряджання LiPo-акумуляторів

Для заряджання доведеться обзавестися спеціальним зарядним пристроєм. Ми купили своє на сайті HobbyKing. Майже всі моделі живляться не від мережі, а від постійної напруги 12В. Такий блок живлення можна замовити там же, але ми вважали за краще придбати блок живлення від Mean Well NES-100-12. Зарядник ми об'єднали із блоком живлення назавжди.

Особливість цього зарядного пристрою в тому, що він вміє робити балансування осередків акумулятора. Тобто акумулятор підключається до нього не тільки силовим роз'ємом, але й додатковим роз'ємом балансування на який виведені всі комірки окремо. Це дає можливість заряджати всі осередки поступово, що дає однаковий розподіл навантаження на банки акумулятора в процесі експлуатації.
Крім LiPo, цей зарядний пристрій вміє заряджати всі основні типи акумуляторів (я, наприклад, заряджав їм автомобільний акумулятор), а також вимірювати внутрішній опір та проводити цикл вимірювання ємності. В останньому випадку він повністю розряджає та заряджає акумулятор і видає інформацію про те, якою реальною ємністю має батарея.
Зроблено зарядник досить добротно. Особливо мене здивувала система його охолодження. Кулер у ньому обдуває безпосередньо вихідні клеми, до яких підводиться тепло.

Зарядний пристрій у розібраному вигляді

Також ми зняли відео про те, як заряджати LiPo-акумулятор:

Застосування LiPo-акумуляторів

Для підключення акумуляторів використовують спеціальні конектори. Діаметр пістонів у них 4мм і вони додатково пружні для забезпечення великої площі контакту. Ще для підключення використовують спеціальні дроти у силіконовій ізоляції, яка здатна витримувати високі температури.

Рекомендуємо вам купити частини роз'ємів до акумуляторів і, по-можливості, силіконових проводів для комутації.
Однією з причин виходу з ладу акумулятора може бути сильний розряд одного з осередків. Дуже часто польотні контролери або регулятори обертів мають функцію контролю напруги акумулятора, але вони вимірюють напругу на акумуляторі і не контролюють кожну конкретну комірку. Щоб уникнути розбалансування, краще використовувати спеціальні тестери:

Вони здійснюють індикацію напруги кожному банку, а разі сильного розряду однієї з них видають гучний звуковий сигнал. Вони підключаються до акумулятора та літають разом із ним.
А такий нескладний тестер можна зібрати самостійно.

Запобіжні заходи

На YouTube можна знайти багато відео про те, що станеться, якщо проколоти LiPo-акумулятор. Якщо ви не хочете, щоб після невдалого падіння акумулятор «заживо» спалив весь коптер, обов'язково треба подбати про механічний захист батареї. Наприклад, можна купити для свого акумулятора

Спочатку, підібравши розмір квадра, приступив до замальовки креслення на шматку шпалер.

До речі, розмір вибрав 45 - універсальний, тому що це мій перший дрон, і в якому напрямку розвиватимуся поки не знаю.

Зібравши вдома весь склотекстоліт, приступив до випилювання двох однакових основ, між якими будуть затиснуті промені.

Матеріалом виготовлення променів послужив алюмінієвий квадратний профіль 10*10мм

Попередня версія...
Кріпив промені між основами за допомогою гвинтів і гайок, нічого іншого не вигадав)

Йдемо далі...
Ноги, шасі робив також із склотекстоліту. Намалювавши ескіз, приступив до нарізки заготовок

Після чого приступив до муки шуруповерту

Незважаючи ні на що, дрон таки встав на свої ноги)

А тепер – зважування. Вага рами, без будь-якого обладнання, склала 263 грами. Я думаю, що це досить прийнятна вага, а що думаєте ви?

Тепер, коли рама зібрана, можна розпочати встановлення комплектуючих.
Мотори і регулю я вибрав ці:
EMAX XA2212 820KV 980KV 1400KV Motor With Simonk 20A ESC
Товар http://www.сайт/ua/product/1669970/Мозок, всім відомий cc3d
CC3D Flight Controller
Товар http://www.сайт/ua/product/1531419/Батарея:
Акумулятор літій-полімерний ZIPPY Flightmax 3000mAh 3S1P 20C
Товар http://www.сайт/ua/product/8851/
Мотори зі штатними хрестиками кріпив до променів на болти та гайки

Двигуни встановлені. Регулятори примотався на ізоленту, радіаторами до променів.

Потім плату розподілу живлення розмістив між пластинами склотекстоліту.

Припаяв всі необхідні дроти (регуляторів, габаритних вогнів).
Перфекціоністам не дивитися)))

Перевірив працездатність...

Встановивши плату розподілу харчування, приступив до монтажу мозку. Банально приліпив їх на 2-х сторонній скотч.

Також вчинив із приймачем

Кріплення батареї здійснюється завдяки липучкам на нижній основі квадра.

От і все! Політна вага квадрокоптера – 993 грами. Прошивши польотний контролер, пішов надвір на перші випробування.

Відео польотів дивіться з 2.50 хвилини

Квадрокоптер був збудований наприкінці літа 2016, зараз початок 2017р. За цей період квадрокоптер побував у небі достатньо часу. Зараз коптер цілий, не було жодного крашу, я його трохи модернізував, для встановлення камери на його борт. Надалі хочу на ньому навчиться літати fpv. Зараз потихеньку починаю збирати Fpv систему, відеопередавач, приймач вже замовив))

Дякуємо всім хто читав вище викладене, якщо є питання, поради, побажання – пишіть у коментарях. Нижче представлені фотографії зроблені камерою, встановленою на квадрокоптері, та й сам коптер.

З Ув. Олексій

Схожі статті