ご存知のように、最初のクアッドコプターは 2006 年に登場しました。 このドローンはドイツの開発者BuskerとBussによって組み立てられ、彼ら自身が組み立てた。 そしてそれは始まりました。世界中の多くのエンジニアが、独自のクアッドコプター モデルを作成するというアイデアに興奮しました。 今でもそんな職人がいる。 あなたも自分でクアッドコプターを組み立ててみたいと思っています。 そうでない場合は、今からこの資料を読み始めますか?
自分の手でクアッドコプターを作るにはどこから始めればよいでしょうか?
1. フレーム。 それほど難しくなく作ることができます プラスチックパイプ直径が小さく、下水道やその他の通信の敷設に使用されます。 合板からフレームを作ることができます。 110×110mmの正方形が必要になります。 さらに、次のものが必要になります。 アルミニウムプロファイル（四角）。 ビーム (長さ 495 mm) は、得られた正方形の両方の対角線に沿ってネジで取り付けられます。 完成したフレーム（下の写真）を購入することも可能です。\
ヘリコプターの着陸スキーは薄型アルミニウムで作ることができます。 電池ホルダーの製作にも使えます。
2 。 次に、次のような機器が必要になります。 ターニージー9XR、機器の制御基板とバッテリー。 さらに、電源 Li-Po バッテリー (クアッドコプター自体用)、プロペラ、およびバッテリーを充電するためのデバイスを購入する必要があります。
3 。 まず第一に、得られた合板またはカーボンファイバーで作られたプラットフォームの中央部分に、制御ボードが取り付けられます。 これは、合板を介してアルミニウムのベースに直接ドリルで開けられた溝で行われます。
4 。 レシーバーはボードの隣に取り付けられます（これは瞬間接着剤で行うことができます）。 次にエンジンを取り付けるための穴を開けます。 この場合、4 つの場合すべてでエッジから軸までの距離が等しいことを考慮する必要があります。
5 。 次に、スピードコントローラーのワイヤーから「スパイダー」を作成する必要があります。 配線は適切なアダプターを使用して並列接続する必要があります。 コネクタはバッテリーをスパイダーに接続する場所で使用できます。
6 。 すべてをはんだ付けし、熱収縮させ、ワイヤー（信号）を接続する必要があります。 初心者にとって、これは大きな問題となるでしょう。
7
。 作成されたクアッドコプターをテストできます。
すでにクアッドコプターの組み立てに成功している職人は、部品をケチらないようにアドバイスしています。 コントローラーやセンサーなど、さまざまなマイクロデバイスが市場に出回っている現在、このメモは特に重要です。 それぞれを使用してドローンを自分で作成できますが、誰もが開発者の期待に応えられるわけではありません。
最も簡単なオプションは、センサー (ジャイロスコープ、加速度計、気圧計、磁力計) がすでに取り付けられている既製のボードを購入することです。
それらは何のために必要なのでしょうか?
角加速度を制御するにはジャイロスコープが必要で、加速度計は重力を測定し、気圧計は獲得高度を測定し、磁力計は移動方向を測定します。 現在、GPS 受信機を備えたボードも市販されています。
自分の手でクアッドコプターを組み立てる前に、初心者にとってはそれほど簡単ではないため、専門家（ドローンを自分で複数回作成したことのある人）のアドバイスを読むことをお勧めします。
- 最初の「ドローン」には写真やビデオ撮影用のカメラが付いているべきではありません。これはあなたの最初の仕事であり、その任務は離陸し、自信を持って空中に留まり、最初の飛行で壊れないことです。
- スケールを追わないでください。 より小さくてかさばるが、動作するクアッドコプターを構築する方が良いでしょう。
- 最小限の接続を使用するようにしてください。 追加要素。 多くのセンサーとコントローラーがすべての場合に正当化されるわけではありません。
- カメラを備えたクアッドコプターを自分の手で作ることに決めた場合は、次のことを知っておいてください。 高品質写真にはより大きなベースが必要になります。 それをデバイスに「設置」することははるかに困難であり、一般に、それを備えた構造の安定性と強度が低下します。
アンドレイ・イワノフ / 11/08/2016組み立てる時間がない場合、またはただ忍耐力がある場合は、以下を読むことをお勧めします。 お金を節約する方法とクアッドコプターを購入するのがより有益な場所はどこですか .
ドローンに真剣に興味を持ち始める人は誰でも、ドローンがどのように機能し飛行するのかを知りたいという願望を持っています。
ドローンはどのような部品で構成されていますか?
最新のドローンモデルは両方を備えています シンプルなデザイン、主にエンターテイメントを目的としており、複雑な要素で構成されています。 構成要素、これらの航空機を真のプロフェッショナルなデバイスに変えることができます。
ドローンの内部構造はモデルごとに異なりますが、基本的なコンポーネントは常に同じです。 で 一般的な見解各ドローンは次の部分に分割できます (下の図を参照)。
エンジン
スピードコントローラー
プロペラ
フライトコントローラー
ドローンの基本的な要素。 出典: rc-like.ru
ドローンフレーム
フレームは、すべてのコンポーネントが取り付けられるドローンのベースです。 フレームの製造における開発者の主なタスクは、ドローンを耐衝撃性、軽量、耐久性のあるデバイスに変えることです。
ドローンフレーム。 ソース: kvadrokopters.com
通常、フレームの製造にはポリマーまたは強力だが軽量の合金が使用されます。 さらに、最大限の構造剛性を確保するために、カーボン、グラスファイバー、その他の素材が積極的に使用されています。
基本的に、フレームは多くの部品 (固体であることはあまりありません) で構成されており、これによりデバイスの操作性が向上し、制御が容易になります。 電気配線を通すための穴も開いています。 フライト コントローラーをドローンの他のすべての部分に接続します。
フライトコントローラー
フライトコントローラーはドローンの「頭脳」です。 オペレーターのリモートコントロールパネルとそれに取り付けられたセンサーからのさまざまな信号を処理するようにプログラムされています。 コントローラーが処理できる信号が増えるほど、ドローンの汎用性が高まります。 ケーブルを使用して、フライト コントローラーは 4 つのエンジンのそれぞれに接続され、制御信号 (プログラムされたコマンド) をエンジンに送信できるようになります。
フライトコントローラーを接続する コンポーネントドローン。 ソース: kvadrokopters.com
飛行全体の安定性はフライトコントローラーの動作に依存するため、ドローンを作成する際、開発者は積極的に使用します。 さまざまな方法、これらの要素を可能な限り振動から隔離することができます。 一般に、コントローラーの防振性が高いほど、ドローンはより安定して飛行します。 で 最近フライトコントローラー 高級防振機能を内蔵した製品はすでに入手可能です。
一連のさまざまなセンサー (GPS、ジャイロスコープ、気圧計、加速度計など) がフライト コントローラーに接続され、測定値がフライト コントローラーに送信されます。 フィードバックオペレーターとの通信は、本体に取り付けられた特別な送信機を介して行われます。 受信した測定値に応じて、オペレーターはドローンの飛行パラメータを変更します。 ドローンのフライトコントローラーが十分に「賢い」場合、センサーの読み取り値と組み込まれたプログラムのアルゴリズムに基づいて、オペレーターの助けを借りずにドローンの飛行パラメーターを独立して変更できます。
フライトコントローラーの最終的な構成は、ドローンのコストによって異なります。 最も単純なドローンは、受信したコマンドに応じてエンジンの回転を制御することしかできませんが、最も高度なドローンは、たとえば、独立して発射地点に戻ることができます。 フライトコントローラーの基本構成は次のとおりです。
メインプロセッサ - コマンドの処理を担当します
ジャイロスコープ – 宇宙におけるドローンの位置を決定するためのセンサー
ボロメータ - 装置の高さを測定する装置
加速度計は、3 つの平面 (x、y、z) でデバイスの加速度を分析するデバイスです。
方向矢印 – ドローンが飛行する方向を示します (ボードのベースの隅の 1 つにあります)。
GPS ナビゲーター – ドローンの位置を特定します
Wi-Fi。 – 外部デバイス（タブレット、スマートフォン、PC）との通信用
クアッドコプターのエンジン、プロペラ、スピードコントローラー
各モーター (合計 4 つ) は 1 つのプロペラに取り付けられ、速度コントローラーによって生成された速度で駆動します。 スピード コントローラーは、フライト コントローラーから受信したコマンドに基づいて速度を設定します。
ドローンプロペラ
プロペラとエンジンは、飛行中に主な負荷がかかるため、ドローンの最も消耗が早い部品であることは注目に値します。 また、様々な出来事があった際には、 緊急事態ドローンの墜落を含め、プロペラを含む構造物の開いた部分が最初に破損します。 したがって、ドローン開発者は初心者向けに特別なプロペラ保護を備えたドローンを購入することをお勧めします。 これらは、耐衝撃性があり、プロペラを損傷から保護するアークまたはケーシングです。
ドローンエンジン。 出典: kvadrokopters.com
ドローンのバッテリー
もう一つ 重要な要素ドローンは、他の自律型デバイスと同様、原則としてバッテリーによって電力を供給されます。 その容量 (1 時間あたりのミリアンペアで表される) によって決まります。 最大高さ、ドローンが登ることができる距離、および範囲と飛行時間。 これに基づいて、ドローン開発者はバッテリーにもかなりの注意を払っています。
ドローンのバッテリー。 ソース: kvadrokopters.com
ドローンのバッテリーはどれも比較的重いため、バッテリーを取り付けるための構造は十分に頑丈でなければなりません (フレームが信頼性の高い丈夫な素材で作られている必要があるもう 1 つの理由です)。
バッテリーの容量が小さく、サイズが小さいため、小型ドローンは現在、3 ～ 5 分しか空中に留まることはできません。 アマチュアモデルは約 12 ～ 15 分間空中に留まります。 プロ用ドローンの自律モードでの飛行時間は 30 分以内です。 ご覧のとおり、バッテリーのサイズと容量に応じたドローンの飛行時間は、現在、業界の発展において最も問題となる要因の1つですが、ドローンの開発者とメーカーは、この問題の解決策は次のとおりであると約束しています。近い将来の事。
ドローンはどうやって飛ぶの？
ドローンの動きの性質はリモコンを使用して制御され、そこからの信号は航空機の搭載コンピューターに送信されます。 設置されたセンサーからの必要な補正をこれらの信号に追加できます。
Turnigy 9x ドローン コントローラー
各ドローン コントローラーは特定の数のチャンネルで構成されます。 最低金額ドローンのチャンネル - 4 (制御される軸の数は決定されます)。 上の写真は、最も人気のあるドローン制御装置である Turnigy 9x を示しています。 価格が比較的安い（約5,000ルーブル）ため人気がありますが、同時に4つの基本制御チャンネルと5つの追加のプログラム可能なチャンネルなど、非常に機能的です。
受信した信号を処理した後、ドローンのフライト コントローラーは適切な指示をスピード コントローラーに送信し、今度はスピード コントローラーがデバイスのプロペラの回転パラメーターを変更します。
ドローンがバランスよく制御されて飛行するために、プロペラが回転します。 異なる側面(一方のペアは時計回り、もう一方のペアは反時計回り)。 ドローンの飛行の性質は、プロペラの回転パラメータによって異なります。
すべてのネジが同じ速度で回転する場合 航空機脱ぐ
プロペラの 1 つがより速く回転すると、ドローンは傾き、対応する方向に移動します。
一対のプロペラがより速く動き始めると、エンジンはこの方向に回転します
ドローン飛行中のプロペラの動作の仕組み。 出典: kvadrokopters.com
一般に、ドローンの性質と軌道に基づいて、次のことが可能です。
飛び上がる
降りる
水平方向に移動
前後に移動
左右に移動
傾ける
同時に、一部のモデルはその場で回転し、軸を中心にその場でひっくり返る、いわゆるフリップを実行することもできます。
ドローンの速度特性と言っても、機種によって異なります。 現時点では、これらの指標の範囲はゼロ（その場で凍結）から 100 ～ 150 km/h までです。
全て 最新のデバイス装備されている ソフトウェア安全なフライト。 バッテリーが少なくなり始めると、ドローンはオペレーターに通知し、充電がゼロに近づくと、制御システムがドローンを発射した場所（内蔵センサー）に誘導します。 GPSナビゲーター）。 セキュリティ ソフトウェアにより、ドローンがコントロール パネルの範囲を超えないようにすることもできます (現時点では、このゾーンはドローンのモデルによっては最大数キロメートルになる場合があります)
動画撮影
現在、専門的なビデオ機器を備えたあらゆる分野のプロ用ドローンが市場に出回っています。 ビデオカメラを取り付けるために、ドローンには可動ヒンジ型機構である特別なジンバルが装備されています。 このような機構により、ビデオカメラを確実に固定し、振動をほぼ完全に排除することが可能になります。
ビデオカメラで撮影した画像 特殊な技術 FPV (直訳すると「一人称視点」) は、コントロール パネル、スマートフォン、タブレット、またはその他の出力デバイスにブロードキャストされます。 ビデオカメラを備えたラジコンドローンを使用すると、FPV を使用して、通常のように盲目的に撮影するのではなく、結果の画像に焦点を当てて撮影プロセスをガイドできます。
ほとんどの場合、ビデオ画像は次の方法で送信されます。 Wi-Fiネットワーク。 この目的のために、ドローンには特別な送信機が装備されており、コントロールパネルには受信機が装備されています。 同時に、スマートフォンやタブレットなどのデバイスには、知られているように、そのような受信機が最初から組み込まれています。 FPV テクノロジーを使用する場合の通信範囲は最大 5 キロメートルです (この場合、適切な出力の送信機と追加の信号増幅器が必要です)。 平均して、ビデオ画像は 500 ～ 1000 メートルの距離でも品質を損なうことなく送信されます。
メガネを使ってドローンを操縦する。
アマチュアのヘリコプターパイロットが自分の手でクアッドコプターを組み立てる方法を考える理由はさまざまです。 たとえば、価格に満足できない人、ジンバルには搭載されていない独自のカメラを取り付けたい人、レース専用の構成を入手したい人などです。 他に何があるかは決してわかりません。
最近のユーザーは、上記の質問に対する包括的な回答をフォームで受け取ることを好みます。 段階的な推奨事項。 そして、それをビデオ形式で見る機会が与えられればさらに良いでしょう。 多くの場合、図や説明書では、組み立て時に重要な部品がすべて完全には開示されていないためです。
クアッドコプターの作り方を理解するには 自分の手で, ビルドの各段階で、すでにどれだけのことを達成し、どれだけの作業がまだ残っているかを理解できるように、全体像を見てみましょう。 これにより、プロセスを継続して完了することが容易になります。これは、初心者のデザイナーが残りの作業量を理解していないために途中で諦めてしまうことがよくあるためです。
したがって、最初に、自分の手でクアッドコプターを組み立てるためのキットに含める必要がある航空機のすべての主要コンポーネントを覚えてみましょう。 もちろん、最初に頭に浮かぶのは、他のすべての機器や電子機器が配置されるドローンの本体です。
ケースを最初から組み立てるのはまったく難しいことではありません。 たとえば、従来のクアッドコプターの本体が何でできているかを見てみると、メーカーが材料としてプラスチックを使用していることがわかります。 プラスチックは最も汎用性が高く、 適切な材料あらゆるドローンの本体とビームの組み立てに使用します。
軽量なので、バッテリーの充電を長期間維持できます。 もちろん、プラスチックが最も優れているとは言えません。 信頼できる手段緊急落下時のマルチコプターの損傷を防ぐため。 しかし、一般的に考えてみると、大きな飛行機でさえ、より多くの材料で作られています。 耐久性のある素材、砕け散ります。 したがって、軽量プラスチックにはそれほど要求しません。その主な役割は、まず飛行中に電子機器や付属品をケース内にしっかりと固定することです。
この材料からビームや車体要素を作成する機会がなく、他の無人車両からの予備のパイプやビームもない場合は、通常の合板に注意を払うことをお勧めします。 もちろん、このような重い構造物を持ち上げることができるモーターやモーターはないため、固体ファイバーボードシートを選択すべきではありません。 あなたのケースに合った軽量のオプションを探してください。
合板も、穴をいくつでも開けて改善できるので便利です。 空力特性ヘリコプターに使用するだけでなく、さまざまなヘリコプター ブロックを挿入するために使用します。 それらは、モーターとプロペラの同じブロック、ワイヤーと着陸装置の留め具、電子基板、バッテリー、ビデオカメラのコンパートメントである可能性があります。
この後、完成したケースに電子基板とプリント基板を取り付けることを検討する必要があります。 これにより、デバイスを中央から組み立てるかのように組み立てることができます。 そのような場合には、ストーブの上で踊りましょうとよく言われます。 つまり、クアッドコプターにある最も重要なものからです。
ワイヤーとモーターが完全に取り付けられるように、各ビームに特別なマーキングを行う必要があります。 これにより、航空機がどれだけスムーズにバランスよく飛行できるかが決まります。 組み立てられた装置。 数ミリメートルの誤差により、飛行中にドローンが大きく回転したり傾いたりする可能性があります。 モーターを取り付ける前に、正確な測定を行い、何度も再確認してください。
最後に、ドローンのすべてのコンポーネント間の接続を確立するだけです。配線の形でコンポーネント間に接続を描画します。 一般的な推奨事項接続を確立する方法については、以下をお読みください。 ここで、ドローンの予備組み立てが終了することを付け加えておきます。 残っているのは、地上と空で多くのテストを行って、すべてが正しく行われたことを確認することだけであり、間違いがあった場合には、間違いなく修正され、調整が行われることを信じてください。
次に、ヘリコプターにどのような重要なコンポーネントを搭載する必要があるかを説明します。これにより、実際にどこで空気の「家」の構築を開始する必要があるのか、また何を開始する必要があるのかがわかります。 重要な詳細役に立つでしょう。 これを終えると、「クアッドコプターを自分で自宅で組み立てる方法」などの疑問はもうなくなるでしょう。 結局のところ、それはそれほど難しいことではありません。 最も重要なことは、ドローンの構造と飛行原理を知ることです。
クアドレットとは何ですか?
まだ詳しくない方のために説明すると、これは構造物、プラットフォーム、構造物、航空機のうち、都合のよいものであり、(プラットフォームについて話している場合は) 送信機によって制御されます。 同じプロペラの数のエンジンを 4 つ搭載しています。 このような航空機のアセンブリには、必然的に飛行用マルチエンジン プラットフォームが含まれます。
ドローンが離陸すると、水平姿勢になります。 ヘリコプターのように、地表上で長時間ホバリングすることができます。 異なる高さ。 いろいろな方向に飛んでいきます。 以前は、ヘリコプターは機首の方向にしか飛行できませんでした。 で ここ数年彼らは、飛行中のドローンがその方向に機首を向けることなく、4 つの方向のいずれかに鋭く飛行できる、ヘッドレスタイプのモデルを作り始めました。
ヘリコプターは上昇および下降することができますが、常に地面に対して水平を保ちます。 特別な装置が取り付けられている場合、場合によっては自動操縦モードで飛行することもできます。 ほとんどの航空愛好家は、まず第一に、現時点では航空写真に集中するためにそのような機会を利用しており、曲技飛行のスキルを世界に披露することはしません。
ドローンの一般的な動作原理
前に述べたように、システムはマルチローターです。 これらの同じローターは、反対方向に強力な斜め回転を生み出します。 ローターには、3 つまたは 6 つのジャイロスコープ (後者の数はコプターの構成によって異なります) から情報を収集し、それをローターに送信する、いわゆるマネージャーがあります。
ジャイロスコープは、飛行中にデバイスの位置を自動的に決定し、3 つの平面すべてに固定するために作成されました。 同時に、加速度計はヘリコプターが理想的な水平位置にあることを確認します。 クアッドコプターを一定の高さに固定するために、飛行システムには気圧計が装備されています。
このため、4 つのプロペラがすべて均等に回転すると、ヘリコプターは動きます。 1 つまたは別のモーターのペアの回転速度を変更した結果、最も弱い回転プロペラに向かってコプターが傾き (「ロール」とも呼ばれます)、ドローンは水平に飛行します。
ほとんどの場合、ローターは厳密に 4 つありますが、ローターが 6 つ、あるいは 8 つあるコプターも時々見かけられます。 これが、それらがマルチコプターと呼ばれる理由であり、「クアッドコプター」という言葉は、マルチコプタードローンの最後の 2 つの代表にはもはや関連性がありません。
簡単なドローンの組み立て手順
独自のクワッドを組み立てるときに最初に頭に浮かぶのは、もちろんフレームです。 この要素には複雑なことは何もありません。 その根拠として、それは行われます 通常の合板サイズ15 平方センチメートル。 ビームは、フレームの対角線のマークに沿ってネジを使用して調整します。 ビームの長さは、ヘリコプターの中心から 30 センチメートルである必要があります。 ビームは 25 cm で、エンジン自体用の穴はボディの作成の最後に確保され、最初にエンジン用のマーキングが行われます。
そして、アセンブリ自体にとって役立つものは次のとおりです。
- Turnigy 9 テクノロジー。
- 操作盤;
- Turnigy 用バッテリー;
- 電源バッテリー。
- ブレード;
- 各種充電器。
組み立てを始めましょう
まずは制御基板を取り付けます。 同時に、できるだけプラットフォームの中心近くに配置します。 最初から、必要な、そして最も重要なことである正確な測定を行ってください。 この場合、飛行中にデバイスが左右に流れることはありません。 ビームを基板にねじ込むには、十分な長さのタッピングねじを使用してください。 アルミニウムのストリップは、スキー板を着地させたり、バッテリーを保持したりするのに適しています。
受信機をボードの近くに設置します。 受信機を取り付けるには、強力な瞬間接着剤を使用できます。 受信チャンネルの目的が制御基板のチャンネルと同じ場合は、2 本の 3 線ケーブルを使用して接続する簡易バージョンも可能です。 これを念頭に置いてください。
エンジンの取り付け
挿入する前に行う必要があるのは、 正確なマーキング光線を照射し、エンジン自体に穴を開けます。 エッジから回転軸までの距離が等しいことを確認してください。 少なくとも可能な限り。 エンジンを取り付ける際、底部からシャフトテールが出るので専用の穴を開ける必要があります。
固定用の穴を開ける場合は、正方形の幅全体を貫通するようにドリルで穴を開けます。 そうすれば、シャフトがこの正方形の端に引っ掛かるかどうかがすぐにわかります。
配線
アダプターを使用して、4 本の電源線を並列接続します。 バッテリーが 4 本のワイヤーすべてに接続される場所では、取り外し可能な接続を使用する必要があります。 他の場所でははんだ付けが必要になります。 次に、すべての部品を熱収縮させて、強い振動時（ヘリコプタの飛行中）に何も飛び出したり外れたりしないようにします。
次に、制御基板を操作し、ドライバーのワイヤーを接続しましょう。 原則として、この操作の後、小さなチェックを実行して、テスト中に明らかになった問題を取り除くことができます。
クアッドコプターを自分で組み立てる 2 番目の方法
初めての航空機をどのように組み立てるかに関係なく、覚えておく必要があることが 1 つあります。それは、ドローンを組み立てるための部品にお金を惜しまないことです。 この場合に限り、かなりの確率で、結果は高品質になり、軽微な不正確さやエラーは許容されます。
2 番目の方法でクアッドコプターを組み立てるときは、次のことを考慮します。 ステップバイステップオプションとのアセンブリ Arduinoを使って Mega、Mega-Pirate ファームウェア。
組み立てには何が必要ですか? モーターは5個（予備1個を含む）。 また、刃を 2 セット購入してください。1 つは使用用、もう 1 つは予備用です。 通常のネジが 2 つと逆回転のネジが 2 つ必要であることを思い出してください。 スピードコントローラー。 少なくとも 4 つと、少なくとも同数の予備が必要です。
ヘリコプターに負担をかけないように、このようなドローンには小さなバッテリーを使用することをお勧めします。
軽くて小さいものを複数個使用するのがおすすめです。 はい、ドローンの飛行時間は短くなります。 ライフサイクルこのようなミニバッテリーですが、同時に飛行はより安定します。 また、バッテリーの交換作業にはそれほど時間はかかりません。
クアッドコプターのフレームは軽量であると同時に耐久性がある必要があります。 最初の自己組み立てのケースで説明したフレームを思い出してください。 したがって、そのようなフレームはこのオプションに非常に適しています。 から 電子充填必要なもの: オールインワン ボード、加速度計、バッテリー、マイクロコントローラー、ジャイロスコープ、および多数のボルト、ネジ、ワイヤー、 さまざまな種類スクリード はんだごてやドリルも忘れないでください。
必要なものがすべて揃っていることを確認したら、安全に組み立てを開始できます。 組み立てプロセスは、上記の最初の方法を使用して繰り返すことができます。 最も重要なことは、ビームの両端からフレームの中心までの距離が同じであることです。 プロペラが互いに接触していないこと、そして重要なことに、フレームの中央部分が接触していないことを確認してください。これは、ドローンの電子頭脳とビデオ カメラが配置される場所であるためです。ちなみに、ビデオ カメラは次の場所に取り付けることができます。意思。
センサーをゴムまたはシリコンの塊に取り付けると、プロペラの動作中の振動の力が減衰されます。 シャーシとしてフォームを作成し、ビームの端に固定することができます。 よりソフトな着地を実現するには、ゴム引きまたは発泡ゴムを取り付けることができます。
自分でボードを組み立てたくない場合は、既製品を購入することをお勧めします。 すでに 4 つのセンサーが取り付けられています。角加速度を測定するジャイロスコープ、加速度を測定する加速度計、希望の高さを選択しクアッドコプターをその高さに保持する気圧計、ドローンの位置を測定する磁力計です。飛びます。
安価なArduino Unoクアッドコプターを自分の手で作る方法
フォローすると 簡単な説明以下に概要を説明する Arduino Uno アセンブリによると、得られる出力は、飛行時間 30 分の無人 4 ビーム デバイスで、モーターからモーターまでの長さは 60 センチメートル (152 インチ) です。 重さは1キロを少し超えるほどになります。
フレームには、通常のビームから切り取った細いビームを使用する必要があります。 木製の板。 このようなビームのおおよその厚さは、上から 1 ～ 1.5 センチメートル、横から見ると約 3 ～ 4 センチメートルである必要があります。 長さ60センチメートルの同一の部品を2本作り、そのうちの1本の中央に穴を開け、両方の梁をしっかりと固定します。 はんだ付けしたり、接着したりすることができます。
この後、便宜上、光線に 2 つの色を付けることができます。 異なる色。 たとえば、前方の 2 つのビームを黄色に塗装し、組み立て後にドローンの背面となるビームを赤または黒に塗装します。
電源ボードはフレームの接合部に取り付ける必要があります。 十字架の下部の中央に固定する必要があります。 長さ調節可能なプラスチックストラップを使用して、このボードをケースの両側に取り付けます。 これだけでボードの脱落を防ぎ、主な目的を安定して果たすことができます。 数ミリメートル、場合によっては 1 センチメートルでもその場所から移動したり移動したりする可能性があるという事実に混乱しないでください。
その後、HobbyKing の電子スピード コントローラーを 4 つ取り付ける必要があります。それぞれの重さはわずか 16 グラムです。 各ビームの端付近にしっかりと取り付けます。 電源ボードを固定したのと同じプラスチック製の調節可能なストラップが、この目的に非常に適しています。 ほとんどの場合、コントローラーごとにストラップは 1 つだけで十分です。 しかし、疑わしい場合は、安全のためにストラップを 1 つまたは 2 つ追加することもできます。
各ビームの端には、エンジンとプロペラを取り付ける穴のある特別なキャップを取り付ける必要があります。 ここでもストラップを固定材として使用します。 初回エンジン始動時にカバーが脱落しないようにしっかりと固定してください。 ところで、 電子コントローラービームの頂点で速度を設定することをお勧めします。 これにより、プロペラとの相互作用が向上し、プロペラ間の接続を確立しやすくなります。
いくつかの重要な電子要素から組み立てられたコントロール パネル (組み立て図については図を参照) は、プラスチックのストラップを使用して上部に取り付けられています。 ボードを各梁にしっかりと取り付けるために、ボードの 4 つの側面にそれぞれ 2 つの穴が必要です。
最終的には、自家製クワッドの中央部分に 2 つのボードができます。 1 つはマウントの下部に取り付けられる電源パネルで、2 つ目はヘリコプターの交差した梁の上部に取り付けられるコントロール パネルです。
電子機器にあまり良い影響を与えないモーターの振動を和らげて抑制するには、防振ダンパーを作成する必要があります。 このような目的には、通常のシリコン製耳栓を使用できます。 どこの薬局でも売っています。 各制御回路基板マウントの下に取り付けるには、これらの耳栓が 4 個セット必要です。
これを行うための最良の方法は次のとおりです。 ボードの 4 つの側面のそれぞれにある補強ストラップを締め始める前に、シリコン プラグがボード自体の下にあり、ビームの上に置かれるように配置します。 この場合、これら 2 つの剛性要素間の一種のガスケットとして機能し、振動を吸収することができます。
ボードとマルチコプター スパイダーの間に耳栓を固定するには、ボードの穴にプラスチックのストラップを挿入し、耳栓の位置を合わせてストラップを締めます。 プリント回路基板桟に押し込みますが、プラグ自体も両側から押し込みます。
それでは、電池の取り付けを始めましょう。 Zippy Compact バッテリーは 2 個使用できます。 それぞれの容量は 3700 ミリアンペア時です。 両方使うと2倍になります。 その結果、7400 mAh が得られ、ほぼ 30 分間のフル飛行が可能になりました。 ただし、これら 2 つのバッテリーがドローンの主な負荷になることを覚えておく価値があります。 総重量は517グラムになります。
バッテリーを固定するには、テープと長いプラスチック製のストラップ (1 つだけですが、以前に部品を固定するために使用したものよりも幅が広い) が必要です。 バッテリーは斜めの位置になるように取り付ける必要があります。つまり、どちらかのビームではなく、両方に同時に取り付けます。
は明らかです 最高の場所この場合、中央に同じ十字架が表示されます。 コントロールの間から プリント回路クロスピース自体は、耳栓の高さによって得られる空きスペースのままなので、この隙間にバッテリーを取り付けるためにストラップを挿入するだけで済みます。
その前に、バッテリーを別のバッテリーの上に置き、その上に壊れやすい部品を運ぶために使用される通常の柔らかいスポンジを追加し、その下にプラスチックのストラップを通し、その上に強力なテープを貼り付ける必要があります。 こうすることで、ストラップが所定の位置に固定され、バッテリーが滑り落ちず、バッテリー同士が接着された状態を保つことができます。 信頼性を高めるために、テープを使用してバッテリーを端に沿って互いに接着することもできますが、これはすでにオプションです。
次に、バッテリーをケースの底にしっかりと置き、ストラップを上部のボードの下の穴に差し込みます。 しっかり締めていきます。 必要に応じて構造の強度を再度確認します。 スポンジは、構造の底部にあるクワッドビーム、バッテリー、電源基板の間で発生する可能性のある振動の緩衝材としても機能します。
ビームの端にある特別なキャップを使用して、25 mm モーターを取り付け、その上にプロペラを取り付けることができるようになりました。 あなたのフレームはすでに二色にペイントされています 異なる色、デバイスの前面がどこにあり、背面がどこにあるのかをより適切にナビゲートするためです。 ただし、より正確な方向を設定するには、オレンジまたは白の卓球ボールを使用できます。
これを行うには、通常のワイヤを一方のフロントビームからもう一方のフロントビームまで通し、それぞれの端をスピードコントローラーのほぼ下に固定する必要があります。 ワイヤーの中心には、すでにボールがしっかりと張られているはずです。
以上で、Arduino は飛行する準備が整いました。 前述の通り、飛行重量は1054グラムでした。 この重量での飛行時間は30分数秒です。
クアッドコプターの設計時には、着陸装置の存在は考慮されていませんでした。 ドローンの腹部にはカメラが設置されておらず、バッテリーを保護したり、わざわざ足を取り付けたりする価値がないため、原則としてそれらは必要ありません。 あなたがしなければならないのは、30 分の飛行時間がいつ終わるかを正確に計算し、時間内にシステムを地面に静かに着陸させることだけです。 こうすることで、デバイスが誤って落下するのを防ぐことができます。 高地なぜなら、バッテリーの充電状態を知らせるセンサーがどこにもないからです。
ファームウェアのセットアップ
現在では、必要なファームウェアを見つけてダウンロードしてインストールするのは非常に簡単です。 Arduinoにロードしたら、設定用のプログラムをダウンロードします。 プログラムを起動すると、「オプション」メニューが表示され、Arduino COM ポートに入り、「アクション」メニュー - 「AC2 セットアップ」に移動します。 ATV のセットアップが正しいことを確認するには、インストール プロセスおよびプログラムの操作中に指示 (ヒント) に完璧に従うようにしてください。
たとえば、あるダイアログ ボックスでは送信機のレバーを最高値と最低値に動かすように求められ、別のダイアログ ボックスでは航空機の位置を制御するように求められます。 センサーを正確に校正するには、水平である必要があります。
キャリブレーションが完了したら、A5 を GND から開く必要があります。 メニューの [AC2 センサー] 項目で [未加工センサー] タブを見つけて、センサーが正しく動作しているかどうかを確認します。 この場合、矢印に注目する必要があります。 ボードを回転させると、矢印が目的の値に到達するはずです。 これが起こらない場合、または逆にスケールから外れる場合は、コード内のセンサーまたは係数に問題があります。
送信機のチェックは次のように行います。 レベルが予想どおりに動く場合は、ガスレバーを右と下に数秒間押すと、赤いダイオードが点滅します。 スティックを上に動かすと、インジケーターは同じになります。つまり、LED が再び赤色に点灯します。
脱ぐ
出発の時間です。 これを行う前に、マルチコプターを自分から約 10 ～ 12 メートルの距離に設置してください。 スロットルを右下に倒します。 ヘリコプターは離陸しなければなりません。 代わりに、停止し、プロペラが回転し、揺れている場合は、適切なメニューで PID 構成を調整する必要があります。
クアッドコプターは、ほぼすべての主要なオンライン ストアで購入できます。また、ドローンを自分で作成することもできます。 ヘリコプターの大量生産か、それともアマチュア無線家による独自のドローン作成の最初の試みか、どちらが先かは不明です。 しかし、この趣味がラジコン機器のファンの間で人気になりつつあるという事実を、モデラーやクアッドコプターのコレクターが無関心にするわけにはいきません。
DIY クアッドコプター モデル
多くのドローン ユーザーは、自分の手でクアッドコプターを組み立てる方法を疑問に思っています。 むしろ、この欲求は、飛行を完全に制御し、射撃プロセスを制御したいという欲求から来ています。
で 自己集合ヘリコプターには多くの利点があります。 まず最初に、これは、必要なパラメータを備えたデバイスを作成する機会です。 第二に、このようなデバイスはカスタマイズが容易で、いつでも新しい部品を取り付けたり、バッテリーなどを交換したりすることができます。 強力なソース栄養。 三番目、これは役立つかもしれません 興味深い経験新しい趣味への第一歩になります。
から マイナス面このようなアセンブリの検索には多大な時間がかかる可能性があることを強調しておきます。 必要な詳細、技術的な部分全体を勉強します。 さらに、「最初のパンケーキがダマにならない」という保証は誰にもできません。 その一方で、今はありますが、 たくさんの無線機器の専門店、および例を使用した多数の図は、クアッドコプターの設計と操作の原理を理解するのに役立ちます。 既製モデル自家製バージョン。
また、多くの人は、ブランドのデバイスを購入するよりもはるかに安価であると信じて、ドローンのモデリングに頼っています。 ただし、ここでも、入手したいデバイスの特性と、それがあなたにとって重要かどうかによって大きく異なります。 外観四角形。 さらに、ドローンの機能を高めるために頻繁に改造を行うと、かなりの費用がかかる可能性があります。
発明家のジャスパー・ファン・レーネン氏は、ドローンを自分で組み立てたい人向けのキットを2013年に発表した。 彼のスーツケースには、電子機器、モーター、ラジオ、体の部品など、必要なものがすべて入っていました。 すべてのプラスチック部品は 3 に印刷されました。Dプリンター。
買うか作るか？
ヘリコプターを自分で作るという決定は、いわゆるスポーツへの興味によって決定される場合もあれば、お金を節約したいという欲求と関連している場合もあります。 最初のケースと 2 番目のケースの両方で、すべての長所と短所を比較検討し、長所と短所を判断することが重要です。 弱い面自己集合で。
時間
上で述べたように、DIY ドローンの主な欠点は時間です。 結局のところ、すぐに飛行できるクアドラを注文し、1 ～ 2 週間待ってから楽しみながら使用するのは別のことです。 しかし、自己組織化では、 全行タイミングに影響を与える可能性のあるニュアンス:
- 必要なスペアパーツをすべて購入しますが、必ずしも同時に手に入るとは限りません。
- また、ドローンの構成や仕組みを明確に理解するために、技術的な部分を勉強するのにも時間がかかります。
- フライト コントローラー自体の組み立てと構成には時間と忍耐が必要です。
- 組み立て後、これはテストだけでなく、エラーや「やり直し」に取り組むことを意味し、これにも多くの時間と労力がかかります。
経験
1点目は、ラジコンの自作経験があればほぼ補えます。 さらに、「工場」モデルでドローンを組み立てている場合、これは次のようになる可能性があります。 視覚教材クワッドの「充填」を研究します。 ただし、このような集会に初めて遭遇する人には、2 つの選択肢があります。
A) 最も多く購入する 安価なモデルクアッドコプター。モデルとして機能するだけでなく、その部品を借りて自分のヘリコプターにすることもできます。
B) フォーラムや専門サイトに助けを求める。そこではすべての情報が得られ、詳細を読むことができます。 ステップバイステップの組み立て必要なすべての部品の名前を示すヘリコプター。
価格
多くの人は、そのようなデバイスが購入したものよりも安価であることを期待してクアッドコプターを組み立てることを決定します。 ただし、ここでいくつかの機能を覚えておく必要があります。
- もちろん、即席の手段で二次関数を組み立てるという目標を設定した場合は、 最小限のコスト, そうすれば、すべてのコンポーネントを同じ価格帯で購入できるため、問題はありません。 ただし、ここでは、高負荷容量を備えた強力なデバイスを作成できないことを理解する必要があります。
- 離陸して数分間空中を飛行するという単純な能力ではなく、クアッドコプターの特性に依存している場合、購入したヘリコプターと自作のヘリコプターの間に大きな違いが得られる可能性はほとんどありません。 もちろん、コストの 10 ～ 20% を節約できる可能性はまだあります。
クアッドコプター、ヘックスコプター、またはトリコプターの自己組み立ては、エンジニアおよび整備士としての自分を試す機会であり、自分に最も関連する特性を備えた独自のモデルを作成できます。 しかし、これが既製のデバイスを購入するよりも簡単で安価な方法であるという期待を抱く価値はまだありません。
詳細、組み立てプロセス、ニュアンス
そこで、最初のクアッドコプターを作成することにしました。 まず、「経験豊富な」デザイナーの経験に頼るのが最善です。 ここでは、さまざまなフォーラム、Web サイト、ビデオの「ライフハック」が役に立ちます。
ドローンは 2 つの主要な部分で構成されています。それは、ドローンを発射する機構自体と、この「詰め物」が取り付けられているフレームです。 ヘリコプターを飛行させるには、次のものが必要です。
- フライトコントローラー;
- バッテリー;
- モーターとそれに取り付けられたプロペラ。
- スピードコントローラー;
- 回転機構を作成するためのサーボ ワイヤー。
- 各種消耗品のほか、ネジ、コネクタ、防振スポンジ、接着剤、伸縮テープなど。
フレームは合板から切り出すか、 耐久性のあるプラスチック、その形状はドローンのタイプ、つまりトライコプター、クアッドコプター、ヘキサコプターのいずれになるかによって主に決まります。 コントローラとバッテリを搭載したメインフレームと、モータ、回転機構、スピードコントローラなどを搭載したビームで構成されます。 特に大型のクアッドコプターを作成する場合は、ビームが可動式であることが最適です。そうすれば、後で輸送に問題がなくなります。
独自のクアッドコプターを作成することは、エンジニアおよびデザイナーとしての自分を試す機会です。 ヘリコプターが最も与えられるもの さまざまな形、既製のフレームと自家製のフレームの両方を使用して、持ち運びに役立つ追加の構造を装備してみてください。 さまざまなアイテム機内で。
ヘリコプターを航空写真に使用する場合は、カメラ マウントに注意する必要があります。 装置の耐荷重は、モーターの出力とプロペラのサイズによって異なります。 この事実は、大型のデジタル カメラやセミプロ仕様のカメラについて話すときに考慮することが特に重要です。
フライト コントローラーは PC 経由で設定されます。最初に PC をインストールする必要があります。 特別番組購入したコントローラーのモデルに応じて、MultiWii または Arduino 用。 そしてもちろん、ヘリコプターを制御して信号を受信できるようにするには、DSM2 などの無線送信機を購入する必要があります。
クアッドコプターは 1 か所に吊り下げて写真やビデオを撮影できるため、多くの写真家が進歩を追い続け、ビデオ撮影用にクアッドコプターを購入しています。
技術の進歩とともにクアッドコプターが私たちの生活に浸透しました。 現在、クアッドコプター用の電子機器を中国から注文するのは非常に安価です。 スクラップ材料から自分の手でクアッドコプターのフレームを組み立てるのはまったく難しいことではありません。 フライト シミュレーターを使用して飛行方法を学ぶことができます。 したがって、重要なことは、自分の手でクアッドコプターを作りたいという願望です。
クアッドコプター用の既製の電子機器を購入するのが最善です。
手作りのクアッドコプターの詳細
クアッドコプター用モーター、4 個 - D2822/14 1450kv
もちろん、小型クアッドコプターを追加購入するのは少し高価ですが、操縦することで制御方法を学び、操縦できるようになります。 大型クアッドコプター落ちずにカメラ付き！ そして、いつでも子供に小さなおもちゃを与えることができます。
そして最後に、 短いビデオクアッドコプターで飛行し、カメラから記録します。
この記事では、製造の基本原則について説明しました。 手作りのクアッドコプター。 さらに詳しく知りたい場合は、セクションを参照してください
イスクラのコメント：
画面上に画像を表示するリアルタイム カメラを備え、半径 500 メートル以内を飛行するクアッドコプターを作成する方法
チェロベクは次のようにコメントしている。
みんな、助けて！
次のコンポーネントを使用して、Arduino Mega プラットフォーム上にQuadrickを構築したいと考えています。
