Конструктор для сборки дрона

Обновлено: 07.01.2025

Силовая установка DJI E310 (6 моторов, 10 проп.) для гексакоптера обеспечивает преобразование двухфазного тока от батареи в трехфазный, регулирует обороты мотора, поддерживает нужный уровень.

Силовая установка DJI E310 4 axes

Силовая установка для гексакоптера DJI E310 (двигатели, регуляторы, пропеллеры, LED, аксессуары) Идеальная комбинация для сборки квадрокоптера. Максимально эффективный набор для вашего дрона состоит из четырех моторов и трех наборов пропеллеров.

Силовая установка DJI E305 (6 моторов, 8 проп.)

Силовая установка DJI E305 (4 мотора, 6 проп.)

Силовая установка DJI E1200 Pro (2 мотора)

Набор DJI F450 ARF KIT

Комплект для сборки квадрокоптера DJI F450 ARF KIT 450 класса. Это один из самых качественных и доступных по цене мультикоптеров, популярных у покупателей во всем мире. Средние размеры мультикоптера и его широкое распространение, а также полная совместимость с продуктами DJI делает его не только удобным и выгодным, но и универсальным решением.

DJI E1200 Pro. Набор апгрейда для гексакоптера S900

Программатор регуляторов оборотов DJI

Двигатель DJI E310 2312 Motor CCW/CW

Комплект моторов 2312 960KV (CW + CCW) правого и левого вращения для новейшей двигательной системы E310. Моторы совместимы с мультикоптерными платформами DJI F450, F550.

Полетный контроллер DJI A2 Flight Controller

DJI A2 FlightControllerполетный контроллер Hi-End класса. Совместим с: квадрокоптеры - I4, X44; гексакоптеры - I6，X6，Y6，IY6; октокоптеры - X8，I8，V8. Полетный контроллер DJI A2 FlightController включает встроенный приемник, поддержку внешнего приемника, имеет несколько режимов контроля, поддержку 2-осевого подвеса, защиту от низкого напряжения, наземную.

Профессиональные квадрокоптеры предназначены для решения различных задач, таких как: аэросъемка, репортажная фото- и видеосъемка с воздуха, исследование состояния высотных объектов, ландшафтная и геодезическая аэрофотосъемка, видео-контроль за территорией, воздушная разведка и охота, осмотр труднодоступных участков местности.

ВНИМАНИЕ! FPV система представляет собой такую цепочку: камера -> передатчик -> приёмник -> дисплей (очки). Все указанные на сайте комплектующие работают на частоте 5.8MGhz, то есть всё совместимо! Вот вам возможные варианты FPV наборов:

Передающие части:
● Экшн камера (SJCAM, YI, GO PRO) + специальный кабель к передатчику + передатчик (есть готовый комплект)
● FPV камера + передатчик
● FPV камера с передатчиком (Eachine TX02, с антенкой в виде гриба)

Приёмные части:
● Приёмник + дисплей 7″
● Приёмник + оцифровщик Easycap (подключается по USB к ноуту или планшету)
● FPV очки (имеют встроенный приёмник. )

NTSC или PAL? PAL – частота кадров (строк) выше, но разрешение ниже, разница конечно минимальна. Ну и у нас PAL в стране – лампочки вечером не будут мерцать и бесить.

RunCam Split 4

Курсовая камера + запись 4К на карту памяти!

Eachine TX06

Камера 700TVL + передатчик 5.8

Foxeer Razer

Одна камера – куча вариантов. OSD на борту

RunCam Phoenix 2

Caddx Ratel 2

1200TVL, OSD на борту

EKEN H9

Самая дешёвая экшн-камера

Eachine TX805

Eachine TX526

Дисплей

OTG FPV

Приёмник для смартфона

Антенна “леденец”

Новый тип антенн под 5.8

Eachine EV800

Самый дешёвый шлем

Eachine EV800D

Eachine EV100

Самые дешёвые очки

Eachine EV300D

Более дорогие очки

Fat Shark Attitude V6

ПОЛЁТНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ

APM2.8

Наборы

Pixhawk

ВИДЕО

СОВЕТЫ ПО СБОРКЕ

ВАЖНОЕ

1. Во время калибровки регуляторов ПРОПЕЛЛЕРЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ СНЯТЫ, иначе можно порубиться в капусту
2. Перед включением очков, шлема и передатчика видео АНТЕННА ДОЛЖНА БЫТЬ УСТАНОВЛЕНА, иначе сгорит электроника

СБОРКА РАМЫ И УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОНИКИ

1. Используйте синий фиксатор резьбы для сборки резьбовых соединений рамы. Без него – может открутиться.
1.1 Если взять красный – конструкция получится неразборная.
1.2 Старайтесь наносить фиксатор на винт, а не на гайку.
2. Крепите регуляторы к лучам на двусторонний скотч и изоленту.
3. Провода между камерой и передатчиком скрутите в тугую косичку.
3.1 Косичка должна быть не параллельна и не перпендикулярна сигнальным проводам от регуляторов и проводам от RC приёмника.
4. RC приёмник желательно вытащить из корпуса, припаять к полётному контроллеру, и отрезать лишние ноги.
4.1 Желательно купить микро версию приёмника, она меньше и легче
4.2 Если у вашего RC приёмника 2 антенны, то они должны быть расположены под 90 градусов друг к другу, и по 45 градусов к горизонту.
5. Между рамой и аккумулятором желательно добавить нескользящую прокладку, например кусочек резины или вспененной китайской упаковки. Либо ленту – липучку.
5.1 Балансировочный шлейф крепите либо лентой прямо вместе с аккумулятором, либо используйте крепление этого шлейфа на основных проводах от аккумулятора.
6. Коннектор аккумулятора желательно припаивать не напрямую в плату распределения питания, а на отрезках ТОЛСТОГО провода длиной 2-3 см. Это упростит подключение/отключение аккумулятора, и уменьшит шанс поломки платы распределения при падении.
7. Докупите грибовидные антенны для FPV, вход: RP-SMA male
8. Курсовая FPV камера в пластиковом корпусе гораздо легче, чем камера в металлическом. Но если вы учитесь летать и боитесь убить камеру, то лучше взять металлическую.
9. HD камера необязательна, просто летать можно и без неё. Она нужна для записи красивых видосов.
10. Для съёмки используйте “новый” и сбалансированный комплект пропеллеров, чтобы на камере не были видны вибрации и “кисель”. Для обычных полетушек годятся поцарапанные и имеющие вмятины пропеллеры.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ И ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОНИКИ

1. Для защиты электроники от влаги используйте электроизоляционный лак Plastic 71. Наносить в 3 слоя с просушкой в 1 час.
1.1 Качество нанесения защитного покрытия можно контролировать под УФ лампой
2. Провода от моторов (3 штуки) паяйте напрямую к регуляторам, отпаяв родные провода от регуляторов.
3.1 Сделайте это до того, как покрывать плату регулятора лаком.
4. Сигнальные провода от регуляторов к контроллеру паяются в следующем порядке: задний правый, передний правый, задний левый, передний левый.
4.1 Если ваши регуляторы поддерживают DSHOT, чёрные сигнальные провода можно отрезать. Если только OneShot или MultiShot, то делать этого нельзя.
4.2 Земля и сигнальный провод должны быть скручены в косичку. Если у вашего регулятора они идут в виде плоского шлейфа – разъедините их, и скрутите в косичку.
5. Припаяйте танталовый конденсатор с напряжением минимум 6.3 В и ёмкостью 10 – 50 мкФ на шину питания полётного контроллера.
6. Пищалку можно достать из компьютера.
7. Барометр нужно защитить чёрным поролоном. Да-да, именно чёрным.
8. Залейте ноги матрицы FPV камеры эпоксидкой.
9. Запеньте монтажной пеной внутреннюю полость FPV антенны.
10. Залейте эпоксидкой светодиодные панели.

ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРОВ

Аккумуляторы (грубо) имеют следующие характеристики: напряжение, ёмкость, ток заряда, ток разряда. Напряжение пишется в Вольтах, но по хорошему напряжение определяет число банок S. S (англ. “Series” – последовательный) определяет число ячеек (банок) в аккумуляторе, соединённых последовательно. Напряжение одной ячейки лития составляет 3.7 В (3 В минимум, 4.2 В максимум). Таким образом параметр S определяет диапазон напряжений, в которых работает ваша сборка. В умных зарядниках типа IMAX B6 при зарядке выставляется именно число банок S, напряжение зарядник определит сам. Ещё есть индекс P (англ. “Parallel” – параллельный), обозначающий число банок, соединённых параллельно. Например код 3S2P означает, что аккумулятор состоит из 6 банок, 3 сборки последовательно по 2 параллельно соединённых аккумулятора.
Зарядный и разрядный токи напрямую зависят от ёмкости аккумулятора, и связаны через параметр С – токоотдача (токоприём). Чтобы перевести ёмкость в Амперы, нужно ёмкость в Ампер*часах умножить на токоотдачу. Например на аккумуляторе вы можете прочитать 1300 mah 70 С, то есть это 1.3 Ампер часа * 70 = 91 Ампер. Это максимальный ток, который можно снять с аккумулятора без вреда для него. Параметр очень важный, например при проектировании коптера нужно брать акум, который сможет отдать ток, равный сумме максимальных токов через регуляторы оборотов. Например есть 4 регулятора по 25 А каждый, значит суммарный ток 100 А. Хотим акум ёмкостью 3500. 100 / 3,5 = 28, округляем в большую сторону => 30. Нужен акум с ёмкостью 3500 mah и отдачей 30 С. В характеристиках акума токоотдача называется Discharge Rate.

Зарядный ток для обычных LiPo аккумуляторов не должен превышать 1 С, то есть быть меньше или равным ёмкость аккумулятора в Ампер*часах. При токе в 1 С аккумулятор зарядится за 1 час. То есть наш аккумулятор из предыдущего примера можно заряжать током 3,5 А максимум. Можно 1 А, 2 А, 3 А, но вот 4 А уже не рекомендуется. Сейчас есть мощные модификации LiPo аккумуляторов, например графеновые (Infinity RC Graphene). У них в характеристиках можно найти строчку Charge Max Rate: 5C, то есть заряжать можно током, в 5 раз превышающим ёмкость! А это значит, что акум зарядится за 1/5 часа, то есть за 12 минут! Но зарядник и БП такой мощности ещё нужно поискать (пример: гоночный акум из моего видео 1300 mah, заряжать можно током 6.5 А). В зарядниках типа IMAX B6 зарядный ток ставится вручную, и не должен превышать допустимого для аккумулятора, а также мощность (напряжение * ток) не должна превышать мощность вашего БП, иначе будет ошибка.

Что касается хранения аккумуляторов: у меня на канале есть видео “советы по использованию литиевых аккумуляторов”, вот информация оттуда подходит. Основные моменты:

Итак, дай угадаю. Ты задумался – «а не купить ли мне набор для сборки квадрокоптера». Неплохая мысль, если тебе скучно просто купить готовое решение, или у тебя какие-нибудь специфически требования. Однако, плохое, если ты хочешь сэкономить. Скорее всего, выйдет дороже, и, возможно, хуже. Главное, что ты получишь свой, собственноручно собранный, беспилотник. А там уж и до собственных моделей не далеко.

Сегодня я расскажу – что это такое, и за что хвататься новичку и продвинутому сборщику. Основываясь на этом, ты сможешь начать подбирать детали для дрона с камерой, и собрать его своими руками.

Какие наборы бывают

Неожиданно, но наборы бывают разные. Я не буду делить их на типы креплений, рам, двигателей, и прочее. Это не имеет никакого смысла. Главное, что тебе нужно знать, это то, что они бывают «с начинкой» и «рамы».

Рама представляет из себя основной каркас, на который ты сможешь повесить всё, что душе угодно. Тебе придётся самому разбираться в контроллерах, моторах, пропеллерах, прошивках, и так далее. Если ты в теме, и не плохо понимаешь – что, куда и зачем, то это твой вариант.

«С начинкой», это готовый набор. Тебе остаётся только собрать его. Идеально подходит для новичков. Стоит помнить, что в этих наборах могут быть не самые лучшие компоненты, так что придётся внимательно читать отзывы и форумы.

Для новичков

Под словом новичок я подразумеваю то, что ты плохо ориентируешься в мире коптеров. Ты знаешь пару моделей беспилотников, где-то слышал аббревиатуру FPV, и чётко знаешь, что пропеллеры надо крутить. Чем ближе ты к описанному типажу, тем труднее тебе будет выцепить тот самый набор, который тебя удовлетворит.
Лучшим вариантом для тебя будет что-то брендовое. К примеру DJI F450 ARF kit.

DJI F450 ARF kit (12 500 рублей)

Как видишь, вся техническая часть уже решена за тебя. Производитель может тебе предоставить параметры получившегося коптера, так как знает исходные значения. При самостоятельной сборке, рассчитывать их придётся тебе.

Однако, это ещё не всё. Тебе придётся докупить некоторые компоненты:

Аппаратура управления 5-канальный и выше на 2.4 Ггц
Полетный контроллер (DJI NAZA-M, DJI NAZA-M с модулем GPS и компасом или DJI Wookong-M)
Аккумулятор 3S~4S LiPo
Зарядник
Дешёвый подвес (для начала) и дополнительная электроника по желанию (FPV камера, светодиоды. )

В итоге, ты получишь крутой коптер, который ты собрал своими руками. При этом, тебе не придётся разбираться в куче параметров, горах документаций, и всех прочих нюансах. Далее ты сможешь его кастомизировать. Менять можно всё, до чего дотянутся руки, а они дотянутся, поверь.

Сразу докупи запчасти. Как минимум – пару запасных пропеллеров. Обязательно пригодится.

Сейчас я привёл тебе только пример того, от чего тебе стоит отталкиваться. Для более ясной картины я расскажу о том, на что конкретно нужно обращать внимание.

Много свободного пространства в раме. Будет просто работать
Это КВАДРОкоптер. Я очень не советую начинать с других компоновок. Ты настрадаешься даже с настройкой этого аппарата, а уж о каком-нибудь страшном октокоптере с соосным расположением пропеллеров думать пока рано
Элементы каркаса так же являются и печатными платами (плата разводки). Это очень приятный бонус. У тебя не возникнет путаницы с проводами, ты просто физически не сможешь поймать КЗ, и у тебя будет шанс перепаять ещё раз, ели что-то пошло не так
Большой запас прочности и мощности. Тебя не будут ограничивать разнообразные параметры. Тут всё сделано так, чтобы дать тебе как можно больше свободы. Тебе не придётся выбирать между лампочкой и камерой
Красивый внешний вид. Даже если ты решил, что для тебя это не важно – это важно. Когда ты соберёшь свой коптер, посмотришь на него, и видишь торчащие провода, хомуты, замотанный синей изолентой аккумулятор и прочие косяки, которые присущи неопытному сборщику – мысль о том, что надо было купить готовый, тебя сожрёт. Радости будет куда больше, если он будет красивым.

Для продвинутых

Если ты не плохо разбираешься в коптерах, у тебя был уже, как минимум, один, и ты уже сделал для себя акценты на важных моментах, будь то тяга, скорость, или время полёта, то мне практически нечего тебе сказать. У тебя явно уже сложилось своё видение идеального БПЛА, которое вряд ли совпадает с моим.

Однако, я тебе осмелюсь посоветовать несколько готовых вариантов, которые тебя точно не оставят огорчённым.

Комплект: DJI Naza V2+GPS+F550 ARF kit+landing skid

Крутой, стабильный и тяговитый коптер, выполненный на базе контроллера DJI Naza-M V2. Будет отличным выбором для аэросъёмки. К тому-же это гексакоптер. Думаю, тебе будет интересно попользоваться такой компоновкой.

Рама гексакоптера DJI F550
Полетный контроллер DJI Naza-M V2 with GPS
Силовая система DJI E300
— 6 шт. моторы 2212 размерностью 22×12 мм
— 6 шт. Регуляторы с постоянным током в 15А, OPTO, могут питаться от аккумуляторов 3S-4S, максимальная рабочая частота составляет 450 Гц
— 6 шт. Винты 9.4 дюйма с шагом 4.3
— Коробка с дополнительными материалами
Шасси

Коптер выполнен из очень прочного материала, корпус имеет интегрированную печатную плату, да и в целом выглядит недурно. На мой взгляд- очень интересный агрегат.

Октокоптер на базе рамы Gryphon GD-X8 1200FX

Просто монструозная махина. 1200мм в диаметре. Четыре луча, по два соосных мотора на каждом. Легчайший, карбоновый корпус, посадочные опоры, а главное – подъёмный вес ограничен только силовой установкой.

В рекомендуемой комплектации:

Полётный контроллер: DJI A2
Регуляторы ESC: 40-45A
Пропеллеры: 22-24 дюйма, максимально 26
Камеры: RED Epic, Canon 5D / C100
Крепление для камеры: DJI Zenmuse Z15\Freefly systems MOVI MR
Батареи: от 10000 mah и больше

Это уже не просто коптер, это белаз. Думаю, научившись собирать и отлаживать такие махины- на этом можно даже не плохо заработать. Впрочем, это только пример, который далёк от реальности (из-за цены), но наше дело вдохновить. Собирать любой другой беспилотный летательный аппарат с соосной компоновкой винтов тебе будет очень и очень интересно.

Пошаговая сборка

А нет её! Обманул. Как собирать – дело каждого. Я не знаю какая у тебя будет модель. Могу лишь примерно дать понять – с чем придётся сразиться.

Со сборкой рамы проблем не будет никаких. Ты её просто соберёшь из 4-8 больших кусков.

Не перетягивай винтики. Если ты сорвёшь резьбу в пластике- будет обидно
Старайся не перекосить конструкцию. В ней не должно быть напряжений. Если что-то собирается в натяг, значит нужно узнать почему, и ликвидировать проблему
Помни, что твой контроллер уже имеет передатчики и приёмники сигнала. Тебе их не нужно докупать, но пульт управления подбирай конкретно под них

Проводка

Со сборкой электроники могут быть проблемы. Тебе нужен будет паяльник, и основные навыки пайки. Сложность напрямую зависит от цены. Я уже советовал тебе брать фирменный коптер. Во многом потому, что они делают коннекторы, и не косячат с распайкой контроллеров.

Думай прежде чем паять. Электроника нежная, и очередной нагрев может не пережить
Давай деталям остыть. Помни, ты боишься их перегреть
Если моторы крутятся в одном направлении, то это не моторы неправильные, а подключение. Иногда это можно решить программно, а иногда поменяв местами 2 провода из трёх
Упаковывай провода как можно компактнее и не скупись на термоусадку для изоляции. КЗ может тебя погубить
Обычно, ты можешь запитать дополнительную электронику, типа лампочек и камеры от самого контроллера
Чем дальше провода друг от друга, тем меньше помех. Разделяй их парой слоёв термоусадки, или приклеивай к раме

Ну и в завершение хочется сказать – читай, экспериментируй, спрашивай. Собирать свой квадрик- дело это интересное, и безусловно полезное. Перед стартом советую немного разобраться в теме. Почитать наш и другие сайты, покурить форумы, даже ознакомиться со спецификациями деталей. Это поможет избежать дурацких ошибок на старте. А в итоге, может и дойдёт до сборки квадрокоптера из подручных материалов. Удачи, пилот!

СТОЙ! Чуть не забыл. Видишь кнопочки внизу? С их помощью ты можешь репостнуть эту статью в свою социалочку. Тем самым ты подстегнёшь меня писать больше и лучше. Кстати, больше и лучше можно найти в наших группах. Подписывайся.

Необходимые детали и узлы

Прежде чем приступить к сборке квадрокоптера своими руками, необходимо обзавестись всеми необходимыми деталями. Мозгом нашей самоделки станет полетный контроллер Arduino Uno. Его возможностей более чем достаточно для того, чтобы управлять беспилотником.

Помимо микроконтроллера, нам понадобятся:

Аккумулятор (лучше несколько) на 3.7В
Плата MPU-6050 (на ней установлены гироскоп и акселерометр)
Транзистор ULN2003A
Коллекторные двигатели с полым ротором 0820
Провода

Необходимо сделать несколько замечаний. Так как мы собираем дешевый самодельный дрон, то наш выбор пал на коллекторные движки с полым ротором (так называемые coreless motors). Они далеко не так надежны, как бесколлекторные двигатели, но зато гораздо дешевле стоят. Кроме того, можно обойтись без дополнительных контроллеров скорости.

Зато невозможно обойтись без гироскопа и акселерометра. Гироскоп необходим для того, чтобы квадрокоптер мог удерживать заданное направление движения, тогда как акселерометр используется для измерения ускорения. Без этих устройств управлять коптером было бы гораздо сложнее (если вообще возможно), так как именно они предоставляют данные для сигнала, регулирующего скорость вращения винтов.

Мы не указали в списке необходимых деталей раму. Ее можно приобрести, а можно распечатать на 3D принтере каркас, лучи и крепления для двигателей. Второй вариант нам кажется более предпочтительным, тем более, что в интернете можно без труда найти проекты квадрокоптера.

Распечатанная на принтере рама окажется не только легкой, но и прочной. Но если доступа к 3D принтеру нет, раму можно заказать.

Пошаговая инструкция по сборке

Как напечатать раму и крепеж

3D принтеры можно найти во многих университетах, лабораториях, коворкингах. Зачастую доступ к ним бесплатный. Модели для печати можно создать самостоятельно, используя для этого, например, Solidworks. А можно воспользоваться уже готовыми решениями, при необходимости изменив параметры.

Как настроить акселерометр гироскопа

Для настройки акселерометра-гироскопа (I2C)мы рекомендуем использовать следующую библиотеку. Ни в коем случае не подключайте плату к напряжению 5В, иначе вы моментально ее испортите.

Вкратце расскажем, чем интересна плата I2C с датчиками. Она заметно отличается от обычной платы акселерометра с тремя аналоговыми выходами для осей X, Y, Z. I2C представляет собой интерфейсную шину, обеспечивающую передачу значительных объемов данных через логические цифровые импульсы.

Аналоговых выходов на плате не много, и в этом большой плюс I2C, ведь в противном случае нам бы пришлось использовать все порты на Arduino, чтобы получить данные от гироскопа и акселерометра.

Схема подключения к Arduino

Прежде чем плата I2C сможет обмениваться данными с Arduino, ее необходимо подключить к контроллеру.

Схема следующая:

VDD -3.3v
GND — GND
INT- digital 2
SCL — A5
SDA — A4
VIO – GND

Еще раз обращаем внимание на то, что для питания необходимо использовать необходимо именно 3.3В. Подключение платы к 5В скорее всего приведет к ее поломке (спасти может только регулятор напряжения, но он далеко не всегда присутствует на плате).

Если на плате присутствует контакт AD0, он подключается к земле (GND).

В библиотеке, на которую мы дали ссылку выше, используются перечисленные каналы.

Скетч для Arduino

Преимуществом выбранного для сборки дрона микроконтроллера является относительная простота работы с ним. Вам не придется читать специальные книги, документы и техническую документацию. Достаточно знать основы программирования Arduino, которые, как вы сейчас убедитесь, не так сложны.

Подсоединив плату MPU-6050 к контроллеру, включите его и перейдите по ссылке.

Нас интересует скетч I2C scanner code, вернее, его код.

Скопируйте программный код, вставьте в пустой скетч, после чего запустите его. Убедитесь, что подключение установлено к 9600 (для этого запустите Arduino IDE через Tools-Serial Monitor). Должно появиться устройство I2C с адресом 0×68 либо 0×69. Запишите или запомните адрес. Если же адрес не присвоился, скорее всего проблема в подключении к электронике Arduino.

Затем нам понадобится скетч, умеющий обрабатывать данные гироскопа и акселерометра. В интернете есть множество вариантов, и найти подходящий не проблема. Скорее всего, он будет в заархивированном виде. Разархивируйте скачанный архив, отройте Arduino IDE и добавьте библиотеку (sketch-import library-add library). Нам понадобятся папки MPU6050 и I2Cdev.

Загружаем программу, открываем окно монитора через 115200 и просто следуем инструкции. Через несколько мгновений вы получите данные с гироскопа/акселерометра. Затем следует провести калибровку датчиков.

Установите плату на ровную поверхность и запустите скетч MPU6050_calibration.ino (легко ищется в интернете). Просмотрите код, по умолчанию в нем указан адрес 0×68. После запуска программы у вас появится информация по отклонениям (offset). Запишите ее, она нам понадобится в скетче MPU6050_DMP6.

Все, вы получили функционирующие гироскоп и акселерометр.

Программа для Arduino

По ссылке вы сможете скачать программу для Arduino, с помощью которой коптер будет стабилизирован в полете и сможет зависнуть над землей. В дополнение к программе обязательно скачайте библиотеку с Arduino PID по ссылке.

Программа поможет вам управлять дроном. Алгоритм, используемый для стабилизации, основан на двух PID-контроллерах. Один предназначен для крена, другой – для тангажа.

Разница в скоростях вращения пары винтов 1 и 2 равна разнице в скоростях пары винтов 3 и 4. Тоже самое справедливо и для пар 1, 3 и 2, 4. PID-регулятор производит изменение разницы в скорости, после чего крен и тангаж становятся равными нулю.

Обратите внимание на цифровые пины Arduino для моторов и не забудьте изменить скетч.

Подключение к контроллеру

Для того, чтобы управлять коптером, нам необходимо получить контроль над моторами, подключив их к Arduino. Контроллер дает на выходе лишь небольшое напряжение и силу тока, поэтому подключение двигателей напрямую лишено смысла. Вместо этого можно поставить несколько транзисторов, позволяющих увеличить напряжение.

Для составления схемы нам необходимы:

Arduino
Двигатели
Транзисторы

Все это собирается на монтажной плате и соединяется коннекторами.

На первом этапе следует подсоединить 4 ШИМ выхода (обозначены ~) к транзистору. Затем подсоедините коннекторы к движкам, подключенным к питанию. В нашем случае мы используем аккумулятор на 5В, но подойдет и аккумулятор на 3-5В.

Транзисторы должны быть заземлены, а земля на плате Arduino должна быть подключена к земле аккумулятора. Двигатели должны вращаться в правильном направлении, то есть работать на подъем коптера, а не на его крен.

Переключив контакт двигателя с напряжения 5В на транзистор, вы увидите, что ротор изменит направление вращения. Единожды совершив настройку, больше возвращаться к изменению направления вращения ротора не придется. Теперь нас интересует скорость.

Запустив и проверив акселерометр, мы устанавливаем нашу схему на ProtoBoard. За ее неимением, можно использовать и обычную монтажную плату, предварительно напаяв на ней рельсы для контроллера.

Перед тем, как припаивать акселерометр к плате, необходимо выполнить его калибровку на горизонтальной поверхности. Это поможет добиться более точной работы сенсора в будущем.

Как еще можно модернизировать квадрик

Узким местом коптера являются его коллекторные движки. Если поискать, можно найти чуть более крупные и более мощные моторы, чем предложены в нашей статье, но значительного выигрыша в характеристиках не произойдет.

Впрочем, у нас была цель собрать недорогой квадрокоптер своими руками, и именно поэтому использовались дешевые моторы. Бесколлекторные двигатели заметно дороже, но зато они дадут вам заметно большую мощность и надежность. К ним придется докупить еще и контроллеры скорости, но это действительно эффективная модернизация.

Выбор платы Arduino Uno обусловлен тем, что с нее можно довольно легко снять чип и поставить его на ProtoBoard. Это позволяет уменьшить вес дрона на 30 грамм, но придется включить в схему дополнительные конденсаторы. Подойдет и плата Arduino Pro Mini.

Что касается программы Arduino, то ее можно сравнительно легко изменить и дополнить новыми функциями. Главное, что с ее помощью дрон способен в автоматическом режиме стабилизовать свое положение.

На квадрокоптер могут быть установлены дополнительные модули, например, плата приемника, что позволит организовать дистанционное управление дроном.

На этом мы завершаем статью о создании беспилотника на Arduino. Подписывайтесь на наши обзоры и делитесь полезными материалами в социальных сетях. До новых встреч.

Выбираем лучшие образовательные комплекты для сборки квадрокоптеров

Квадрокоптеры используются на уроках программирования и моделирования для приобретения полезных навыков с различных областях инновационных технологий.

Использование квадрокоптеров в школе позволяет школьникам получить бесценные знания и практические навыки в специализированных сферах:

Проектирование беспилотных летательных аппаратов;
Сборка функционирующей техники по схемам;
Программирование устройства под четкие задачи;
Пилотирование БПЛА, развитие координации и навыков управления работой устройства с помощью камеры или дистанционного пульта.

Ассортимент образовательных комплектов для сборки БПЛА

Программируемые квадрокоптеры в образовании оснащены функцией навигации в помещении. Алгоритм оптического потока позволяет устройству сохранять свое положение. Рама стала прочной и надежной, ее можно быстро собрать или изменить.

В комплекте конструктора есть мощные моторы с высокой производительностью, которые положительно влияют на простоту правления полетом и полезную нагрузку.

Важным инструментом для изучения робототехники и программирования являются методические материалы и рекомендации производителя:

Учебные программы для различных программ, с отдельными блоками и занятиями.
Инструкции по сборке, программированию и ремонту квадрокоптера.
Подробный учебный план.

Программа дополнительного образования с квадрокоптерами предполагает использование конструкторов для сборки БПЛА. В комплекте представлен контроллер полета с открытым исходным кодом, методические рекомендации и учебные материалы.

Школьникам открывается доступ в мировое сообщество пилотов БПЛА, возможность участия в соревнованиях локального или международного уровня.

Читайте также: