Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Яндекс.Метрика

Как самому собрать радиоуправляемый мультикоптер.

Опубликовано 12.01.2013

    квадрокоптер ArDroneМультироторные платформы в наши дни стали очень популярными. Наблюдение за их полетом доставляет удовольствие, а какие получаются зрелищные видеоролики и аэрофотоснимки с высоты, не правда ли? Самостоятельно собрать мультикоптер не так сложно, но для этого необходимо владеть определенной информацией (а еще желанием и средствами)! И если вы решите собрать его сами, то это небольшое руководство, надеюсь, поможет вам приобрести необходимый минимум знаний для этого. 

   Вам не придется тратить много времени на поиск информации в интернете, задавать много вопросов на форумах или блогах. Эту работу я сделал за вас и собрал необходимую информацию в этом посте. Дам основные советы по выбору двигателей, пропеллеров, аккумуляторов, ESC и т.д.
Также хочу сказать, что не все полетные контроллеры будут справляться со своей задачей, как говорится, «из коробки». Некоторые приходится настраивать и на это может уйти немало времени. И во время тестирования будьте осторожны, одно неправильное движение может испортить вам настроение на весь день! Так с чего же начать? Что нужно для постройки мультикоптера? Постараюсь все объяснить шаг за шагом.

Для чего же вам нужен мультикоптер?
    Прежде чем вы начнете покупать комплектующие для мультиротора, вы должны знать, для чего он вам нужен? Кому-то нравится наблюдать за полетом коптера в воздухе, кто-то совершает невероятные трюки, использует для аэрофотосъемки или FPV полетов. Нет универсального мультикоптера, который подойдет для всего вышеперечисленного и если вы новичок в этом, то для начала вам необходимо овладеть элементарными навыками управления. Поэтому рассмотрим простой мультикоптер для новичка с грузоподъемностью в несколько сотен грамм (с перспективой для FPV полетов).

Основные типы мультироторных систем их вес и размеры.   

    Существует много типов мультикоптеров, которые используют RC пилоты. Перечислю основные: монокоптер, твинкоптер, трикоптер, квадрокоптер, Y-6, гексакоптер, X-8 и октокоптер. Система с меньшим количеством роторов, требует большей точности для ее изготовления, поэтому любители FPV и аэрофотосъемки используют гекса или октокоптеры, ведь в случае отказа одного из двигателей приземлить октокоптер будет проще. Но для постройки системы с большим количеством роторов соответственно и финансовые затраты будут больше. Для новичка я посоветовал бы начать с квадрокоптера. Трикоптер, конечно, тоже хорош, но необходимо будет изготовить поворотный механизм для одного из двигателей, если вы захотите собрать его с нуля. Поэтому начнем с квадрокоптера (Quadcopter или Quadrotor). Он имеет 4 ротора, и бывает двух конфигураций – «x» и «+». В конфигурации «x» передними будут два луча квадрокоптера, а в конфигурации «+» только один. Если вы делаете «+» квадрокоптер, то его несложно будет настроить по методу настройки одной оси, об этом расскажу чуть позже. На небольшом и легком квадрокоптере лучше совершать трюки, в то время как большие квадрокоптеры могут поднимать тяжелые грузы, такие как камеры с подвесами и FPV оборудование. Предположим, что мы будим собирать квадрокоптер «+» конфигурации, средних размеров и весом приблизительно 1 кг. для развлекательных полетов. Основное правило, которого необходимо придерживаться – вес квадрокоптера должен быть на половину меньше, чем тяга двигателей, т.е. общая тяга двигателей = вес с аккумулятором x 2. Проще говоря, для того чтобы поднять килограммовый квадрокоптер, желательно чтобы суммарная тяга двигателей составляла 2 кг.

Рама.
Рама – это основа мултикоптера. На ней монтируются все компоненты, такие как двигатели, полетный контроллер, контроллеры скорости и т.д. Рама должна максимально гасить вибрации, создаваемые моторами (особенно актуально для FPV и аэрофотосъемки) и этому необходимо уделить максимум внимания.
Луч (или рука) для мультиротора.
Лучи для квадрокоптера из алюминияИзготовить можно из любого материала, например из карбоновых или стеклопластиковых трубок, трубок из ПВХ, алюминиевых профилей, деревянных реек, главное, чтобы они были достаточно прочными, чтобы выдерживать воздействия грубых посадок. Желательно, что бы вес рамы был минимален (200-300 грамм). Я рекомендовал бы вам использовать для лучей алюминиевые профили, они легкие, недорогие и доступные. Они легко пилятся, обрабатываются и сверлятся.

 

 

 Центральная плата.

Центральная плата для квадрокоптераК ней крепятся все лучи мультиротора и оборудование. Для ее изготовления можно использовать 2-3 мм стеклотекстолит, фанеру, алюминиевый лист, или другой прочный и легкий материал. Для уменьшения веса центральной платы можно делать отверстия.
Посадочные полозья.
Можно подобрать подходящие посадочные полозья от RC вертолета, или изготовить самостоятельно!
Крепеж.
При сборке рамы можно использовать гайки и болты М3 разной длины (менее нагруженные элементы можно крепить, используя пластиковые болтики и гайки).

Размер.

    Нет определенного правила на этот счет, но для монтажа моторов будет достаточно рамы размеров 450– 550 мм. Если ваша рама слишком большая для вашей силовой установки (двигатель-пропеллер, контроллеры скорости, батареи), то она будет для них тяжелой, а если она слишком мала по отношению к ней, то близко расположенные пропеллеры будут влиять друг на друга.
Дизайн рамы зависит от вашей фантазии, мастерства при изготовлении и доступности материалов. Изготовление рамы с нуля доставляет удовольствие и дает вам определенный навык. Если же у вас нет желания или, может быть, времени на ее изготовление, то ее можно просто купить. Ну а если решитесь на постройку рамы, то следите чтобы угол между лучами был равен 90 градусов.

Полетный контроллер.
    TURNIGY Plush 18amp Speed ControllerESC обеспечивает питание мотора от батареи, но не постоянно, а в зависимости от входного сигнала. ESC также имеет встроенный BEC от которого могут быть запитаны RC приемник, полетный контроллер и другая электроника 5 V. Как правильно выбрать ESC для мотора? Ну, это очень просто. Достаточно подобрать контроллер скорости с запасом по максимальному току потребления мотора. Например, мы выбрали двигатель, который максимум потребляет 15 Ампер, ток, который может подать ESC должен быть выше, чем 15 А. Скажем, 18-20 А. Если не поняли, то можно пользоваться вот такой простой формулой: ESC = 1.2-1.5 x макс. Ток двигателя. 1,2-1,5 х 15А = 18-22.5A. То есть вполне подойдет контроллер скорости в диапазоне между 18-22 А (можно и больше). Также убедитесь, что приобретаемый ESC можно программировать. Так же почитайте отзывы владельцев, и если вас устраивает ESC – берите (и не забудьте хотя бы про один запасной).

Батарея. 
    аккумулятор Turnigy nano-tech 2200mah 3S 35~70C Lipo PackМультироторный монстр нуждается в хорошем аккумуляторе. Как правильно его подобрать? Чтобы определиться с этим нужно посчитать сколько тока потребляют наши моторы. Если вы помните, наш двигатель потребляет максимум 15 А. На квадрокоптере их 4. Посчитаем 4 x 15А = 60A.
Теперь позвольте мне объяснить некоторые технические характеристики аккумуляторной батареи: максимальный ток разряда – С, емкость батареи - мАч (mAh) и количество ячеек (банок) - 2S, 3S или 4S.
Чем выше значение mAh, тем дольше будет держаться в воздухе мультикоптер.
Максимальный ток разряда: максимальный ток (A), который может отдавать аккумуляторная батарея за определенный промежуток времени.
Количество ячеек – 1S = 1 ячейка, напряжение 3,7В, 2S=2 ячейки 2x3.7 = 7,4 В, 3S = 3x3,7В = 11.1В, 4 = 4x3,7В=14.8В. 
4S даст больше энергии, чем 3S. Если вы помните, мы обсуждали, что Р=U*I, Вт. То есть мощность с увеличением вольтажа будет больше. Наш двигатель потребляет максимум 15 А. Значения мощности для 3S и 4S будут следующими:
для 3S 11.1В x 15А = 166.5 Вт;
для 4S батареи 14.8В x 15А = 222 Вт.
Убедитесь, что ваш двигатель и ESC поддерживают 4S LiPo.
Теперь, когда мы знаем, что 4 мотора в сумме потребляют максимум 60A подберем для них правильный аккумулятор. Рассмотрим здесь две аккумуляторных батареи 2200mAh 25C и 2200mAh 40C.
Который из них подойдет? Давайте посмотрим. 2200mAh=2.2A, т.е. 2.2x25С = 55А, а 2.2x40C = 88А.
Для питания наших моторов (60А) подойдет второй аккумулятор.
Вот это самый минимум информации, который поможет вам собрать свой собственный мультикоптер. Удачных вам полетов! 

Поделиться информацией о своем мультикоптере можно на  Форуме.

Опубликовать в социальных сетях