Як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі. Налада і кіраванне квадракоптэрам

Квадрокоптер ўяўляе сабой лятаючую платформу на радыекіраванні з чатырма бесколлекторными рухавікамі, абсталяванымі прапелерамі. У склад такіх апаратаў ўключаецца лятаючая многороторная платформа. У палёце квадрокоптер займае адносна паверхні зямлі гарызантальнае становішча, здольны завіснуць над абраным месцам, перамяшчаецца ў бакі, уверх і ўніз. Наяўнасць спецыяльнага дадатковага абсталявання дазваляе квадрокоптеру ажыццяўляць практычна аўтаномныя палёты.

Квадрокоптер з камерай

Гэты прыбор абсталяваны чатырма ротарамі, якія ажыццяўляюць кручэнне дыяганальнае ў процілеглых кірунках. Ротарамі кіруе працэсар, які паведамляе дадзеныя з трох гіраскопаў, прызначаных для вызначэння і фіксацыі становішча ў прасторы ва ўсіх трох плоскасцях. Дзякуючы акселерометру ўдаецца заняць абсалютна гарызантальнае становішча. Фіксацыя квадракоптэра на патрэбнай вышыні ажыццяўляецца дзякуючы аснашчэнню бародатчиком. Прыбор ссоўваецца ў прасторы за кошт таго, што змяняецца хуткасць кручэння той ці іншай двойкі матораў. Адбываецца нахіл квадракоптэра з яго далейшым перамяшчэннем.

Першыя прыборы

Гэта кірунак пачатак развівацца ў 2006 годзе. Распрацоўшчыкі з Германіі Інга Бускер і Хольген. стварылі квадрокоптер сваімі рукамі. Вакол яго сабралася велізарная супольнасць захопленых людзей – RC-мадэлістаў, праграмістаў, канструктараў. У сярэдзіне 2007 года квадракоптэры сталі парыць і цалкам устойліва перамяшчацца ў паветры. Такія прыборы адрозніваюцца ад радыекіраваных верталетаў ў станоўчы бок дзякуючы гнуткасці канструкцыі і таннасці. Неабходнае для квадракоптэра абсталяванне можна набыць, а далей ёсць велізарны прастор для творчасці. Акрамя гэтага, у выпадку падзення звычайна рамонт такога прыбора абыходзіцца значна танней, чым радыекіраванага верталета.

Больш:

Самыя эфектыўныя метады прарошчвання насення

Нягледзячы на тое, што рассадный метад у агародніцтве - гэта працэс вельмі працаёмкі, яго выкарыстоўвае большасць садаводаў. Высадка насення ў адкрыты грунт - гэта просты і зручны спосаб, але ен эфектыўны толькі ў пэўных кліматычных зонах. Ва ўмовах ...

Святлоадбівальная фарба. Сферы прымянення

Калі транспартныя сродкі пачалі запаўняць дарогі, сваю папулярнасць пачала набіраць святлоадбівальная фарба. Дзякуючы гэтай фарбе, як і вадзіцелям, так і пешаходам становіцца нашмат лягчэй пазбегнуць аварыйных сітуацый у цёмны час сутак. Прызначэнне ...

Тынкоўка для вонкавых прац

Оштукатуривание з'яўляецца зараз адным з найбольш запатрабаваных метадаў аздаблення сцен. вонкавыя Тынкавыя працы ўяўляюць сабой нанясенне параўнальна тонкага шара цэментавага небудзь вапнавае-цэментавага будаўнічага раствора на знешнюю паверхню вонк...

Як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі: інструкцыя

Раму для прылады цалкам можна зрабіць самастойна. Для гэтага спатрэбіцца не так ужо шмат матэрыялаў. Сярод іх кавалак фанеры 150 х 150 мм, квадратны алюмініевы профіль 14 х 14 мм. Прамяні можна прыкруціць пры дапамозе шруб па дыяганалях квадрата. Тонкую алюмініевую стужку можна выкарыстоўваць для стварэння пасадачных лыж і трымальніка для акумулятарнай батарэі. Кожны прамень ад цэнтра мае даўжыню 300 мм, а кожная бэлька – 250 мм Адтуліны для рухавікоў на канцах прамянёў можна зрабіць ужо пасля зборкі, размясціўшы ўсё па рухавіках.

Радыекіраваны квадрокоптер: спіс неабходных запчастак

• Апаратура Turnigy 9x.
• Кіруючая плата.
• Акумулятар для апаратуры.
• Сілавы акумулятар на сам квадрокоптер.
• Прапелеры.
• Зарадныя прылады.

Зборка квадракоптэра

Спачатку патрабуецца усталяваць кіравальную плату, і пастарацца змясціць яе максімальна блізка да цэнтра платформы. То бок тут лепш за ўсё загадзя вывераны, каб потым не атрымалася якіх-то праблем з балансам і іншых момантаў. Адтуліны свідруюцца скрозь устаноўленую раней фанеру, прама ў канцы алюмініевых прамянёў. Доўгія саморезы па метале выкарыстоўваюцца для таго, каб прыкруціць плату непасрэдна да прамяням. Гаворачы аб тым, як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі, варта адзначыць, што прамяні не варта свідраваць наскрозь, так як тут акумулятар прылягае да іх максімальна шчыльна.

У непасрэднай блізкасці з платай патрабуецца ўсталяваць прыемнік. Яго можна замацаваць з дапамогай суперклея. Калі прызначэнне каналаў у прымача ў дакладнасці супадае з такімі ў кіруючай платы, то можна зрабіць для іх спрошчанае злучэнне з дапамогай двух трехжильных шлейфаў.

Размяшчэнне рухавіка

Калі разважаць аб тым, як зрабіць квадрокоптер сваімі рукамі, то неабходна размеціць прамяні і прасвідраваць адтуліны пад рухавік. Адлегласць ад краёў да восі кручэння ва ўсіх выпадках павінна быць у дакладнасці аднолькавым. Адтуліну, прызначанае для хваста вала, які тырчыць з дна рухавіка, неабходна свідраваць наскрозь на ўсю шырыню квадрата, што дазволіць бачыць, не чапляецца ці вал за яго краю.

Разборкі з праводкай

На дадзеным этапе прыйшоў час вырабіць наступныя аперацыі. Спачатку робіцца «павук» з чатырох рэгулятараў хуткасці, а іх драты харчавання неабходна злучыць паралельна з дапамогай спецыяльных перахаднікоў. Выкарыстоўваць раздымныя злучэння варта толькі ў адным месцы – дзе ажыццяўляецца падлучэнне батарэі да «павуку». Усе астатняе неабходна злітаваць, а потым зацягнуць у термоусадку, так як у палёце ад вібрацыі могуць здарыцца розныя нечаканасці. Цяпер трэба падключыць сігнальныя драты драйвераў ў адпаведнасці з нумарамі рухавікоў на кіруючай плаце.

Калі ўсё будзе сабрана, можна пераходзіць да тэставання і вырашэння праблем, якія ўзнікаюць.

Альтэрнатыўны варыянт

Першае, што варта сказаць тым, каго цікавіць, яксабраць квадрокоптер сваімі рукамі: не варта эканоміць на дэталях. Існуе вялікая колькасць прашывак, варыянтаў датчыкаў, гатовых кантролераў, але ў нашай артыкуле будзе апісаны варыянт выкарыстання Arduino Mega, прашыўкі MegaPirate, а таксама адносна танных датчыкаў.

Дэталі

Для пачатку вам спатрэбіцца 4 матора плюс 1 запасны. Прапелеры таксама варта ўзяць з запасам, павінна быць мінімум 2 стандартных і 2 - зваротнага кручэння. 4 рэгулятара хуткасці, плюс некалькі запасных. У якасці крыніцы харчавання не варта браць адзін суперемкий акумулятар, так як ён будзе толькі надаваць лішні вага прылады. Правільней за ўсё аддаць перавагу некалькі дробных, каб мяняць іх па чарзе. Рама павінна быць максімальна трывалай і лёгкай. Варыянт, апісаны вышэй, можна назваць цалкам прыдатным. У якасці мазгоў і датчыкаў прылады можна выкарыстоўваць праграмуемы мікракантролер, плата - AllInOne, акселерометр, гіраскоп, кіруючая арматура, акумулятар, зарадная прылада, а таксама многае іншае. Пад апошнім варта разумець неабходную колькасць болтиков, шрубак, проводочков, сцяжак. Вам спатрэбяцца таксама прылады для працы, такія як паяльнік і прылады для працы з ім, дрыль, а таксама ўмелыя рукі.

Зборка жалеза і яго налада

Калі ўсё, апісанае вышэй, у вас маецца, то цалкам можна пачынаць працэсы свідравання, паяння і скручвання. Раму можна рабіць гэтак жа, як было апісана раней, а можна праявіць фантазію. Але тут важны толькі адзін момант: сочыце, каб адлегласць ад цэнтра да канцоў прамянёў было абсалютна аднолькавым, пры гэтым прапелеры падчас кручэння не павінны падзець адзін аднаго і цэнтральную частку з фанеры, так як на ёй размяшчаюцца ўсе датчыкі, мазгі, а таксама камера, калі вы пажадаеце. Ўстаноўку датчыкаў варта вырабляць на тоўсты скотч, гуму або сілікон, каб паменшыць вібрацыю. У сярэдзіне або на канцах прамянёў можна замацаваць пенапласт, шчыльны паралон або гумовыя маячкі, якія возьмуць на сябе функцыі шасі ў момант прызямлення.

Датчыкі і спосабы іх здабыць

Найбольш простым з варыянтаў можна назваць куплю гатовай платы з чатырма асноўнымі датчыкамі: гіраскопам, прызначаным для вымярэння вуглавога паскарэння; акселерометрам для вымярэння гравітацыі і паскарэння; барометрам, які вызначае вышыню і ўтрымлівае квадрокоптер на ёй; магнитометром, які фіксуе кірунак руху.

На дадзены момант у продажы можна знайсці і такія платы, на якіх акрамя чатырох названых датчыкаў ёсць яшчэ і GPS-прыемнік, актыўна выкарыстоўваецца для аўтаномных палётаў.

Зборка мазгоў

Каб працэс мантажу стаў максімальна зручным, варта ўсё размясціць на якой-то плаце, якая выконвае функцыі прататыпа. Распиновка падлучэння залежыць ад тыпу прашыўкі, актуальнай на момант збору прылады, таму ў кожным асобным выпадку ўсё варта падключаць ў адпаведнасці з інструкцыямі.

Налада прашыўкі і загрузка

Знайсці патрэбную прашыўку на дадзены момант не ўяўляе складанасці, таму варта спампаваць прыдатны архіў і распакаваць яго. Пасля таго як прашыўка ў Arduino будзе паспяхова загружаная, можна ажыццяўляць запампоўванне праграмы налады, а потым замыкаць кантакт A5 з GND. Калі праграма будзе запушчана, у меню Option варта выбраць COM-порт Arduino, а ў меню Action - AC2 Setup. Важна, каб налада квадракоптэра прайшла паспяхова, а для гэтага вам неабходна дакладна прытрымлівацца інструкцыям, якія з'явяцца перад вамі пасля націску на вялізную кнопку. У адным акенцы ад вас спатрэбіцца рухаць ручкі на пульце да максімальных і мінімальных значэнняў, а ў іншым акне з'явіцца просьба пераканацца, што прыбор варта роўна, каб дакладна адкалібраваць датчыкі.

Далейшыя работы

Упраўленне квадракоптэрам наладжваецца пасля каліброўкі. Пасля таго як вы скончыце наладу, A5 з GND можна растуліць, а потым у меню знайсці пункт AC2 Sensor, дзе вы зможаце праверыць, ці правільна працуюць датчыкі, ва ўкладцы Raw Sensor. Кожны паварот платы з датчыкамі павінен адпрацоўвацца максімальна выразна, то ёсць як павярнулі, так стрэлка і становіцца, калі яна не дацягвае або пераходзіць патрэбнае значэнне, то ў вас праблемы  з датчыкам, альбо з каэфіцыентамі ў кодзе.

Трэба праверыць і працу прымача. Робіцца гэта ў суседняй ўкладцы. Калі рух узроўняў правільнае, то пры адхіленні джойсціка газу на 2 секунды ўніз направа чырвоны святлодыед павінен свяціцца. Пры павольным руху таго ж маніпулятара ўверх у левым слупку павінна адбывацца прыкладна аднолькавая адхіленне узроўняў.

Вынік

Калі усе прайшло праверку, можна мацаваць прапелеры, а потым паспрабаваць узляцець. Для гэтага квадрокоптер варта размясціць далей ад сябе, нахіліць ўніз і направа левую ручку, а потым павольна дадаць газу. Калі прыбор узляцеў, гэта вельмі добра, а калі ён трасецца, то прыйдзецца наладжваць PID. Гэта ажыццяўляецца ў пункце PID Config. Робіцца гэта ўсё ў кожнай сітуацыі індывідуальна, то ёсць няма нейкага універсальнага рашэння. Зараз вам вядома, як сабраць квадрокоптер сваімі рукамі.