วิธีการสร้าง Micro Racing Drone: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

เมื่อไม่นานมานี้ฉันโพสต์คำแนะนำแรกของฉันเกี่ยวกับวิธีสร้างโดรนสำหรับการแข่งครั้งแรกของฉัน มันเป็น quadcopter ขนาด 250 ตัวที่ใช้อุปกรณ์ประกอบฉาก 5 นิ้ว ฉันยังคงสนุกไปกับการบินด้วยการอัพเกรดไม่กี่ครั้ง แต่ด้วยอัตราที่งานอดิเรกนี้ก้าวหน้าไปมากข้อมูลจำนวนมากใน Instructable (และชิ้นส่วนที่ใช้สำหรับโดรน) นั้นล้าสมัยมาก ฉันยังไม่ได้บิน quadcopter นี้เป็นประจำตามที่ฉันต้องการเพราะฉันไม่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับสิ่งที่ใหญ่และทรงพลัง ฉันพยายามสร้าง quadcopter ไมโครแปรงของตัวเองเพื่อบินในบ้าน แต่มันก็เป็นความผิดหวังอย่างมาก มอเตอร์ที่แปรงที่ใช้อยู่นั้นบอบบางและขาดพลังงานดังนั้นฉันก็เลยยอมแพ้

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้พบกับควอดคอปเตอร์แบบไมโคร brushless โดยทั่วไปประมาณ 130 ขนาด (130 มม. ในแนวทแยงมุมจากมอเตอร์ไปยังมอเตอร์) พวกเขามีขนาดเล็กพอที่จะบินในสวนสาธารณะขนาดเล็กจะไม่ดึงความสนใจเชิงลบเนื่องจากขนาดที่เล็กของพวกเขาและสามารถสร้างขึ้นเพื่อให้เชื่องเพียงพอสำหรับการบินในร่ม / สนามหลังบ้าน ฉันรู้ทันทีว่าฉันต้องสร้างด้วยตัวเอง!

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวมอะไหล่

นี่คือส่วนที่ฉันเลือกใช้:

• Quattrovolante Q-Carbon 130 Frame: เหตุผลหลักที่ฉันเลือกเฟรมนี้คือหลังคาพิมพ์ 3 มิติซึ่งครอบคลุมอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ส่วนใหญ่ทำให้ quadcopter ที่เสร็จสมบูรณ์นั้นดูเรียบร้อยมาก ชุดกระโปรงพิมพ์ 3 มิติที่ฉันเลือกรองรับตัวควบคุมการบิน Piko BLX เพิ่มความสะดวกสบายของเฟรมนี้จานหลักคือคาร์บอนไฟเบอร์ 2.5 มม. ที่ทนทานและโดยรวมแล้วนี่เป็นเฟรมที่ยอดเยี่ยมในความคิดของฉัน
• Piko BLX FC + PDB: นี่คือฮาร์ดแวร์ที่น่าสนใจอย่างยิ่ง มันรันโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลัง STM32F3 และมี MPU6000 ไจโรเชื่อมต่อผ่านบัส SPI ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานในอัตรารีเฟรชที่สูงมาก นอกจากนี้ยังมี PDB ในตัว (บอร์ดจ่ายไฟ) ที่จ่ายกระแสไฟให้กับ ESC สี่ตัว มันมีเลย์เอาต์ของบอร์ดที่ดีทำให้สามารถบัดกรีทุกอย่างได้อย่างสะดวก นอกจากนี้ยังมีขนาดเล็กกว่าตัวควบคุมเที่ยวบินมาตรฐานเล็กน้อย
• RCX H1407 3200kv: 1407 เป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดที่พอดีกับเฟรมนี้ มันให้กำลังที่ค่อนข้างดีกว่ามอเตอร์ขนาด 1104/1105/1306 ที่ใช้กับ quadcopter ขนาดนี้และมีน้ำหนักมากกว่า 1306 นิดหน่อยเท่านั้น 3200kv (3200 RPM ต่อโวลต์) ทำให้เกิดสมดุลที่ดีระหว่างแรงบิดที่จำเป็นสำหรับใบพัดหนัก และความเร็วสูงสุด หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดอันดับมอเตอร์ brushless / kv ฯลฯ ดูที่โพสต์บล็อกของฉันเกี่ยวกับเรื่องนี้ ฉันใช้ทั้งใบพัดของ RotorX 3040T (มีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ทนทานน้อยกว่า) และใบพัด DAL T3045BN (มีประสิทธิภาพและทนทานน้อยกว่า) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ฉันกำลังบิน
• FVT LB20A-S: ESC เหล่านี้ได้รับการจัดอันดับสำหรับการจับกระแสไฟ 20 แอมป์ต่อเนื่องและขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม BLHeli_S ที่ให้ความราบรื่นและการตอบสนองที่เหนือกว่า แม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็ยังใช้พื้นที่ส่วนใหญ่บนแขน ESC 10-12A อาจพอเพียงสำหรับมอเตอร์เหล่านี้ แต่ฉันต้องการความปลอดภัยเนื่องจากฉันใช้แบตเตอรี่ 4 เซลล์และตัวขับเคลื่อนเชิงรุกบางตัวและฉันไม่ต้องการเสี่ยงต่อการเผาไหม้อะไรเลย ฉันได้เขียนโพสต์เกี่ยวกับการเลือก ESC ที่เหมาะสมซึ่งอาจเป็นประโยชน์
• Aomway 200mW: เครื่องส่งสัญญาณวิดีโอนี้ทำงานบนคลื่นความถี่ 5.8 GHz และส่งภาพจากกล้อง FPV ไปยังแว่นตาของฉัน ฉันเลือกเพราะขนาดเล็กเบาและเชื่อถือได้ ฉันจับคู่กับเสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมราคาถูกนี้
• กล้อง XAT520: นี่เป็นกล้องขนาดเล็กที่มีคุณภาพของภาพที่ค่อนข้างดี ฉันเลือกมันเพราะฉันเคยได้ยินว่ามันค่อนข้างดีและมันก็ลดราคาในเวลาที่ฉันจับมัน

ขั้นตอนที่ 2: รวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน: ตั้งค่าฮาร์ดแวร์

สิ่งนี้ค่อนข้างท้าทายเนื่องจากขนาดที่เล็กมากของเฟรม นอกจากนี้ยังต้องใช้ทักษะการบัดกรีระดับสูงและประสบการณ์กับการสร้างควอดคอปเตอร์ ไม่แนะนำสำหรับผู้เริ่มต้นอย่างแน่นอน นี่คือขั้นตอนที่ฉันปฏิบัติตาม:

1. ใส่กระโปรงพิมพ์ 3 มิติบนแผ่นด้านล่าง สกรูสำหรับสิ่งนี้รวมอยู่ในกรอบขนาด M2 (คุณจะต้องใช้ไดร์เวอร์หัวหกเหลี่ยมขนาด 1.5 มม.)
2. ติดตั้งมอเตอร์และมอเตอร์แบบพิมพ์ 3 มิติ สกรูที่จำเป็นสำหรับการนี้จะไม่รวม ฉันใช้สลักเกลียว Hex เหล็ก M2x6mm มีความยาวพอที่จะจับมอเตอร์ได้โดยไม่ต้องสัมผัสกับขดลวดในมอเตอร์
3. เมาท์เครื่องส่งสัญญาณวิดีโอที่ด้านหลังของเฟรมโดยใช้เทปสองด้าน ติดตั้งกล้อง FPV ที่ด้านหน้า (มีชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติอีกเล็กน้อยซึ่งขึ้นด้านหน้าและรองรับเลนส์) ฉันใช้กาวร้อนเพื่อเก็บไว้
4. บัดกรี + 5V และสายกราวด์จากตัวส่งสัญญาณวิดีโอไปยัง Vin และสายกราวด์ (สีแดงและสีดำ) บนกล้อง VTx ของคุณอาจไม่มีเอาต์พุตที่ได้รับการควบคุมหรืออาจมีแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างออกไปซึ่งอาจทำให้กล้องของคุณทอดดังนั้นโปรดตรวจสอบข้อมูลจำเพาะ
5. แฟลชเฟิร์มแวร์ไปและตั้งค่า Micro MinimOSD (หากคุณเลือกที่จะใช้) มันจะยากมากที่จะเข้าถึงในภายหลังดังนั้นอย่าลืมทำมันตอนนี้ OSD นั้นซ้อนทับข้อมูลเช่นแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และ RSSI (การวัดความแรงของสัญญาณที่ผู้รับของคุณเห็น) ในฟีด FPV ของคุณ บทช่วยสอนนี้อธิบายถึงขั้นตอนที่จำเป็นในการตั้งค่า OSD
6. บัดกรีแผ่น + 5V, GND, Tx และ Rx ของ Micro MinimOSD ไปยัง Piko BLX โดยใช้ความยาวของสายสั้น ๆ สิ่งนี้ทำให้ผู้ควบคุมการบินสามารถส่งแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และข้อมูล RSSI ไปยัง OSD คุณสามารถดูแผนภาพการเดินสายที่แน่นอนได้ที่นี่
7. ติดตั้ง Micro MinimOSD ในพื้นที่ขนาดเล็กภายใต้พื้นที่ติดตั้ง Piko BLX บัดกรีสายสัญญาณวิดีโอจากกล้องและสายสัญญาณออกไปยัง VTx ฉันได้แนบ OSD pinout กับขั้นตอนนี้แล้ว
8. ใส่ Piko BLX เข้ากับกระโปรง ใช้สกรูไนล่อน ฉันใช้สกรู M3x6mm ที่ฉันตัดลงเล็กน้อยเพราะยาวเกินไป
9. ประสานสายยนต์เข้ากับ ESC เนื่องจากแขนมีขนาดเล็กมากฉันจะต้องตัดมอเตอร์สั้นมากเพื่อประสานกับ ESC สิ่งนี้อาจทำให้เกิดปัญหาในภายหลังดังนั้นฉันตัดสินใจที่จะใช้วิธีการ 'ล้อมรอบ' ฉันผ่านสายมอเตอร์ภายใต้ ESC กลับไปที่มันแล้วบัดกรีพวกเขาและวางท่อหดความร้อนกับสิ่งทั้งปวง ESC ของฉันไม่ได้มาพร้อมกับมอเตอร์ หากคุณทำคุณจะต้องลบพวกเขา
10. ประสานแบตเตอรี่ตะกั่วและพลังงาน ESC และสัญญาณนำไปสู่ ​​Piko BLX ลวดสีดำพันรอบ ๆ สายสัญญาณสีขาวสามารถไปที่แผ่นเดียวกันกับพื้น ESC ประสาน VTx กับแผ่นพลังงาน VTx บน Piko (ตรวจสอบให้แน่ใจว่า VTx ของคุณสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่เต็ม) คุณควรบัดกรีด้วยเสียงสัญญาณเตือนและตัวรับสัญญาณ (และสายสัญญาณ telemetry หากมี) ฉันใช้ FrSky X4R-SB โดยถอดหมุดออกแล้ว แต่มันก็ยังค่อนข้างแน่น หลังคาไม่ปิดสนิท ฉันอยากจะแนะนำตัวรับสัญญาณขนาดเล็กที่รองรับ FrSky (ถ้าคุณใช้วิทยุ / โมดูล FrSky) เช่นเครื่อง FuriousFPV หรือ Banggood ที่วางจำหน่าย คุณสามารถค้นหาแผนภาพการเชื่อมต่อที่สมบูรณ์ได้ที่นี่อีกครั้ง

แค่นั้นแหละ. ฉันพบว่าวิดีโอสร้างนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเช่นกัน ก่อนที่คุณจะเปิดหลังคาเราจำเป็นต้องผ่านการตั้งค่าซอฟต์แวร์

ขั้นตอนที่ 3: รวบรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน: ตั้งค่าซอฟต์แวร์

ฉันแฟลช Piko BLX เป็นครั้งแรกกับ Betaflight เวอร์ชั่นล่าสุด (3.0 RC12 ในขณะที่เขียน) มันยังอยู่ในรุ่นก่อนวางจำหน่ายและอาจจะบั๊ก หากคุณต้องการเฟิร์มแวร์ที่เสถียรมากขึ้นคุณสามารถค้นหา Betaflight และ Cleanflight รุ่นเก่าได้จากเว็บไซต์ FuriousFPV ฉันยังได้แฟลช ESC ไปยัง BLHeli_S เวอร์ชันล่าสุด (16.3 ณ เวลาที่เขียน) โดยใช้ฟังก์ชั่น passthrough บนตัวควบคุมการบินและซอฟต์แวร์ BLHeliSuite สิ่งนี้ต้องการให้คุณเสียบแบตเตอรี่ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดตัวขับเคลื่อนและไม่มีบลูทู ธ / บัดกรีประสาน (ตรวจสอบซ้ำด้วยมัลติมิเตอร์และใช้ SmokeStopper เมื่อคุณเสียบแบตเตอรี่เป็นครั้งแรก)

ฉันปรับเทียบ ESCs จากซอฟต์แวร์ตัวกำหนดค่า Betaflight ฉันได้แนบรูปภาพที่แสดงการตั้งค่าปัจจุบันของฉันทั้งใน Betaflight และ BLHeliSuite

เมื่อคุณตรวจสอบแล้วว่าส่วนควบคุมของคุณตอบสนองถูกต้องแล้วก็ถึงเวลาที่ต้องใส่หลังคาและใบพัดและบินได้ทันที ฉันพบว่าวงกี่เป็นตัวเลือกที่ดีในการรักษาความปลอดภัยหลังคา มีชุดตะขอเล็ก ๆ ที่ด้านหน้าและด้านหลังของหลังคาซึ่งคุณสามารถพันผ้าทอรอบ ๆ หลังคาได้

ขั้นตอนที่ 4: Let's Fly!

การบินเฮลิคอปเตอร์ขนาดเล็กนี้สนุกมาก มันบินได้ดีอย่างที่ฉันคาดหวังและตอนนี้ฉันสามารถฝึกฝน FPV ได้ทุกวันในพื้นที่ที่ฉันอยู่ใกล้บ้าน หากคุณเคยสร้างโดรนแข่งมาก่อนให้พิจารณาขนาด 130 สำหรับงานสร้างครั้งต่อไปของคุณ หากคุณยังใหม่กับควอดคอปเตอร์อาจมี 130 คนที่ดีและเล็ก แต่เริ่มต้นด้วยการใช้ทักษะและประสบการณ์ระดับสูงในการสร้าง หากคุณมั่นใจในทักษะการบัดกรีของคุณคุณอาจจะทำได้ แต่ก็เป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างแน่นอน

สนุก!

รองชนะเลิศอันดับที่ใน
การประกวด Drones 2016