30 мая 2011 в 22:39

Квадрокоптер своими руками: Часть I

ВНИМАНИЕ, статья устарела, но её всё еще можно использовать в ознакомительных целях
Как и обещал, как только полечу — напишу полноценный пост по поводу сборки своего летающего агрегата. Наверняка многие давно посмотрели как «обычный» офисный сотрудник собирает это за 2 часа, сразу отмечу что я не «обычный» офисный работник, поэтому летчик из меня пока не очень, но важно что квадрокоптер летает и адекватно реагирует на управление. Первое и самое главное — если решили собирать, не экономьте и не думайте что вы умнее тех кто уже летает, так же учтите, что теория несколько расходится с практикой.
Есть большое число прошивок, готовых контроллеров, вариантов датчиков, моторов и т.д. и т.п. — выбрать есть из чего, но в статье остановлюсь только на одном варианте, основанном на Arduino Mega, прошивке MegaPirate и относительно дешевых датчиках.


Результат


Чтобы не мучить тебя, %username%, вот так оно летает без особых настроек, калибровок и балансировок в неумелых руках:

А теперь что же нам потребуется для этого…

Детали и цены


Самое важное и минимальное что потребуется для сборки с нуля (первым в списке идет то, что использовал я, затем то что используют многие другие):
Сам квадрокоптер
Моторы: 4 штуки
лучше брать на 1 больше, пригодится
hacker Style Brushless Outrunner 20-22L 924kv $12.88
hexTronik DT700 Brushless Outrunner 700kv $10.95
2213N 800Kv Brushless Motor $7.36
Пропеллеры: минимум 2 стандартных и 2 обратного вращения
в начале попыток и испытаний это будет главных расходный материал, поэтому берите сразу много, заодно часть из них будет бракованное и не пригодное для использования
10X6 Propellers (5шт)
10X6R Propellers (5шт)
$2.40
$3.04
APC 10x4.7 counter rotating propellers set $8.50
Регуляторы скорости: 4 штуки
покупать надо как и моторы с запасом, может быть брак или случайно сгорит и потом месяц ждать новый
HobbyKing 30A BlueSeries Brushless Speed Controller
они же Mystery 30A BlueSeries
$10.47
$13.96
TURNIGY Plush 25amp Speed Controller $11.81
Источник питания
с увеличением емкости растет и вес, а значит моторы будет больше потреблять, поэтому нет особого смысла брать супер емкий аккумулятор, лучше взять 2-3 мелких и менять их
Turnigy 2200mAh 3S 30C Lipo $13.79
ZIPPY Flightmax 2800mAh 3S1P 30C $17.76
Рама
стараемся делать максимально легкой и прочной
4 алюминиевые трубки или профиль 10х10 и кусок фанерки разобрать алюминиевый штатив
HobbyKing Quadcopter Frame V1 $14.99
Мозги и датчики
Программируемый микроконтроллер Seeeduino Mega $43.00
Arduino Mega $64.90
Датчики
рекомендую сразу брать AllInOne или FFIMU платку, так как остальные датчики очень сильно пригодятся потом
гироскоп ITG3205
акселерометр BMA020
WMP $7.98
BMA020 230руб
All In One (гироскоп ITG3200, акселерометр BMA180, барометр BMP085, магнитометр HMC5883L) $99.80
FreeFlight IMU 1.22L €84.00
Аппаратура управления и зарядное устройство
Аппаратура управления
минимум 4 канала
Hobby King 2.4Ghz 4Ch Tx & Rx V2 (Mode 2) $22.99
Turnigy 9X 9Ch (Mode 2) $53.79
Аккумулятор к аппаратуре Mystery 11.1V 2200mAh $12.72
AA 600mAH Ni-MH Battery Set (8pc) $1.99
Зарядное устройство iMAX B6 2.5" LCD RC Lipo Battery Balance Charger $36.50
Turnigy Accucel-6 50W 6A Balancer/Charger $22.99
Другое
так же потребуются проводочки, болтики, винтики, стяжки, дрель, паяльник с паяльными принадлежностями и более-менее прямые руки
ИТОГО примерно от 220$

Сборка и настройка железа


Предположим что всё что выше у вас уже есть и можно приступать к сверлению, паянию и скручиванию.
Раму делаем кто во что горазд, главное чтобы расстояние от центра до концов лучей было одинаково, пропеллеры при вращении не задевали друг друга и центральную часть (фанерку), так как на ней будут мозги, датчики и возможно камера. Датчики лучше устанавливать на толстый скотч, силикон или резину, для уменьшения вибрации. На концах или в середине лучей можно вставить резиновые мячики, пенопласт или плотный паралон в качестве шасси для мягкого приземления.
У меня получилось примерно вот так (аккумулятор крепится с другой стороны, на фото старый вариант мозгов коптера с прошивкой MultiWii, с которой мне так и не повезло):

не очень красиво, но летает
А теперь внимание косяки, о которые можно споткнутся по незнанию и нужная информация:
  • Приемник надо спарить с передатчиком — написано в инструкции
  • Регуляторы скорости (ESC) нужно калибровать! Для этого соединяем вместе все 4 ESC: землю (черный) и сигнальный провод(белый или желтый) и оставляем ОДИН провод питания (красный), после чего вставляем это в третий канал приемника, а так же соединяем провода питания и подсоединяем к регуляторам моторы. После этого на включенном передатчике ставим ручку газа (третий канал) в максимальное положение (вверх) и подключаем к регуляторам скорости источник питания, моторы весело пропищат, после чего опускаем ручку газа вниз и моторы снова пищат — ура, мы откалибровали регули
  • Часто регуляторы скорости нужно еще и запрограммировать, об этом читайте инструкцию к своим регуляторам, основной момент — увеличить скорость реакции, повысив частоту и выставив режим моментальной реакции, а не постепенного набора оборотов. Это можно сделать как слушая бесконечные пищания, так и с помощью специальных карточек для программирования.
  • Чтобы моторы вращались в другую сторону нужно поменять любые два провода местами
  • Ставьте пропеллеры в последнюю очередь — они очень хорошо режут руки
  • Моторы, как и пропеллеры часто требуют балансировки, для уменьшения вибрации, для этого возьмите обычные стяжки для кабелей и нацепив 1-2 на мотор вращайте и включайте, пока не почувствуете минимальную вибрацию. Более подробно, а так же с видео лучше почитать на специализированном форуме


Продолжение
PS: надеюсь люди в RC теме простят меня за неточности и поправят где надо.
+130
62658
357
SovGVD 26,4

Комментарии (85)

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
+3
SovGVD, #
вполне можно, например вот такой вариант: www.youtube.com/watch?v=AZ7Xt2b61Us + найти ооочень легкую камеру
незаметно не получится — шумноват он всетаки =)
0
ftp27, #
Потрясающе, а есть сайт данного девайса?
+1
SovGVD, #
незнаю, но как я понимаю там MultiWii (Arduino Pro Mini + WiiMotionPlus), моторы ADH30S-6100kv, регули XPA 3A 1S
+1
Begetan, #
+2
SovGVD, #
Я думаю человек спрашивал про миникоптер, который не MultiWii сделан
+1
shomanito, #
Конкретно этого нету, но есть варианты и поменьше:
+3
shomanito, #
Ссылка не прошла: www.daedalus.nu/category/crazycopter/
+1
FLAKON, #
Спасибо, очень интересная статья.
0
gaki, #
> незаметно не получится — шумноват он всетаки

А если в виде дирижабля?
0
SovGVD, #
тогда это уже и не коптер совсем =)
+6
mark_ablov, #
знакомые будут шокированы увидев за спиной дирижабль, который следит за ними.
квадракоптер менее внезапен.
0
pokryshkin, #
Как раз наоборот более внезапен: раз, и с неба свалился, пожужжал и исчез.
+1
mark_ablov, #
внезапен в том плане, что вертолет на радиоуправлении, пусть немного и странноватый, можно увидеть довольно часто, а вот дирижабль вызывает чувство нереальности.
0
kurokikaze, #
К тому же дирижабль, как мне кажется, будет гораздо медленнее.
0
MAXH0, #
А можно с точеными пропеллерами для ликвидации соседей :)
Если серьезно, то защита простится. Или не все так страшно как кажется?
+8
SovGVD, #
защита пропелеров на подобии AR.Drone? вообще лишний груз, надо просто научится хорошо летать и не рядом с людьми, максимальная скорость вращения примерно 160 оборотов в секунду — при взлете очень хорошо косит траву и убирает пыль/песок с дорог, если поднести руку — режет неплохо даже в момент старта, по запястью крайне опасно =) я первое время вставал подальше или запирал в комнате (благо дверь со стеклом)
+5
Nesvet, #
AR.Drone, кстати, не режет совсем — попадало по пальцу на полной скорости — обделался лёгким испугом :-)
+6
ZolDoR, #
Опечатка по Фрейду? :)
+13
Gol, #
Когда по пальцу пропеллером зафигачит на полных оборотах — обделаешься и по Фрейду, и ещё по куче методов
0
Covax, #
в том то и большой плюс коптера, в отличие от вертолета, что ничего с рукой, ногой, ушами, кроме царапин разной глубины, не будет. а вертолет может запросто нанести увечья, а то и…
0
SovGVD, #
но он и особо груз не тягает, на данный момент мой коптер тянет примерно 1.5 кг (включая собственный вес 1 кг, т.е. еще минимум 500 грамм полезного груза), но пропеллеры стоят фиговые, тяга меньше чем должна быть, вот-вот придут новые, буду мучить его
0
MAXH0, #
Я думаю если делать летающее крыло то можно еще вес и сэкономить, а подъемную силу увеличить (за счет устранения краевых эффектов). Хотя это надо с нашими авиамоделистами посоветоваться.
+1
Rulin, #
Если можно получить настолько серьезные травмы, вплоть до ампутации конечностей (пальцев), почему никто не думает о том как закрыть винты, например можно как на напольных промышленных вентиляторах, винты окутывают металлической сеткой, понимаю что это лишний груз но ведь у коптера неплохая подъемная сила и он вполне может потянуть вес например четырех алюминиевых сеток, это ведь многих обезопасить от тяжелых травм да и сами винты приобретут дополнительную прочность плюс возможность сталкиваться со стенами (если запускаем например в квартире)
0
SovGVD, #
можно, НО лучше научится хорошо управлять (тем более что обычно летают высоко, где людят сложно что-то отрезать), чем делать и вешать 4 лишних груза
0
ppiskun, #
Слишком шумно. Для подглядывания за людьми в окнах могу предложить шар с контролем высоты.
+1
Nesvet, #
Parrot AR.Drone:

image

Рекомендую тому, кому лень, но тоже хочется полетать. Ну и у кого iPhone/iPad есть.
+1
SovGVD, #
0
Nesvet, #
Да, теперь вижу, что поторопился
0
SovGVD, #
более того, можно обычную аппарутурку-пульт подключить www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1420951
forum.rcdesign.ru/f123/thread170091-12.html#post2525700
+1
Gol, #
0
Daminion, #
Один родственник вернул его обратно, после покупки отказался летать. Причины не знаю :)

Вот такие бы квадрики собрать:
www.youtube.com/watch?v=E7X0_6o9J10
0
SovGVD, #
квадрик то такой собрать не проблема — проблема сделать комнату с кучей камер для отслеживания положения и поставить пару компов для просчетов
0
Ar2r, #
А это идея — пенопласт спресовать =))))
0
SAKrisT, #
ага, вот в магазине )
store.apple.com/us/product/H1991?mco=MTM3ODU2NDI
+1
OverQuantum, #
Написал бы ещё кто-нибудь инструкцию, как все эти детали купить с доставкой в Москву. Желательно для чайников в международной доставке.
0
OverQuantum, #
Руки прямые, английский хороший, а вот опыту заказов не хватат.
+3
SovGVD, #
это не совсем по теме статьи, но достаточно просто завести карточку VISA Classic, создать аккаунт в paypal и в магазинах писать адрес доставки транслитом
0
OverQuantum, #
Хм, выглядит просто. А прохождение товарами таможни не вызывает затруднений?
+2
SovGVD, #
нет, если не закажите на сумму большее 1000 евро (или долларов), в МО идет примерно 15-30 дней, трек дадут, можно будет отслеживать или писать заявление о пропаже =)
еще совет — не заказывайте всё одной огромной коробкой, лучше 3-5 посылок, вероятность что придет в сохранности намного выше
0
OverQuantum, #
Спасибо.
+2
Siorinex, #
Ещё один плюс в пользу нескольких посылок в том, что банально HK для больших посылок не может паковать в коробку акков на сумму более 5000mAH! Я на это напоролся, в итоге зарядка и батареи — ползут второй посылкой с транзитом через Швейцарию почему-то… При том, что в момент пролёта ею Швейцарии — первая с РУ и моторами с прочим — прошла таможню у нас и вот уже с 26 мая непонятно где находится…
+2
miolini, #
Еще меньший труд сделать виртуальную карточку в Qiwi за 10 руб. и 2 минуты.
0
Siorinex, #
Посмотри статьи про покупку на Ебае — рег в ПейПалке, как писать адрес и т.д. и т.п. Отличий — минимум!
+3
NeoNN, #
Случайно напомнило этот эпизод
–3
lestatbbk, #
мне сей девайс напомнил скайнет
+2
MrCrock, #
Небольшие изменения в конструкции, и можно срижку газона совмещать с авиамоделированием.
0
Nidaylokn, #
Да и вентилятор неплохой можно сделать.
0
SovGVD, #
им еще очень хорошо очищать дороги от песка — один пролет и чистый асфальт
+1
MrCrock, #
Скоро будут заголовки в новостях: «Стая квадрокоптеров улетела на зимовку».
0
gabriell, #
Интересно было бы квадрокоптер, которым можно было бы управлять с ПК ( Желательно в кроссплатформенной версии).
0
Siorinex, #
АрДрон — народ им и с Убунты рулил и, вроде, с винды… Под Ведроид — аж три варианта прог, но у нас не вышло: надо ведроидный девайс под AdHock апать…
0
Covax, #
У Ардрона дальность десятки метров, в ветер не летает. Самодельный коптер. который описал Глеб, можно совершенствовать до безобразия и по дальности и управляемости с компьютера.
0
Siorinex, #
Ну, вот именно поэтому и сижу на форуме и собираю микс Виия м Пиратом… ;)
Да и у Ардрона грузоподъёмность так себе: у нормального коптера винты руки режут, а у АрДрона — просто по пальцам бьют… Мягкие они там…
Ну и т.д. и т.п.

P.S. Утром в почтовый ящик привалило счастье в виде извещения на моторы и т.д.! Вечером заберу и начну подключать… %)
0
Covax, #
я то думаю откуда ник знакомый :)
0
Rulin, #
Былобы еще круче еслиб он управлялся через 3g, можно былобы летать по всему городу, управлять по видео камере, вот только аккумулятор должен быть нехилого размера
+2
jack7277, #
дада, и сам чтобы в женские раздевалки залетал.
+1
SovGVD, #
не хочу расстраивать, но для акумулятора нехилого размера нужная нехилая подъемная сила, которая этот самый аккумулятор будет кушать и в итоге хорошего выигрыша по времени полета не получить
+1
SovGVD, #
данный прошивка (MegaPirates) позволяет управлять девайсом с наземной станции (ПК)? т.е. можно просто задавать маршрут и он полетит по нему (при наличии GPS и компаса)
GPS есть, осталось дождаться компаса и разориться на 2 Xbee модуля =)
0
Rbox, #
А что у вас не срослось с MultiWii? Я сейчас собираю на основе их проекта свой квадрик, к ардуине WMP и нунчак подключал, вертел в руках — графики вроде работают адекватно.
Если не сложно — напишите в чем у вас были проблемы.
И ещё — какой вы использовали GPS?
+1
SovGVD, #
я тоже подключал, крутит и вертел и никаких проблем не было, но при реальном полете квадрик постоянно заваливается назад (триммирования аппы и акселя помогает в первый раз, при втором, третьем и т.д. разах всё возвращается и надо заново калибровать, триммировать и плясать с бубном), но судя по тому что куча народу летает — мне просто не повезло (или руки не от туда)
когда попробовал прошивку MegaPirates — коптер стал идеально ровно висеть, не требовалось никаких триммирований, донастроек, балансировок — т.е. у меня даже датчики не защищены от вибрации (просто стоят на плате, которая прикручена болтами к раме) и это никак не влияет на стабильность… в общем я полностью забил на MultiWii, к тому же в MP прошивке можно летать по GPS, висеть по барометру (+-0.5м) или по дальномеру (+-1см) и красиво мигать светодиодиками
+1
Rbox, #
Ясно, спасибо за советы.
Как соберу — буду пробовать!
0
DangerT, #
Какая прелесть! А интересно — получится подобный фокус: выставить высоту и горизонтальными перемещениями косить газон? :)
+1
Covax, #
может бог с ней с травой, пусть, раз уж летает, художественной подрезкой деревьев займется? :)
+2
SovGVD, #
по GPS на полях вырезать рисунки
–2
DangerT, #
Да фиг с ним, с GPS и рисунками. Зато по ГЛОНАССу такие замечательные абстрактные каракули получаться! :) При попытке повторить рисунки, нарисованные по GPS :)))
0
ThePretender, #
А на сколько времени хватает аккумулятора?
0
SovGVD, #
у кого как, но примерно 5-15 минут, потом сажаем, меняем и еще столько же
0
Alexar, #
А почему все трясутся вокруг именно квадракоптеров? Чем самолёты не угодили? Под них не разрабатывают подобных систем? По идее с самолётами интереснее. Та же камера + скорость полёта выше. Дальность — дальше…
PS
Вы не подумайте, самому интересно, хочется склеить\спаять квадрик :)
0
SovGVD, #
самолеты не умеют зависать и для взлета надо более-менее много места
самолет (а точнее гидроплан) будет следующим =)
+1
TAURUSiv43, #
По поводу всех датчиков, я себе заказал вот такую штуку http://cgi.ebay.com/HMC5883L-BMA180-BMP085-ITG3200-sensor-board-5V-LLC-/260766408107 жду пока привезут.
0
SovGVD, #
как раз про неё и идет речь во втором пункте датчиков =) спасибо за ссылку, сейчас обновлю
+1
Ar2r, #
Хочу заметить, что там есть такие платы на 3.3V или 5V
:-)
0
TAURUSiv43, #
Ну 5 вольт желательнее, все таки с ардуиной будет работать, а у нее на пинах 5 вольт.
0
SovGVD, #
на самом деле всеравно, у меня датчики работаю без всяких LCC от 3.3в на i2c шине
0
Siorinex, #
Как раз «5 в 1» с GPS сейчас только в Импорте появилась…
С учётом того, что отослали её с разницей чуть не в неделю с основным комплектом и акками — очень неплохо! (Основной комплект с моторами, пропами и т.д. — получил вчера, акки — ехали через Швейцарию транзитом и пока в импорте не видно, хотя из Швейцарии их и турнули за сутки до вылета из Риги датчиков… %) )…
Сегодня на работе запланирована пайка мультивия и балансировка пропов… Один фиг я там не особо и нужен-то сегодня…
0
Artouiros, #
Эта штука может сотавить человека без конечностей, не знаю, но почему-то испытываю страх перед всеми режуще-колящими поделками.
0
SovGVD, #
нее, без конечностей не оставит (кость не перерубить), максимум придется швы накладывать и то если неудачно руку пихнуть
0
Ar2r, #
Спасибо за интересный и полезный пост.
Заодно проютубил инструкции по пайке плат, лужению проводов и последующей спайки.

Заказал текстолит. на выходных буду резать и свинчивать каркас.

Если видео по созданию компетеров посмотреть — можно много интересного узнать.
0
SovGVD, #
3 часть будет скорее всего в конце месяца, об автономном полете, если оно всётаки работает, так как до сих пор никто не тестировал =)
0
Ar2r, #
Сейчас мини FAQ составляю по сборке каркаса для квадрокоптера. просто для себя.

Но больше всего непоняток с тем — как сделать коптер более сбалансированным по весу. т.е. подвесить за центр на вереворчку и смотреть куда наклоняется и уравновешивает перемещением аккумулятора. Или в этом нет необходимости?
0
SovGVD, #
коптер сам по себе выравнивается, но чтобы лищний раз не напрягать моторы — лучше всё вешать в центр
я по поводу баланса даже не загонялся (задняя часть немного тяжелее из-за разных лучей) — прошивка слишком хорошая и прощает кучу ошибок, например вот на этом видео: www.youtube.com/watch?v=wD86Y1neCLc на 33 секунде коптер задевает за кочку за земле, но нисколечко не переворачивается, а уж перекос от веса — совсем не страшен
0
Ar2r, #
Если я правильно понимаю — то чем меньше лучи и мощнее моторы -тем больше его колбасить будет. Хочу рискнуть и собрать коптер на лучах длинною 22см. (аллюминиевые полые рейки 10х10х220мм).
0
demonit, #
пора делать квадрокптер-заправщик — с дополнительными аккумуляторами сбрасываемыми в заправляемый аппарат :))

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Войдите, пожалуйста.