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Como montar um quadrocopter com suas próprias mãos. Configuração e controle do Quadrocopter

Um quadrocopter é um voadorPlataforma RC com quatro motores brushless equipados com hélices. A composição de tais dispositivos inclui uma plataforma multi-rotor voadora. Em vôo, o quadrocopter ocupa uma posição horizontal em relação à superfície da terra, é capaz de pairar sobre o local selecionado, se move para os lados, para cima e para baixo. A presença de equipamentos adicionais especiais permite que o quadrocopter realize voos quase autônomos.

Quadricóptero faça você mesmo

Quadcopter com câmera

Este aparelho está equipado com quatro rotores, quegirar diagonalmente em direções opostas. Os rotores são controlados por um processador que relata dados de três giroscópios projetados para determinar e fixar a posição no espaço em todos os três planos. Graças ao acelerômetro, é possível assumir uma posição completamente horizontal. A fixação do quadrocopter na altura desejada é realizada graças ao equipamento com sensor de pressão. O dispositivo é deslocado no espaço devido ao fato de que a velocidade de rotação de um ou outro par de motores muda. Há um rolo do quadrocopter com seu movimento adicional.

Como fazer um quadricóptero

Primeiros instrumentos

Essa direção começou a se desenvolver em 2006.Os desenvolvedores da Alemanha Ingo Busker e Holgen Buss criaram um quadricóptero com suas próprias mãos. Uma enorme comunidade de pessoas entusiasmadas se reuniu em torno dele - modeladores RC, programadores, designers. Em meados de 2007, os quadrocopters começaram a pairar e se mover de forma bastante constante no ar. Tais dispositivos diferem dos helicópteros controlados por rádio de forma positiva devido à flexibilidade do projeto e ao baixo custo. O equipamento necessário para um quadrocopter pode ser adquirido e, em seguida, há um enorme espaço para criatividade. Além disso, em caso de acidente, geralmente é muito mais barato consertar esse dispositivo do que um helicóptero controlado por rádio.

Controle de quadricóptero

Como montar um quadrocopter com suas próprias mãos: instruções

É bem possível fazer um quadro para o dispositivopor conta própria. Isso exigirá não tantos materiais. Entre eles está um pedaço de compensado 150 x 150 mm, um perfil quadrado de alumínio 14 x 14 mm. Os raios podem ser aparafusados ​​com parafusos ao longo das diagonais do quadrado. Fita fina de alumínio pode ser usada para criar esquis de pouso e um suporte de bateria. Cada viga do centro tem 300 mm de comprimento e cada viga tem 250 mm de comprimento. Os furos para os motores nas extremidades das vigas podem ser feitos após a montagem, marcando tudo nos motores.

Como montar um quadrocopter com suas próprias mãos

Quadcopter RC: Lista de Peças Necessárias

  • Hardware Turnigy 9x.
  • Painel de controle.
  • Bateria para equipamentos.
  • Bateria de energia para o próprio quadcopter.
  • Hélices.
  • Dispositivo de carregamento.

Montando um quadricóptero

Primeiro você precisa instalar a placa de controle etente colocá-lo o mais próximo possível do centro da plataforma. Ou seja, é melhor medir tudo com antecedência, para que depois não haja problemas com equilíbrio e outros pontos. Os furos são perfurados através do compensado instalado anteriormente, diretamente nas extremidades das vigas de alumínio. Parafusos de metal longos são usados ​​para aparafusar a placa diretamente nas vigas. Falando sobre como montar um quadricóptero com suas próprias mãos, deve-se notar que os feixes não devem ser perfurados, pois aqui a bateria os une o mais firmemente possível.

Em estreita proximidade com a placa necessáriainstale o receptor. Pode ser fixado com supercola. Se a atribuição dos canais no receptor corresponder exatamente à da placa de controle, uma conexão simplificada pode ser feita para eles usando dois loops de três fios.

Quadcopter RC

Posicionamento do motor

Se você falar sobre como fazer um quadrocoptercom as próprias mãos, é necessário marcar as vigas e fazer furos para o motor. A distância das arestas ao eixo de rotação deve ser exatamente a mesma em todos os casos. O furo para a cauda do eixo, que sai da parte inferior do motor, deve ser perfurado em toda a largura do quadrado, o que permitirá ver se o eixo está agarrado às bordas.

Desmontagem com fiação

Nesta fase, é hora de fazer o seguinteoperações. Primeiro, uma “aranha” é composta por quatro controladores de velocidade, e seus fios de alimentação devem ser conectados em paralelo usando adaptadores especiais. Vale a pena usar conexões destacáveis ​​apenas em um lugar - onde a bateria está conectada à "aranha". Todo o resto deve ser soldado e depois apertado em termorretrátil, pois várias surpresas podem acontecer em voo devido à vibração. Agora você precisa conectar os fios de sinal dos drivers de acordo com os números do motor na placa de controle.

Quando tudo estiver montado, você pode prosseguir para testar e resolver os problemas que surgirem.

Configuração do quadricóptero

Alternativa

A primeira coisa a dizer aos interessados,como montar um quadrocopter com suas próprias mãos: não economize em detalhes. Há um grande número de firmware, opções de sensores, controladores prontos, mas nosso artigo descreverá o uso do Arduino Mega, firmware MegaPirate, além de sensores relativamente baratos.

Detalhes

Para dar partida você vai precisar de 4 motores mais 1poupar. As hélices também devem ser tomadas com margem, deve haver pelo menos 2 rotações padrão e 2 reversas. 4 controladores de velocidade, além de algumas peças de reposição. Como fonte de energia, você não deve levar uma bateria de super capacidade, pois isso apenas adicionará peso extra ao dispositivo. É melhor preferir vários pequenos para alterá-los por sua vez. O quadro deve ser o mais forte e leve possível. A opção descrita acima pode ser chamada de bastante adequada. Como cérebro e sensores do dispositivo, você pode usar um microcontrolador programável, uma placa AllInOne, um acelerômetro, um giroscópio, válvulas de controle, baterias, um carregador e muito mais. Este último deve ser entendido como o número necessário de parafusos, parafusos, fios, braçadeiras. Você também precisará de ferramentas para o trabalho, como ferro de solda e acessórios, uma furadeira e mãos habilidosas.

Montagem de ferro e sua configuração

Se você tem tudo descrito acima, entãoé bem possível iniciar os processos de furação, solda e torção. A moldura pode ser feita da mesma forma descrita anteriormente, ou você pode mostrar sua imaginação. Mas apenas um ponto é importante aqui: certifique-se de que a distância do centro às extremidades dos raios seja exatamente a mesma, enquanto as hélices durante a rotação não devem tocar uma na outra e na parte central do compensado, pois todos os sensores, cérebros, e também a câmera é colocada nele, se desejar. Os sensores devem ser montados em fita adesiva grossa, borracha ou silicone para reduzir a vibração. No meio ou nas extremidades das vigas, você pode fixar faróis de espuma, espuma densa ou borracha, que assumirão as funções do trem de pouso no momento do pouso.

Sensores e como obtê-los

A mais simples das opções écompra de uma placa pronta com quatro sensores principais: um giroscópio projetado para medir a aceleração angular; acelerômetro para medir gravidade e aceleração; um barômetro que determina a altitude e mantém o quadricóptero nela; um magnetômetro que registra a direção do movimento.

No momento, você também pode encontrar essas placas à venda, nas quais, além dos quatro sensores indicados, há também um receptor GPS, usado ativamente para voos autônomos.

Montagem de cérebros

Para tornar o processo de instalação o mais conveniente possível,vale a pena colocar tudo em algum tipo de placa que desempenhe as funções de um protótipo. A pinagem da conexão depende do tipo de firmware atual no momento da montagem do dispositivo, portanto, em cada caso, tudo deve ser conectado de acordo com as instruções.

Configuração e download de firmware

Encontre o firmware certo no momento não éé difícil, então você deve baixar o arquivo apropriado e descompactá-lo. Depois que o firmware no Arduino for carregado com sucesso, você pode fazer o upload do programa de configuração e fechar o pino A5 para GND. Quando o programa estiver em execução, selecione a porta COM do Arduino no menu Option e AC2 Setup no menu Action. É importante que a configuração do quadrocopter seja bem-sucedida e, para isso, você precisa seguir claramente as instruções que aparecerão à sua frente após pressionar o botão enorme. Em uma janela, você será solicitado a mover os botões do controle remoto para os valores máximo e mínimo e, em outra janela, será solicitado que você verifique se o dispositivo está nivelado para calibrar corretamente os sensores.

Trabalho adicional

Quadcopter com câmera

O controle Quadcopter é configurado apóscalibração. Depois de concluir a configuração, você pode abrir o A5 do GND e, em seguida, encontrar o item Sensor AC2 no menu, onde você pode verificar se os sensores estão funcionando corretamente, na guia Sensor bruto. Cada volta da placa com sensores deve ser trabalhada da maneira mais clara possível, ou seja, à medida que eles giram, para que a seta fique, se ficar aquém ou ultrapassar o valor desejado, você terá problemas com o sensor ou com o coeficientes no código.

É necessário verificar o funcionamento do receptor.Isso é feito na próxima aba. Se o movimento do nível estiver correto, quando o stick do acelerador for movido para baixo por 2 segundos para a direita, o LED vermelho deve acender. Quando o mesmo manipulador se move lentamente para cima, aproximadamente o mesmo desvio de nível deve ocorrer na coluna da esquerda.

Resultado

Quando tudo tiver passado no teste, você pode montarhélices e, em seguida, tente decolar. Para fazer isso, o quadricóptero deve ser colocado longe de você, inclinar o manípulo esquerdo para baixo e para a direita e, em seguida, adicionar gás lentamente. Se o dispositivo decolou, isso é muito bom, mas se treme, você terá que ajustar o PID. Isso é feito no item PID Config. Isso tudo é feito em cada situação individualmente, ou seja, não existe uma solução universal. Agora você sabe como montar um quadrocopter com suas próprias mãos.