Как построить квадрокоптор. (NTM 28-30S 800kV 300W и Arducopter APM 2.6 и 6H GPS 3DR Radio и FlySky TH9X): 25 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Это руководство о том, как построить квадрокоптер с использованием двигателей NTM 28-30S 800 кВ 300 Вт и Arducopter APM 2.6 и 6H GPS и 3DR Radio. Я попытался объяснить каждый шаг несколькими изображениями. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, ответьте в комментариях или напишите по адресу rautmithil [at] gmail [dot] com. Вы также можете связаться со мной @mithilraut в твиттере.

Спонсор: radlab.sfitengg.org

Чтобы узнать обо мне больше: www.mithilraut.com

Шаг 1: Список компонентов

Мотор Пропеллер и ESC

1. NTM Prop Drive 28-30S Бесщеточный двигатель 800KV / 300W (версия с коротким валом) 4PCS.
2. Набор принадлежностей NTM Prop Drive 28 Series, 4 шт. (Получите еще 2, потому что они повреждаются или сгибаются во время аварии).
3. Afro ESC 30Amp Многороторный регулятор скорости двигателя (прошивка SimonK) 4 шт.
4. Лопасть пропеллера APC 1147 для вертолета RC Multi-Copter Quadcopter 2 пары (получите дополнительные 4 пары, если вы планируете очень часто разбивать дрон)

Радио и отказоустойчивость

1. Модернизированный передатчик FlySky FS-TH9X 2.4G 9CH с FS-R9B RM002 Mode 2
2. Turnigy TrackStar Epic Fail Safe для автомобилей и лодок
3. Turnigy 2650mAh 3S 1C Lipoly Tx Pack (Futaba / JR) ИЛИ HobbyKing 1500mAh LiFe 3S 9.9v передатчик.

Рамка

1. Алюминиевая квадратная труба (280-395x10мм) 4 шт. ИЛИ квадратная трубка из углеродного волокна 750x10 мм 4 шт.

2. Центральные пластины этой рамы (Изначально я построил квадрокоптер с этой рамой, но руки были сделаны из низкосортного алюминия, который погнулся во время одного из столкновений. Теперь я использую только верхнюю и нижнюю центральные пластины этой рамы. Все эти отверстия на требуются центральные пластины. Вы можете построить свою собственную пластину из углеродного волокна или лексана, используя эти конструкции.) ИЛИ

   1. Вы можете купить их со склада Hobbyking X550 Верхняя пластина основной рамы из стекловолокна 1 шт.
   2. Hobbyking X550 Нижняя пластина основной рамы из стекловолокна 1 шт.
3. F450 F550 SK450 Z450 TL450 Универсальное шасси с высокой посадкой, 1 комплект (поставляется с 4 шасси)

Электропроводка и питание

1. ZIPPY Flightmax 5000mAh 3S1P 20C 1PC (получите запасной, если не хотите ждать зарядки аккумулятора)
2. Сигнализация низкого напряжения Lipoly (2 с ~ 4 с)
3. Turnigy Высококачественный силиконовый провод 12AWG, 1 м (красный)
4. Turnigy Высококачественный силиконовый провод 12AWG, 1 м (черный)
5. 5X пар 4 мм Gold Bullet Connector Banana Plug (не нужно так много, но хорошо иметь запасной)
6. Штекер 10x 3,5 мм Gold Bullet Banana Connector Plug (не нужно так много, но неплохо иметь запасной)
7. XT60 - 4 х 3,5 мм переходной кабель питания Multistar ESC
8. XT60 штекерные / женские штекеры коннектора пули 2 пары

Комплект полетного контроллера Arducopter APM

1. Комплект контроллера полета APM APM 2.6 и 6H GPS, OSD и 3DR Радио 1 комплект
2. APM2.5 / 2.6 / 2.8 MWC Контроллер полета Световой индикатор и индикатор зуммера V1.0 1 шт.

Инструменты

1. Набор отверток
2. Инструмент для зачистки проводов
3. Плоскогубцы
4. Набор шестигранных или шестигранных ключей (приобретите набор, так как нам требуются 2 разных размера)

Гайки, болты и прочее

1. Нейлоновая распорка 3,5 мм id * 2 дюйма 4 шт.
2. Болт с шестигранной головкой 3,5 мм x 25 мм и совместимые самоконтрящиеся гайки (они поставляются с рамой, но вы можете купить аналогичные в хозяйственном магазине) * 20
3. Болты с плоской головкой 3,5 мм * 10 мм (которые входят в нейлоновые прокладки) и совместимые гайки * 15 шт.
4. Зарядное устройство для аккумулятора (если у вас его еще нет)
5. Трубка термоусадочная 5мм красно-черного цвета
6. Кабельные стяжки 6 дюймов 25 шт.
7. Кабельные стяжки 12 дюймов 5 шт.
8. Ножовка по металлу (если вы планируете резать квадратные трубы)
9. Электрическая дрель
10. Сверло (3,5 мм)
11. Паяльник
12. Припой провод
13. Горячий клеевой пистолет и стик.
14. Легче
15. Односторонняя и двусторонняя клейкая лента

Шаг 2: Сборка двигателя * 4

Необходимые инструменты:

1. Набор шестигранных ключей
2. Набор отверток

Распакуйте набор принадлежностей. Крепление двигателя закрепится на основании двигателя серебряными винтами. Адаптер гребного винта будет закреплен на верхней части двигателя винтами с шестигранной головкой. Кольцо и предохранительная гайка винта войдут в верхнюю часть адаптера.

Повторите это для всех 4 двигателей.

Шаг 3: Сборка руки * 4

Необходимые инструменты

1. Ножовка по металлу (если у вас нет труб определенной длины)
2. Набор шестигранных ключей
3. Электрическая дрель
4. Сверло (3,5 мм)
5. Плоскогубцы

Возьмите квадратную трубку и разрежьте ее на 4 части одинаковой длины от 280 до 395 мм. 280 мм - это минимальная длина, поскольку рекомендуемое расстояние от двигателя до двигателя для этих двигателей и гребного винта составляет 560 мм. Я сохранил лишние 115 мм для крепления винта, но это необязательно.

Расстояние между двумя отверстиями для рычага на моей центральной пластине составляет 20 мм.

Расстояние между двумя противоположными отверстиями крепления мотора составляет 34 мм.

Поэтому с одного конца я просверлил четыре отверстия диаметром 3,5 мм с центром в 5, 25, 221 и 255 мм. Первые 2 отверстия предназначены для крепления кронштейна к опорной плите. Последние 2 отверстия предназначены для крепления мотора. Отрегулируйте расстояние между первыми двумя отверстиями в соответствии с расстоянием между отверстиями на центральной пластине.

Прикрепите двигатель в сборе к каждой руке с помощью шестигранной гайки и болтов, шестигранного ключа и плоскогубцев так, чтобы провода двигателя указывали в центре квадрокоптера.

Повторите этот шаг для всех четырех рук.

Шаг 4: Сборка корпуса

Необходимые инструменты

1. Шестигранный ключ
2. Плоскогубцы

Возьмите руки, собранные на предыдущем шаге, и поместите их между центральными пластинами так, чтобы они образовали X-образную форму. Руки прикреплены под углом 90 градусов к соседним рычагам. Используйте шестигранные болты, гайки и шайбы, чтобы прикрепить рычаги к обеим центральным пластинам.

Под конец прикреплю шасси.

Шаг 5: пайка разъемов

Необходимые инструменты

1. Припой
2. Припой провод
3. Пистолет для горячего клея
4. Легче
5. Инструмент для зачистки проводов

Пайка разъемов аккумулятора:

Батарея, указанная в списке компонентов (ZIPPY Flightmax 5000mAh 3S1P 20C), имеет 4-миллиметровые коннекторы в качестве разрядной вилки. Эти разъемы не совместимы напрямую с разъемами XT60, используемыми в большинстве случаев. Поэтому мы выпаиваем из этих компонентов небольшой преобразователь.

1. Пара разъемов для пули 4 мм * 1

2. Пулевые гнездовые разъемы 3,5 мм * 2 (штекерные разъемы 3,5 мм совместимы с разъемами XT60). В качестве альтернативы вы можете использовать гнездовой разъем XT60.

3. 10 см провода 12 AWG (черный и красный соответственно) * 1

С левой стороны красного и черного проводов припаяйте патроны 3,5 мм.

С правой стороны красного провода припаяйте 4-миллиметровый коннектор «папа».

С правой стороны черного провода припаяйте 4-миллиметровый гнездовой коннектор.

После того, как все разъемы припаяны, вставьте небольшие отрезки 5-миллиметровой термоусадочной трубки в соединение и нагрейте его с помощью зажигалки.

Пайка силового модуля:

В комплект APM 2.6 входит модуль питания, который контролирует напряжение аккумулятора в полете. Он также имеет встроенный BEC, который питает главную плату. Входной конец идет к батарее, а выходной конец идет к регуляторам скорости.

Отрежьте 2 куска по 5 см каждый из красного кабеля 12AWG и 2 куска по 5 см каждый из черного кабеля 12AWG.

Припаяйте один конец обоих красных проводов к верхней части силового модуля (верхняя сторона - это та, на которой напечатано «силовой модуль»). Аналогичным образом припаяйте один конец обоих черных проводов к нижней части модуля.

Вставьте термоусадочные трубки во все четыре провода.

На входной стороне припаяйте штекерный разъем XT60, проверяя полярность разъема с красным и черным проводом. На выходной стороне припаяйте гнездовой разъем XT60, еще раз проверив полярность разъема с красным и черным проводом.

Выполните термоусадку паяных соединений обоих разъемов XT60. На силовой модуль нанесите слои горячего клея для изоляции паяных соединений.

Шаг 6: Подключение регуляторов скорости к двигателю и батарее

Радиотелеметрия 3DR состоит из приемника и передатчика. Из передатчика выходят провода, как показано на рисунке. На конце ресивера имеется штекерный USB-выход. В комплект также входят 2 антенны, которые подключаются к концу каждого модуля.

Возьмите кусок двусторонней клейкой ленты и приклейте его в любом месте на краю центральной пластины. Затем приклейте модуль передатчика к ленте и плотно прижмите. Направьте антенну наружу вертикально вниз.

Шаг 11: Установка светового индикатора и индикатора зуммера APM

Индикатор света и зуммера помогает пользователю узнать режим работы по изменению цвета даже во время полета. Зуммер звучит при низком напряжении. Поскольку во время полета свет должен быть виден, рекомендуется крепить индикатор снизу корпуса. Я использовал кусок двусторонней клейкой ленты, чтобы закрепить индикатор на нижней пластине. Я пропускаю провода через одно из множества отверстий на пластине.

Шаг 12: Установка шасси

Сверху шасси имеет 4 отверстия, которые можно использовать для крепления к стойкам. Однако, поскольку ширина рычага составляет 10 мм, а расстояние между отверстиями больше 10 мм, я использовал 2 кабельных стяжки, чтобы прикрепить шасси к рычагу, а также закрепить ESC.

Поместите шасси на нижнюю сторону кронштейна на расстоянии 50 мм от конца пластины и пропустите кабельную стяжку через 2 отверстия, переместите ее через кронштейн и закрепите стяжку. Проденьте вторую кабельную стяжку через другие 2 отверстия, перекиньте ее через рычаг, поместите ESC на рычаг и закрепите стяжку. Таким образом ESC прикрепляется к руке.

Шаг 13: прикрепите узел силового модуля

Подключите сторону «OUT» блока силового модуля, припаянную на шаге 5, к разъему XT60 блока распределения питания XT60-4x3,5 мм. Вставьте модуль разъема питания между обеими пластинами (используя двусторонний скотч), чтобы он не свешивался наружу.

Подключите сторону 3,5 мм разъемов аккумулятора (припаянных на шаге 5) к стороне «IN» модуля питания.

Шаг 14: установите аккумулятор

Используйте полоску на липучке длиной около 25 см и вставьте ее через прорези в нижней пластине так, чтобы оставался зазор 5–8 см для установки батареи. Вставьте аккумулятор в щель и закрепите его липучкой. Если аккумулятор соскальзывает, используйте 2 стяжки, чтобы закрепить аккумулятор на обоих концах аккумулятора.

Шаг 15: Установка модуля радиоприемника 2,4 G

Передатчик FlySky FS-TH9X 2.4G 9CH поставляется с 8-канальным приемником FS-R9B. Это радио отвечает за отправку команд навигации и управления квадрокоптеру. Мы будем использовать сервокабели для соединения между модулем приемника и платой APM. Поскольку эти кабели имеют длину 12,5 см, приклейте модуль приемника рядом с платой APM с помощью двусторонней ленты. Прикрепите антенну вертикально вниз к кронштейну с помощью ленты.

Шаг 16: Подключение модулей к основной плате

Подключение модуля GPS

Модуль GPS имеет 2 выхода. Один выход дает показания GPS. Другой вывод дает показания компаса. Выход GPS идет в верхний слот «GPS». Выход компаса идет в слот «I2C».

Подключение радиомодуля телеметрии 3DR

4-контактный выход радиотелеметрии входит в слот «Telem» в верхнем левом углу платы APM.

Подключение силового модуля

6-контактный выход модуля питания входит в слот «PM» в нижнем левом углу платы APM.

Шаг 17: подключение регуляторов скорости к плате APM

Квадрокоптер выполнен в X-образной конфигурации. Подключите 3-контактный сигнальный кабель каждого ESC к соответствующему разъему на выходе, как показано на схеме. Подключите ESC каждого двигателя к этим контактам.

A вверху справа --------- контакт 1

D Вверху слева ----------- Контакт 3

C внизу слева ------ контакт 2

B Внизу справа ---- контакт 4

Сигнальный кабель состоит из 3 контактов.

Коричневый - GND

Красный - VCC

Желтый - сигнал

От края плат подключите кабель, как показано на рисунке.

Шаг 18: Подключение радиоприемника

APM требует команд как минимум с 5 каналов. Остальные 3 канала могут быть подключены дополнительно. Требуются 5 каналов:

Входной канал - канал приемника

1 - 1 (крен / элероны)

2 - 2 (Шаг / Лифт)

3 - 3 (дроссельная заслонка)

4-4 (рыскание / руль направления)

5-5 (Вспомогательный - Используется для переключения режимов)

6 - 6

7 - 7

8 - 8

Используйте четыре 3-контактных сервокабеля для подключения сигнальной стороны модуля приемника к сигнальной стороне платы APM. Модуль приемника получает питание от платы APM, поэтому убедитесь, что хотя бы один из 3-контактных разъемов подключен горизонтально ко всем 3 столбцам.

Шаг 19: Сборка радиопередатчика

Fly Sky TH9X поставляется с

1. FlySky FS-TH9X 2.4G 9-канальный передатчик, режим 2
2. FS-R9B 8-канальный приемник 2,4 ГГц
3. Модуль RM002 2,4 ГГц
4. Bind Plug

Модуль RM002 подключается в слот за передатчиком. К нему прилагается антенна.

Присоедините батарею передатчика и поместите ее в батарейный отсек, как показано на рисунке.

Если вы настраиваете радиосистему впервые, вам нужно будет выполнить процедуру привязки, чтобы связать передатчик с приемником. Шаги к процедуре упомянуты здесь.

Вы также можете посмотреть это видео и сделать то же самое.

Шаг 20: Подключение светодиодного индикатора и зуммера

Подключите красную и черную пару перемычек к контактам «+» и «-» APM. Остальные три провода подключаются к сигнальным контактам.

Белый - контакт 5

Синий - контакт 6

Красный - контакт 7

Индикаторы будут светиться или мигать в соответствии с состоянием GPS и ARM. Зуммер будет звучать при постановке на охрану, низком заряде батареи или проблемах с подключением к GPS.

Шаг 21: настройка радиопередатчика

FlySky TH9X - это 9-канальный радиопередатчик начального уровня. В режиме 2 ручка газа находится слева. Чтобы соответствовать соединениям, сделанным на предыдущем шаге, передатчик должен быть настроен так, чтобы указывать, какой стик управляет какой функцией. Используйте кнопки со стрелками ВВЕРХ, ВНИЗ, +, - и кнопки выбора МЕНЮ, ВЫХОД для управления передатчиком.

Системные настройки

Для установки «Типа» выполните следующие действия.

1. Меню Системные настройки Тип Выбрать ACRO

Нажмите МЕНЮ для подтверждения. ВЫХОДИТЕ дважды, чтобы вернуться на главный экран.

Для настройки «Режима» выполните следующие действия.

1. Меню системных настроек Modevat PPM

Нажмите МЕНЮ для подтверждения. ВЫХОДИТЕ дважды, чтобы вернуться на главный экран.

Для настройки «Stick set» выполните следующие действия.

1. Меню System Settings Stick Set MODE 2

Нажмите МЕНЮ для подтверждения.

2. Когда вас спросят о "Thro Reverse", нажмите Exit.

ВЫХОДИТЕ дважды, чтобы вернуться на главный экран.

Настройка функции

Для установки «E. POINT»

1. Меню Func Settings E. POINT THR

2. Переместите ручку газа вниз и нажимайте «+», пока значение не станет 120%.

3. Переместите ручку газа вверх и нажимайте «+», пока значение не станет 120%.

Оставьте все остальные значения равными 100%.

Нажмите МЕНЮ для сохранения и дважды ВЫХОД, чтобы вернуться на главный экран.

Для настройки AUX-CH

Каналы 1-4 используются для крена, тангажа, газа и рыскания. Остальные 5 каналов могут быть назначены на разные переключатели и потенциометры на пульте дистанционного управления. APM предоставляет различные режимы полета, упомянутые здесь. Мы установим 2 режима полета: «Режим стабилизации» и «Режим удержания высоты», так как они являются основными, рекомендованными при однократном использовании переключателя GEAR. С помощью горшков можно установить другие и более двух режимов полета, что обеспечивает больший диапазон и гибкость для определения значения.

1. Настройки функций меню AUX-CH CH52. Установите CH5 на GEAR, используя '+' '-'. Нажмите МЕНЮ для сохранения и дважды ВЫХОД, чтобы вернуться на главный экран.

P. S. Большинство передатчиков оснащены 3-позиционным переключателем, но вы можете найти здесь инструкции по настройке 6-позиционного переключателя режима полета, который позволяет вам устанавливать и переключать дополнительные режимы на APM.

п

Шаг 22: Настройка Планировщика миссий

Планировщик миссий - это графический интерфейс, используемый для настройки платы APM. Здесь приведены инструкции по загрузке и установке.

Запустите Mission Planner, подключите плату APM к компьютеру с помощью кабеля Micro USB. Подождите, пока будут обнаружены драйверы и назначен COM-порт. Вы можете проверить назначенный COM-порт через диспетчер устройств в системе на базе Windows. В правом верхнем углу планировщика выберите соответствующий COM-порт, установите скорость передачи данных 115200 и нажмите «Подключиться». Плата APM будет подключаться и загружать различные параметры.

1. На «экране начальной настройки» выберите «APM Copter V 3.x.x Quad» и дождитесь загрузки и установки микропрограммы.

2. После загрузки прошивки выберите слева вариант «Мастер». Это откроет новое окно и поможет вам выполнить первоначальную настройку.

3. После этого в мастере проследите за серией изображений, чтобы выполнить настройку на каждом шаге.

Шаг 23. Мониторинг с использованием радиотелеметрии 3DR

Вы можете выполнять мониторинг полета и отдавать определенные команды, используя радиотелеметрию, также известную как MAVLink. MAVLink обеспечивает подключение к дистанционному зондированию по беспроводному каналу. Ресивер имеет на конце штыревой USB-выход. Подключите ресивер и дождитесь, пока Windows выполнит поиск драйверов. Если нет, то драйверы можно скачать отсюда.

Откройте диспетчер устройств, чтобы проверить COM-порт, назначенный приемнику. Запустите Планировщик миссий и выберите соответствующий COM-порт в правом верхнем углу. Нажмите "Подключиться".

Шаг 24: Проверка направления вращения двигателя и подключение гребных винтов

Как показано на схеме, двигатели 1 и 2 должны вращаться против часовой стрелки.

Моторы 3 и 4 должны вращаться по часовой стрелке. Включите плату APM и нажмите ручку газа ровно настолько, чтобы моторы запустились. Проверить направление вращения. Если какой-либо двигатель вращается в противоположном направлении, просто переключите любые два соединения между двигателем и ESC.

Последний этап завершения сборки - подключение пропеллеров.

Необходимые инструменты

Шестигранный ключ

Пара гребных винтов поставляется с набором из 4 переходных колец, которые используются для идеальной установки гребного винта на валу двигателя. Прежде чем выкручивать кольцо из упаковки, вставьте кольцо в пропеллер и проверьте, какое из них идеально подходит. Выверните это кольцо из упаковки и вставьте его на заднюю сторону пропеллера (ту сторону, на которой ничего не написано). Кольцо будет плотно прилегать. Сделайте это для всех четырех пропеллеров.

Чтобы прикрепить гребные винты, поместите гребные винты (стороной с надписью вверх) на вал двигателя, вставьте запрессованное кольцо гребного винта вверх дном и плотно закрутите гайку предохранителя гребного винта с помощью шестигранного ключа.

На двигатели 1 и 2 прикрепите пропеллеры с маркировкой 11x4,7. Это пропеллеры, вращающиеся против часовой стрелки.

На двигатели 3 и 4 прикрепите пропеллеры с маркировкой 11x4.7R. Это пропеллеры, вращающиеся по часовой стрелке.

Шаг 25: предполетный контрольный список и предупреждения

Контрольный список

• Моторные пропеллеры закреплены правильно и надежно.
• Батареи радиопередатчика и квадрокоптера заряжены.
• Все антенны обращены в правильном направлении.
• Все механические соединения и соединения, такие как гайки, болты и винты, исправны.
• Шасси крепятся плотно.
• APM, GPS и модуль компаса смотрят в правильном направлении (вперед).
• Полярность всех подключений правильная, контакты находятся в соответствующих гнездах.
• Все фитинги кабельных стяжек надежно закреплены.
• Калиброваны акселерометр, компас / магнит.
• Убедитесь, что нет электрических помех для компаса / магнита.
• На радиопередатчике все ручки, переключатели и потенциометры находятся в положениях по умолчанию.
• Убедитесь, что прием радиосигнала хороший и быстрый.
• Убедитесь, что отказоустойчивые устройства запрограммированы правильно.

Предупреждения

1. Убедитесь, что вы не летите в запретной для полетов зоне или вокруг нее.
2. Ознакомьтесь с правилами вашей страны в отношении эксплуатации беспилотных летательных аппаратов.
3. Не подходите к квадрокоптеру, когда моторы крутятся.
4. Не летайте высоко в населенных пунктах. Есть вероятность, что Flyaways может причинить вред человеку или имуществу.
5. Придерживайтесь звукового сигнала и приземлите коптер для проверки на наличие проблем.
6. Если вы не используете FPV (вид от первого лица), не выпускайте квадрокоптер из поля зрения во время полета.
7. Убедитесь, что вы летите в пределах досягаемости антенн.
8. Не летайте в дождливую или снежную погоду.
9. Не летайте ночью или в местах с плохой освещенностью.
10. Не вторгайтесь в частную жизнь людей / животных.
11. Будьте ответственным пилотом и летайте безопасно.