СБОРКА КВАДРОКОПТЕРА С ПОМОЩЬЮ ДОСТУПНЫХ КОМПОНЕНТОВ

В настоящее время всё большую популярность набирают мультироторные летательные аппараты - квадрокоптеры. Просто купить готовый квадрокоптер, достать его из коробки и сразу полететь - скучно и дорого. В данной статье предлагается сборка квадрокоптера собственными силами, что, на наш взгляд, будет гораздо дешевле и практичнее.

Сборка и настройка квадрокоптера являются очень интересным занятием, а отношение к самодельному аппарату будет совсем другое, нежели к купленному в магазине. Для нашей модели была выбрана рама 450, т.к. эта рама является наиболее оптимальным вариантом для начинающих пилотов, а также имеет неплохую грузоподъемность и прочность. В интернет-магазине AliExpress можно найти все необходимые комплектующие, но также там имеются уже готовые "kit" наборы со всеми необходимыми деталями, которые по цене обходятся дешевле. Средняя цена для небольшого набора составляет 6 500 рублей (около 40 000 тенге, курс взят по состоянию на 17.12.2019 г.). Заказывать одним набором будет удобнее еще потому, что все детали придут разом, а не по отдельности. Помимо деталей для квадрокоптера, необходимо оборудование для управления им. В некоторые наборы уже включен простой пульт управления FlySky i6. 

Самой важной частью будет являться литий-полимерный аккумулятор. В то же время он является и самой опасной частью квадрокоптера, в связи с чем стоит приобрести специальный индикатор заряда с системой оповещения. Для зарядки нашего аккумулятора необходимо использовать специальное зарядное устройство с возможностью балансировки ячеек заряда. Хорошим примером такого устройства может быть зарядное устройство iMAX B6.

В стандартный набор входят:

1. 4 пары винтов;
2. посадочные "ноги";
3. верхняя и нижняя часть рамы;
4. 4 луча для двигателей;
5. 4 бесколлекторных двигателя;
6. 4 регулятора оборотов;
7. полетный контроллер;
8. GPS антенна;
9. плата для разводки питания;
10. коннекторы и др.

Рисунок 1. Варианты расположения моторов

Начать сборку рекомендуется с рамы и силовой части. Для этого нам потребуется паяльник, флюс, припой и небольшой набор отверток. Необходимо залудить контакты. На самой раме уже есть несколько контактов для силовой части, но бывают и случаи, когда паять нужно именно на отдельной плате. Залудив контакты, припаиваем регуляторы оборотов. На регуляторе с одной стороны имеется три провода для подключения к двигателю, с другой два провода для питания и один для подключения к контроллеру полета. Провода питания можно припаять напрямую к раме, т.к. внутри неё уже есть разводка. Необходимо помнить, что красный провод - "плюс", черный провод - "минус". Припаяв четыре регулятора, необходимо припаять коннектор для аккумулятора на раму.

Далее переходим к двигателям. В наборе имеются специальные силовые коннекторы. Их необходимо припаять на силовые провода на регуляторе оборотов, а также на провода от моторов. Это даст нам возможность менять моторы очень быстро. С помощью шестигранников и наборов винтов собираем лучи для двигателей на раму. Далее крепим и сами двигатели на винты чуть большего размера и закрепляем регуляторы на лучах. Лучше всего для этого подходят кабельные стяжки.

Полетный контроллер в нашем квадрокоптере будет APM 2.6. Это один из самых распространенных контроллеров. Он имеет огромное количество различных функций и настраивается с помощью компьютера. Из его возможностей стоит выделить полет по заданному маршруту, возвращение "домой", удержание позиции по GPS.

Рисунок 2. Общая схема подключения

Для настройки APM нам необходим компьютер с OS Windows и приложение Mission Planner. После установки драйверов запускаем программу и подключаем АРМ к компьютеру. В верхнем правом углу необходимо выбрать порт, к которому вы подключите АРМ, к примеру "СОМ3". Цифра может меняться в зависимости от порта, в который мы подключили АРМ. Скорость передачи данных должна быть 115200. Контроллер АРМ изначально приходит "пустой" без какой-либо прошивки. Нажимаем на "INITIAL SETUP", выбираем "INSTALL FIRMWARE" и далее "APM Copter Vx.x.x Quad" и ждем окончания прошивки. После этих действий нажимаем на кнопку "CONNECT" в верхнем правом углу, и, если все было сделано верно, то появится надпись "DONE". Если вы попробуете изменить положение АРМ то на экране поменяются показания.

Рисунок 3. АРМ

Приступим к подключению АРМ к нашей раме. Очень важно определиться с тем, где будет передняя часть, а где задняя часть квадрокоптера. Подключать моторы нужно в определенном порядке. Для начала в АРМ подключается передний правый регулятор в порты из OUTPUTS. Важное замечание: все крайние контакты у АРМ это "минус". Далее задний левый, передний левый и задний правый.

Теперь необходимо подключить наш приемник к АРМ, а затем передатчик к приемнику. На приемнике имеются специальные контакты для работы с сигналами от АРМ. Их нужно подключать в разъемы INPUTS на АРМ. Если использовать специальный интерфейс РРМ, то количество проводов уменьшится. Для использования РРМ нужно на приемнике замкнуть логический выход 2 и 3 перемычкой, а основные 3 провода от АРМ подключить в первый слот. На передатчике перед включением нужно выключить все переключатели и в настройках включить режим РРМ. Подключение передатчика и приемника выполняется следующим образом: в приемник подключается специальная перемычка, затем подается питание. На АРМ и на приемнике будет моргать лампочка, говорящая о том, что приемник готов к подключению передатчика. На передатчике необходимо зажать кнопку BIND и включить его. Далее передатчик сам привяжется к приемнику.

Настройка моторов происходит следующим путем. Отключаем АРМ от питания. Включаем передатчик и ставим стик газа на максимум, после этого подаем питание на квадрокоптер. Моторы начнут пищать. Это означает что они в режиме калибровки. Подключаем питание и ждем пока моторы дважды пикнут. После этого опускаем ручку газа вниз и снова ждем пик.

Основные действия для создания дешевого квадрокоптера выполнены. Далее остается лишь заменить перемычки на пайку, уложить все провода, чтобы ничего не мешалось и можно лететь.

Список литературы:

1. Интернет-магазин AliExpress / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://ru.aliexpress.com.
2. Настройка и калибровка квадрокоптера: подробная инструкция / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://smart-planets.ru/kvadrokopter/nastrojka-kvadrokoptera/.
3. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://alexgyver.ru/.
4. Интернет-магазин квадрокоптеров и летательной техники Mavic / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://mavic.kz/.
5. Как быстро научиться управлять квадрокоптером и не разбить его в первые 10 секунд? / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://drongeek.ru/novichkam/kak-upravlyat-kvadrokopterom.