Bagaimana Membangun Drone Perlumbaan Mikro: 4 Langkah (dengan Gambar)

Pada masa yang lalu, saya menyiarkan pengajaran pertama saya mengenai bagaimana saya membina drone perlumbaan pertama saya. Ia adalah 250 saiz quadcopter, menjalankan 5 inci prop. Saya masih suka terbang, dengan beberapa peningkatan, tetapi dengan kadar hobi ini telah berkembang, banyak maklumat dalam Instructable (dan bahagian yang digunakan untuk drone) sangat lapuk. Saya juga tidak dapat terbang quadcopter ini secara kerap seperti yang saya suka kerana saya tidak mempunyai cukup ruang berhampiran untuk sesuatu yang besar dan berkuasa. Saya cuba membina quadcopter mikro sendiri untuk terbang di dalam rumah, tetapi ia adalah satu kekecewaan besar-besaran. Motor yang disikat yang digunakan adalah rapuh dan kekurangan kuasa sehingga saya cukup berputus asa.

Baru-baru ini, saya merasakan quadcopters brushless mikro, umumnya sekitar 130 saiz (130mm diagonal dari motor ke motor). Mereka cukup kecil untuk terbang di taman-taman yang lebih kecil, tidak akan menarik perhatian negatif kerana saiznya yang kecil, dan boleh dibina untuk menjadi jinak cukup untuk terbang dalam dan belakang rumah serta cukup berkuasa untuk bersaing dengan drone perlumbaan yang lebih besar. Saya segera tahu bahawa saya terpaksa membina satu diri!

Bekalan:

Langkah 1: Gambaran Keseluruhan Bahagian

Ini adalah bahagian yang saya pilih untuk digunakan:

• Quattrovolante Q-Carbon 130 Frame: Sebab utama saya memilih bingkai ini adalah kanopi cetakan 3D, yang meliputi sebahagian besar elektronik yang memberikan quadcopter selesai rupa yang sangat kemas. Varian skirt bercetak 3D yang saya pilih menyokong pengawal penerbangan Piko BLX, sambil menambah kemudahan bingkai ini.Plat utama adalah gentian karbon 2.5mm yang kukuh dan keseluruhannya adalah bingkai yang sangat baik pada pendapat saya.
• Piko BLX FC + PDB: Ini adalah perkakasan yang sangat menarik. Ia menjalankan pemproses STM32F3 yang kuat dan mempunyai MPU6000 gyro yang disambungkan melalui bas SPI yang membolehkan ia berjalan pada kadar penyegaran yang sangat tinggi. Ia juga mempunyai PDB (lembaga pengagihan kuasa) bersepadu yang membekalkan kuasa kepada empat ESC. Ia mempunyai susun atur papan yang bagus, yang membolehkan pematerian mudah untuk semuanya. Ia juga sedikit lebih baik daripada pengawal penerbangan standard.
• RCX H1407 3200kv: 1407 adalah saiz motor yang paling besar yang akan sesuai dengan bingkai ini. Ia menawarkan kuasa yang lebih baik daripada 1104/1105/1306 saiz motor biasanya digunakan pada saiz quadcopter dan berat hanya sedikit lebih daripada 1306. 3200kv (3200 RPM setiap Volt) menyerang keseimbangan yang baik antara tork yang diperlukan untuk kipas berat dan kelajuan akhir atas. Sekiranya anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang saiz motor / rating kren brushless dan sebagainya, lihatlah post blog saya mengenai perkara ini. Saya menggunakan kedua-dua RotorX 3040T (lebih cekap tetapi kurang tahan lama) dan DAL T3045BN (kurang efisien dan lebih tahan lama) propeller bergantung kepada tempat saya terbang.
• FVT LB20A-S: ESC ini diberi nilai untuk 20 Amps lukisan semasa yang berterusan, dan berdasarkan seni bina BLHeli_S yang menawarkan kelancaran dan tindak balas pendikit. Walaupun sangat kecil, mereka masih mengambil sebahagian besar ruang di tangan. ESC 10-12A mungkin cukup untuk motor ini tetapi saya mahu selamat kerana saya menjalankan bateri 4 sel dan beberapa pensyarah yang agresif dan saya tidak mahu risiko membakar apa-apa. Saya juga telah menulis jawatan untuk memilih ESC yang betul yang boleh membantu.
• Aomway 200mW: Pemancar video ini berfungsi pada band 5.8 GHz, dan menghantar imej dari kamera FPV ke gelas saya. Saya memilihnya kerana ia kecil, ringan dan diketahui boleh dipercayai. Saya berpasangan dengan antena polarisasi murah ini.
• Kamera XAT520: Ini adalah kamera yang sangat kecil dengan kualiti imej yang cukup baik. Saya memilih kerana saya telah mendengarnya agak bagus dan ia dijual pada masa saya memanjatnya.

Langkah 2: Meletakkan Semuanya Bersama: Persediaan Perkakasan

Ini agak mencabar kerana saiz frame yang sangat kecil. Ia juga memerlukan tahap keterampilan dan pengalaman pematerian dengan bangunan quadcopters. Pasti tidak disyorkan untuk pemula. Inilah langkah-langkah yang saya ikuti:

1. Pasang skirt dicetak 3D pada plat bawah. Skru untuk ini disertakan dengan bingkai saiz M2 (anda memerlukan pemandu hex hex 1.5mm).
2. Gunung pengawal dan motor motor bercetak 3D. Skru yang diperlukan untuk ini tidak termasuk. Saya menggunakan bolt hex M2x6mm keluli. Mereka hanya cukup lama untuk menggenggam motor tanpa menyentuh lilitan di motor (yang boleh membakarnya).
3. Pasang pemancar video di belakang bingkai menggunakan pita dwi sisi. Pasang kamera FPV di bahagian hadapan (terdapat sekeping percetakan 3D yang lain di bahagian depan dan menyokong lensa). Saya menggunakan gam panas untuk memegangnya.
4. Solder + 5V dan wayar tanah dari pemancar video ke kabel Vin dan tanah (merah dan hitam) pada kamera. VTx anda mungkin tidak mempunyai keluaran yang dikawal selia, atau boleh mengeluarkan voltan yang berbeza yang boleh menggoreng kamera anda, jadi pastikan untuk memeriksa spesifikasi anda.
5. Firmware Flash ke dan sediakan Micro MinimOSD (jika anda memilih untuk menggunakannya). Ia akan menjadi sangat sukar untuk diakses kemudian jadi pastikan untuk menyelesaikannya sekarang. OSD pada asasnya mengatasi data seperti voltan bateri dan RSSI (ukuran kekuatan isyarat yang dilihat oleh penerima) pada suapan FPV anda. Tutorial ini menerangkan prosedur yang diperlukan untuk menetapkan OSD.
6. Solder + 5V, GND, Tx dan Rx pad Micro MinimOSD ke Piko BLX menggunakan panjang pendek wayar. Ini membolehkan pengawal penerbangan menghantar voltan bateri dan data RSSI ke OSD. Anda boleh mencari gambarajah pendawaian tepat di sini.
7. Gunung Micro MinimOSD di ruang kecil di bawah kawasan pemasangan Piko BLX. Solder wayar input video dari wayar kamera dan output ke VTx. Saya telah melampirkan pinout OSD ke langkah ini.
8. Gunung BLX Piko ke skirt. Gunakan skru nilon. Saya menggunakan skru M3x6mm yang saya potong sedikit kerana terlalu lama.
9. Solder wayar motor ke ESCs. Sejak lengannya sangat kecil, saya terpaksa memotong motor yang sangat pendek untuk solder ke ESCs. Ini mungkin menyebabkan masalah kemudian, jadi saya memutuskan untuk pergi menggunakan kaedah 'wraparound'. Saya lulus wayar motor di bawah ESC, kembali ke atasnya, dipasangkannya dan meletakkan haba mengecilkan tiub pada keseluruhannya. ESC saya tidak datang dengan wayar motor. Sekiranya anda berbuat demikian, anda perlu mengeluarkannya.
10. Pateri memimpin bateri dan kuasa dan isyarat ESC mengarah ke Piko BLX. Kawat hitam yang melilit wayar isyarat putih boleh pergi ke pad yang sama seperti tanah ESC. Juga solder VTx ke pad kuasa VTx di Piko (pastikan VTx anda boleh mengendalikan voltan bateri penuh). Anda juga mestilah solder pada buzzer, dan penerima (dan wayar telemetri jika berkenaan). Saya menggunakan FrSky X4R-SB dengan pin dikeluarkan tetapi ia masih sangat ketat. Kanopi tidak ditutup sepenuhnya. Saya akan mencadangkan penerima kompatibel mini FrSky (jika anda menggunakan radio / modul FrSky) seperti yang dijual oleh FuriousFPV atau di Banggood. Sekali lagi, anda boleh mencari rajah sambungan lengkap di sini.

Itu sahaja. Saya dapati video bina ini sangat berguna juga. Sebelum anda melancarkan kanopi, kita perlu melalui persediaan perisian.

Langkah 3: Meletakkan Semuanya Bersama: Persediaan Perisian.

Saya pertama kali melancarkan Piko BLX dengan versi terbaru Betaflight (3.0 RC12 pada masa penulisan). Ia masih dalam pra-keluaran dan mungkin kereta. Sekiranya anda mahukan firmware yang lebih stabil, anda boleh mendapatkan lebih banyak keluaran Betaflight dan Cleanflight yang lebih lama di laman web FuriousFPV. Saya juga memaparkan ESC untuk versi terbaru BLHeli_S (16.3 pada masa penulisan) menggunakan fungsi passthrough pada pengawal penerbangan dan perisian BLHeliSuite. Ini memerlukan anda memasangkan bateri, jadi pastikan penunggang tidak aktif dan tidak ada seluar pendek / solder (pemeriksaan ganda dengan multimeter dan gunakan SmokeStopper apabila anda memasukkan bateri buat kali pertama).

Saya kemudian mengesahkan ESC dari perisian konfigurasi Betaflight. Saya telah melampirkan gambar yang menunjukkan tetapan semasa saya di kedua-dua Betaflight dan BLHeliSuite.

Sebaik sahaja anda telah mengesahkan bahawa kawalan anda bertindak balas dengan betul, sudah tiba masanya untuk memakai kanopi dan kipas dan terbang. Saya mendapati bahawa tali tenun adalah pilihan yang baik untuk mengamankan kanopi. Terdapat satu set cangkuk kecil di bahagian depan dan belakang kanopi di mana anda boleh membalut band tenun di sekitar kanopi.

Langkah 4: Marilah Terbang!

Terbang quadcopter kecil ini sangat menyeronokkan. Ia terbang dan saya berharap ia akan dan kini saya boleh mengamalkan FPV setiap hari di ruang yang saya ada berhampiran rumah saya. Sekiranya anda telah membina mana-mana drone lumba sebelum ini, lakukan pertimbangkan saiz 130 untuk membina seterusnya. Sekiranya anda baru ke quadcopters, 130 mungkin bagus dan kecil untuk dimulakan, tetapi memerlukan kemahiran dan pengalaman yang tinggi untuk membina. Sekiranya anda yakin dengan kemahiran pematerian anda, anda mungkin dapat melakukannya tetapi ia pasti mencabar.

Nikmati!

Runner Up dalam
Peraduan Drones 2016