Podstawy budowy drona wyścigowego

Przygodę z dronami najlepiej zacząć od małych platform, które wybaczają błędy a nawet kraksy z drzewami. Idealnie do nauki latania nadają się drony o rozpiętości 250mm. Jest to popularny rozmiar ram używanych do budowy dronów wyścigowych fpv. W niniejszym artykule opiszemy podstawowe elementy drona wyścigowego.

Jedną z głównych zalet posiadania drona własnoręcznie zbudowanego jest możliwość szybkiej odbudowy po ewentualnej kraksie. Możemy wymienić poszczególne komponenty bez wyrzucania całego drona do kosza. Oprócz tego gromadzimy wiedzę o budowie i zasadach działania poszczególnych elementów i informacje o środkach ostrożności podczas użytkowania. Przyda się to do ewentualnie zdawanego egzaminu na świadectwo UAVO.

Jednym z głównych elementów drona i szkieletem jest rama.  W naszym wypadku jest to rama Airbot Mini Joker 250mm. Jest to bardzo wytrzymała rama z karbonu. Ramiona mają grubość 3mm, a reszta elementów 1.5mm. Wysokość dystansów to 3 cm, dzięki temu mamy dużo przestrzeni na montaż podstawowych elementów jak nadajnik FPV służący do nadawania sygnału wideo z kamery do monitora lub okularów.

Na wyposażeniu ramy znajduje się też płytka karbonowa do montażu małej kamerki FPV. Pominęliśmy ją u siebie gdyż korzystamy z kamerki Runcam 2, która służy do podglądu i jednoczesnego nagrywania wideo z lotu w bardzo dobrej jakości HD.

Po wstępnym zmontowaniu ramy potrzebujemy włożyć do wnętrza drona podstawowe moduły jak: płytka dystrybucyjna prąd, odbiornik RC, regulatory obrotów i kontroler lotu. Podstawowe narzędzie na tym etapie do budowy koptera to lutownica, która posłuży nam do przylutowania końcówek regulatorów, wtyków itp. Nasz dron opiera się na kontrolerze lotu FLIP32 F3 AIO-Lite. Jest to FC wzorowane na Nazie32. Jednym z fajnych rozwiązań jest wbudowany moduł MinimOSD służący do wyświetlania podstawowych parametrów lotu na podglądzie wideo. Dzięki temu oszczędzamy miejsce w dronie i pozbywamy się dodatkowej plątaniny kabli. Kontroler posiada 128 MB pamięci i obsługuje Blackbox, który zapewnia pełny zapis parametrów lotu i późniejszą analizę na komputerze w postaci wykresów i animacji. Za pracę FC odpowiada procesor STM32 F303 MCU.

Mocowanie kontrolera to standardowe otwory M3 w rozmieszczeniu 30.5x30.5mm. Sam FLIP32 F3 AIO-Lite waży 7g i obsługuje firmware Cleanflight SPRACINGF3. Doskonale nadaje się do akrobacyjnych i szybkich lotów. Kontroler posiada dodatkowe porty rozszerzeń, które umożliwiają np. podpięcie modułu GPS.

Innym elektronicznym elementem bez którego dron nie poleci są regulatory obrotów, w skrócie ESC. Regulatory dobieramy do mocy silników, aby ich nie ograniczały i same nie uległy spaleniu. Do budowy naszego drona użyliśmy regulatora w wersji 4w1 Typhoon 4x20A. Zazwyczaj stosuje się pojedyncze regulatory umieszczane na ramionach koptera. Dzięki zastosowaniu opcji 4w1 zaoszczędzamy miejsce i ograniczamy ilość kabli do minimum. Regulator posiada wtyk i kabel, który wpinamy bezpośrednio do pinów kontrolera. Regulator działa na firmware BLHELI i osiąga wydajność do 90A - jest to bardzo duże natężenie prądu pozwalające montować mocne silniki.

W naszym dronie jako jednostki napędowe wykorzystaliśmy silniki Micro Titan 2204 Motor 2300KV. Silniczki są wysokoobrotowe o ciągu 400g każdy. Jest to duża wydajność przy stosunkowo małej masie 28,5g.

Po podłączeniu silników do regulatora i odbiornika RC do kontrolera lotu możemy przejść już do kolejnego etapu, czyli konfiguracji drona za pomocą komputera i programu Cleanflight. Program umożliwia nam pełną konfiguracje drona i parametrów odpowiedzialnych za np. tryby lotu. Po wykonaniu kalibracji, wstępnych ustawień i montażu śmigieł nasz dron jest gotowy do lotu.

Jeśli nie czujesz się na siłach, aby samodzielnie zbudować drona zapraszamy do kontaktu a zrobimy to za Ciebie.

Użyte części do budowy drona można kupić za pośrednictwem internetowego sklepu Airbot (http://shop.myairbot.com/):

- Rama: Mini Joker 250mm Carbon Fiber Quadcopter (30$)
- FC: FLIP32 F3 AIO-Lite (32$)
- SILNIKI: 4x Micro Titan 2204 Motor 2300KV (20$ x 4)
- REGULATOR: Typhoon 4x20A 4in1 ESC (32$)
- PŁYTKA ZASILAJĄCA: 3535 PDB z 2x SBEC (5v i 12v) (20$)
Łączny koszt podstawowych części bez aparatury i akumulatorów 194$ (757zł)