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Noch ein billiger Quadrotor - Übermittelt von BayLab für das Instructables Sponsorship Program

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Noch ein billiger Quadrotor - Übermittelt von BayLab für das Instructables Sponsorship Program

Wie im Grunde jeder in diesen Tagen wollte ich einen Quadrotor zu bauen. Hier ist, wie ich Mine für ziemlich billig.

Schritt 1: Mechanisches Design

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Ich baute meinen Quadrotor mit einem Freund. Ich habe einige dünne Aluminium-Winkelhalter von Home Depot als die Streben. Die Motoren Spinnen wird ein Moment um die Mitte der Achse der Strebe zu produzieren, so dass sie dazu neigen, auf die Seite ein wenig Drehmoment. Es wird noch schlimmer, wenn die Streben länger werden, so wird dieser Ansatz wahrscheinlich nur für kleine Quadraten funktionieren. Für die Plattform, habe ich nur einige Schrott Lexan ich hatte herumgelegt. Es ist ein bisschen zu dick und fügt ein wenig zu viel Gewicht, aber die Sache fliegt noch.

Mein Freund nahm einen anderen Ansatz und 3D gedruckt einen Korb für seine Elektronik und verwendet einige Aluminium-Schläuche mit Löchern gebohrt, um das Gewicht zu senken.

Wir beide endete 3D-Druck Motorhalterungen mit einem MakerBot. Mine wurden entworfen, um auf dem Winkel Aluminium zu gleiten und werden unten befestigt. Das Vierfach mit Rohrstreben hatte eine kleine Plattform für jeden Motor und zwei gedruckte Befestigungselemente, um an dem Rohr festzuhalten und in die Motorplattform geschraubt zu werden. Wenn Sie nicht über einen 3D-Drucker, können Sie immer noch 3D-Drucke von Motorhalterungen aus einem 3D-Druck-Service und sie werden nicht sehr teuer sein.

Schritt 2: Elektrische Konstruktion

Die Motoren, Motorsteuerungen und Akkus habe ich von HobbyKing bekommen. Sie sollten zunächst entscheiden, wie viel Sie verbringen wollen (in meinem Fall, so wenig wie möglich) und dann erarbeiten Sie Ihr Gewicht Budget. Die Motoren, Steuerungen und Akkus hängen alles davon ab, wie groß Sie quadrotor sind und wie viel Sie heben möchten. Es gibt viele Führer bereits auf, wie man jene Parameter auswählt, also will ich es nicht hier rehash. Mit HobbyKing, können Sie eine überraschende Menge an Aufzug für billiger als Sie vielleicht denken. Ich ging mit einem bürstenlosen Design, das ich empfehlen.

Achten Sie darauf, Ihren Rahmen Gewicht und das Gewicht der Nutzlast, die Sie (wie eine Kamera oder einen Korb oder was auch immer). Wenn Sie Löcher in Teile Ihres Rahmens bohren können, um Gewicht zu verringern, ohne die Struktur zu beeinträchtigen, tun Sie es. Einer der größten Gewicht-Addierer, die auf Sie kriechen wird, ist Drähte. Wenn Sie dicke Drähte für alles verwenden und sie länger sind, als sie sein müssen, addiert sie sich schneller, als Sie denken. Integrieren Sie Ihre Elektronik kann auch sparen Sie eine Menge Gewicht. Anstatt ein Arduino- und IMU-Modul zu stapeln und ein Bündel anderer Teile, macht es auf dem gleichen Board einen langen Weg. Ich entwarf ein Brett, das im Grunde genommen die minimale Platine ist, die Sie benötigen, um ein Quadrotor zu fliegen, und Sie können ein für sehr billig gemachtes erhalten. Das sehen wir im nächsten Schritt.

Schritt 3: Leiterplattenentwurf

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Ich weiß, dass Ardupilot existiert und es gibt Tonnen von Tutorials für dies mit einem Arduino, aber ich wollte mein eigenes Board für die Praxis und weil ich wollte es wirklich billig zu gestalten. Also, ich habe ein Board, das auf einem ATMega328 basiert und hat einen 3-Achsen-Gyro, 3-Achsen-Beschleunigungssensor und Magnetometer. Sie können entweder kaufen die MCUs und dann blinken sie mit dem Arduino Bootloader, oder Sie können sie kaufen preflashed von ebay und nur löten sie es, was ich tat, weil ich nicht über einen Programmierer.

Hier ist die Schaltpläne, Layout und Code .

Diese Boards Dimensionen wurden verwendet , speziell gewählt werden mit I Studio PCB Service Tead . Sie tun 10 Bretter für $ 10, einschließlich Siebdruck und Lötmaske. Sie sind nicht so genau wie Advanced Circuits oder ein anderes US-Board-Haus, aber sie sind ideal für kleine billige Projekte, wenn "gut genug" ist ok. Die github repo enthält Gerber-Dateien, so ist es bereit zu senden.

Der Code enthält eine Regelschleife, die ein Kalman-Filter verwendet, um Stabalisierung in einer PD-Schleife durchzuführen. Sie werden fast sicher müssen die Gewinne zu ändern, und es gibt keinen anderen Weg, als das Experimentieren zu tun. Wir saßen draußen mit den Vierern an den Boden für ein paar Stunden gebunden und versuchte verschiedene Zahlen, bis es funktionierte. Der Code sollte auf Brettern anders als die, die ich zur Verfügung gestellt, aber Sie werden wahrscheinlich brauchen, um es ein wenig abhängig von der Art von IMU Sie verwenden.

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