Drone pieghevole stampato in 3D: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Un drone stampabile fai-da-te che puoi mettere in tasca.

Ho iniziato questo progetto solo come esperimento, per vedere se l'attuale stampa 3D desktop potesse essere un'opzione praticabile per un telaio per droni, e anche per sfruttare la natura completamente personalizzata e renderlo un po' fuori dall'ordinario. Ce ne sono molti a prezzi accessibili telai in fibra di carbonio prontamente disponibili, ma solo alcuni sono pieghevoli, e la maggior parte di questi sono di grandi dimensioni e non nella scala dei micro-droni che sta diventando molto popolare. Quindi, ho iniziato a progettare il mio.

Bene, sono stato estremamente sorpreso dai risultati. Normalmente, le strutture stampate in 3D hanno troppa flessibilità per essere praticabili per i telai dei droni, ma il moderno filamento in PLA ha fatto molta strada solo nell'ultimo anno o giù di lì, e su questa scala, il telaio è sorprendentemente buono e molto leggero. Il peso totale del mio è di 184 grammi. Il tempo di volo tipico è di circa 17 minuti, il che è sorprendente per un drone di queste dimensioni. E, grazie alle recenti fotocamere micro HD, come il Caddx Turtle, realizza video a 1080p 60fps molto fluidi.

Forniture

Questi sono solo componenti elettronici suggeriti per questa build:

Motori:

Distanziatori:

ESC 4-in-1:

Controllore di volo:

Trasmettitore video:

Fotocamera HD:

Eliche:

Batteria:

Passaggio 1: pubblico

Questo progetto è principalmente destinato a persone che hanno già familiarità con i droni in stile racing fai-da-te, anche se potrebbe essere completato da un principiante con qualche lettura aggiuntiva, a cui fornirò i collegamenti.

La maggior parte dei droni fai-da-te utilizza una gamma di controller di volo basati sulla famiglia di processori STM32, come l'F4. I controllori di volo eseguono una serie di firmware open source, come Betaflight. C'è un programma Configurator facile da usare per impostare i dettagli della tua build. Basta andare su https://betaflight.com per informazioni.

Se non conosci i droni fai-da-te, Oscar Liang ha ottime guide su come fare le basi:

Passaggio 2: stampa della cornice

Basta andare a questo link di Thingsiverse per scaricare i file STL:

Le impostazioni di stampa predefinite vanno bene per questa build. Ho usato Cura per l'affettatura, al 20% di riempimento, altezza dello strato di 0,2 mm. Se vuoi una resistenza/qualità leggermente migliore, puoi provare 0,15 mm e 25%. Uso il filamento PLA da https://3dfillies.com/ Le braccia sono tutte identiche, quindi stampi solo 4x. Esistono, tuttavia, due tipi di file STL arm tra cui scegliere. Uno è per i motori 110x (o H1304), per la distanza tra i fori di 9 mm. L'altro è leggermente più lungo e ha una distanza tra i fori di 12 mm per i motori 1306 e le eliche da 4,5 pollici. Puoi anche costruire per due diverse altezze del corpo principale. O 20 mm o 25 mm. La mia build utilizza distanziali da 25 mm, ma potresti voler usare quelli da 20 mm per una build leggermente più piccola. La telecamera Caddx si adatta solo quando si utilizza l'altezza di 25 mm. Il montaggio è molto semplice. Hai solo bisogno di 4 bulloni M3 da 14 a 16 mm e 4 bulloni da 7 a 9 mm per tenere tutto insieme.

È possibile stampare facoltativamente le bretelle anteriore e posteriore per una maggiore rigidità (vedi 2a immagine)

Passaggio 3: ritocchi finali

Potrebbe essere necessario utilizzare della carta vetrata sulle estremità arrotondate dei bracci che si incastrano nelle girelle, per ottenere la giusta misura. Tuttavia, vuoi che la vestibilità sia molto aderente, poiché le braccia rimangono in posizione solo per attrito. Stringere i bulloni più lunghi in modo che l'attrito sia adeguato, ma non serrare eccessivamente poiché si potrebbe schiacciare il PLA e indebolire il braccio.

Probabilmente i fori anteriori per il montaggio dei montanti della fotocamera dovranno essere leggermente limati, con un file a estremità quadrata, fino a quando non si adattano perfettamente.

Passaggio 4: installazione dell'elettronica

La piastra inferiore del telaio ha fori di montaggio verso la parte anteriore per uno stack di 20x20 mm. Questa è una dimensione molto popolare per i controllori di volo e gli ESC 4-in-1. In genere si montano gli ESC 4 in 1 nella parte inferiore, quindi si saldano i 4 motori ai 12 pad (3 per ciascun motore). Quindi il controller di volo in alto, quindi la scheda della videocamera HD sopra.

Passaggio 5: IMPORTANTE

Per evitare che i bracci si pieghino gradualmente verso l'interno durante il volo, DEVI montare le eliche nella direzione inversa e configurare Betaflight come sopra.

Passaggio 6: i risultati

La build risultante mi ha davvero sorpreso ed è diventato il mio drone preferito. Di solito la tengo (e la mia radio Jumper T8SG), nello zaino. Quasi non me ne accorgo lì. In qualsiasi momento posso ottenere video decenti, con un raggio di circa 1,5 km e un lungo tempo di volo. Non band a solo circa $ 180 (AUD) in parti.