Come costruire un quadricottero. (NTM 28-30S 800kV 300W e Arducopter APM 2.6 e 6H GPS 3DR Radio e FlySky TH9X): 25 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo è un tutorial su come costruire un quadricottero utilizzando motori NTM 28-30S 800kV 300W e Arducopter APM 2.6 e 6H GPS e radio 3DR. Ho cercato di spiegare ogni passaggio con una serie di immagini. Se hai domande o commenti, rispondi nei commenti o invia una mail a rautmithil[at]gmail[dot]com. Puoi anche metterti in contatto con me @mithilraut su Twitter.

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Passaggio 1: elenco dei componenti

Elica del motore ed ESC

1. NTM Prop Drive 28-30S 800KV / 300W Brushless Motor (versione ad albero corto) 4PCS.
2. Pacchetto di accessori NTM Prop Drive 28 Series 4PCS (Ottieni 2 extra perché questi si danneggiano o si piegano durante l'incidente).
3. Regolatore di velocità del motore multi-rotore Afro ESC 30Amp (firmware SimonK) 4 pezzi.
4. APC 1147 Pala dell'elica per RC Multi-Copter Helicopter Quadcopter 2 Pair (ottieni 4 paia extra se prevedi di far schiantare il drone molto spesso)

Radio e fail-safe

1. Trasmettitore FlySky FS-TH9X 2.4G 9CH aggiornato con modalità 2 FS-R9B RM002
2. Turnigy TrackStar Epic Fail Safe per auto e barca
3. Turnigy 2650mAh 3S 1C Lipoly Tx Pack (Futaba/JR) OPPURE HobbyKing 1500mAH LiFe 3S 9.9v Pack trasmettitore.

Portafoto

1. Tubo quadrato in alluminio (280-395x10mm) 4 PZ. O Tubo quadrato in fibra di carbonio 750x10mm 4 pezzi

2. Piastre centrali di questo telaio (Inizialmente costruisco il quadrirotore usando questo telaio, ma i bracci erano fatti di alluminio di bassa qualità che si è piegato durante uno degli incidenti. Ora sto usando solo le piastre centrali superiore e inferiore di quel telaio. Tutti quei fori su le piastre centrali sono necessarie. È possibile costruire la propria piastra in fibra di carbonio o Lexan utilizzando questi design.) OPPURE

   1. È possibile acquistare questi piatti fuori dallo scaffale Hobbyking X550 Piastra superiore telaio principale in fibra di vetro 1PC
   2. Piastra inferiore telaio principale in fibra di vetro Hobbyking X550 1PC
3. F450 F550 SK450 Z450 TL450 Universal High Landing Skid Gear 1 Package (fornito con 4 carrelli di atterraggio)

Cablaggio e alimentazione

1. ZIPPY Flightmax 5000mAh 3S1P 20C 1PC (Prendi un ricambio se non vuoi aspettare per ricaricare la batteria)
2. Allarme di bassa tensione Lipoly (2s~4s)
3. Turnigy Cavo in silicone 12AWG di alta qualità 1m (rosso)
4. Turnigy Cavo in silicone 12AWG di alta qualità 1m (nero)
5. 5 coppie di spine a banana con connettore a proiettile dorato da 4 mm (non sono necessarie così tante ma è bene averne di riserva)
6. 10 connettori a banana a proiettile dorato da 3,5 mm (non occorrono così tanti ma è bene averne di riserva)
7. XT60 a 4 X 3.5mm proiettile Multistar ESC Power Breakout Cable
8. Spine per connettori a proiettile maschio/femmina XT60 2 paia

Controller di volo Arducopter kit APM

1. APM Flight Controller Set APM 2.6 e 6H GPS e OSD e radio 3DR 1 set
2. Indicatore luminoso e cicalino del controller di volo APM2.5/2.6/2.8 MWC V1.0 1PC.

Utensili

1. Set di cacciaviti
2. Spelafili
3. Pinze
4. Chiave a brugola o set di chiavi esagonali (ottieni un set poiché richiediamo 2 dimensioni diverse)

Dadi Bulloni e Varie

1. Distanziatore in nylon 3,5 mm id * 2 pollici 4 pz.
2. Bullone esagonale 3,5 mm x 25 mm e dadi autobloccanti compatibili (sono forniti con il telaio ma è possibile acquistarne di simili dal negozio di ferramenta) * 20
3. Bulloni a testa piatta da 3,5 mm * 10 mm (che vanno nei distanziali in nylon) e dadi compatibili * 15 pezzi
4. Caricabatterie (se non ne hai già uno)
5. Tubo termoretraibile 5mm colore rosso e nero
6. Fascette 6 pollici 25 pezzi.
7. Fascette 12 pollici 5 pezzi.
8. Seghetto (se si prevede di tagliare i tubi quadrati)
9. Trapano elettrico
10. Punta da trapano (3,5 mm)
11. Saldatore
12. Filo di saldatura
13. Pistola per colla a caldo e stick.
14. Accendino
15. Nastro adesivo singolo e biadesivo

Passaggio 2: assemblaggio del motore * 4

Strumenti richiesti:

1. Set chiavi a brugola
2. Set di cacciaviti

Disimballare il set di accessori. Il supporto del motore si fisserà sulla base del motore utilizzando le viti argentate. L'adattatore dell'elica si fisserà sulla parte superiore del motore utilizzando viti esagonali. L'anello e il dado di protezione dell'elica andranno sopra l'adattatore.

Ripetere questa operazione per tutti e 4 i motori.

Passaggio 3: assemblaggio del braccio * 4

Strumenti richiesti

1. Seghetto (se non hai i tubi tagliati a una lunghezza specifica)
2. Set chiavi a brugola
3. Trapano elettrico
4. Punta da trapano (3,5 mm)
5. Pinze

Prendi il tubo quadrato e taglialo in 4 pezzi della stessa lunghezza tra 280 mm-395 mm. 280 mm è la lunghezza minima perché la distanza consigliata da motore a motore per questi motori e l'elica è 560 mm. Ho mantenuto i 115 mm in più per collegare un salva elica, ma questo è opzionale.

La distanza tra i 2 fori per il braccio sulla mia piastra centrale è di 20 mm.

La distanza tra i 2 fori opposti del supporto motore è di 34 mm.

Quindi da un'estremità ho praticato quattro fori da 3,5 mm con centro a 5 mm, 25 mm, 221 mm e 255 mm. I primi 2 fori servono per fissare il braccio alla piastra di base. Gli ultimi 2 fori servono per il fissaggio del motore. Regolare la distanza tra i primi 2 fori in base alla distanza tra i fori sulla piastra centrale.

Fissare il gruppo motore a ciascun braccio utilizzando il dado esagonale e i bulloni, la chiave a brugola e le pinze in modo tale che i fili del motore puntino al centro del quadricottero.

Ripeti questo passaggio per tutte e quattro le braccia.

Passaggio 4: assemblaggio del corpo

Strumenti richiesti

1. chiave a brugola
2. Pinze

Prendi le braccia assemblate nel passaggio precedente e inseriscile tra le piastre centrali in modo che formino una forma a "X". I bracci sono fissati con un angolo di 90 gradi ai bracci adiacenti. Utilizzare i bulloni esagonali, i dadi e le rondelle per fissare i bracci a entrambe le piastre centrali.

Attaccherò il carrello di atterraggio alla fine.

Passaggio 5: connettori a saldare

Strumenti richiesti

1. Saldatore
2. Filo di saldatura
3. Pistola per colla a caldo
4. Accendino
5. Spelafili

Saldatura dei connettori della batteria:

La batteria menzionata nell'elenco dei componenti (ZIPPY Flightmax 5000mAh 3S1P 20C) ha connettori a proiettile da 4 mm come tappo di scarica. Questi connettori non sono direttamente compatibili con i connettori XT60 utilizzati nella maggior parte dei casi. Quindi salderemo un piccolo convertitore da questi componenti

1. Coppia di connettori a proiettile da 4 mm * 1

2. Connettori a proiettile femmina da 3,5 mm * 2 (i connettori a proiettile da 3,5 mm sono compatibili con i connettori XT60). In alternativa è possibile utilizzare un connettore XT60 femmina.

3. 10 cm di cavo 12 AWG (rispettivamente nero e rosso) * 1

Sul lato sinistro del filo rosso e nero saldare i connettori a proiettile femmina da 3,5 mm.

Sul lato destro del filo rosso saldare il connettore a proiettile maschio da 4 mm.

Sul lato destro del filo nero saldare il connettore a proiettile femmina da 4 mm.

Una volta saldati tutti i connettori, inserire dei piccoli tagli di tubo termoretraibile da 5 mm sulla connessione e riscaldarla utilizzando l'accendino.

Saldatura del modulo di alimentazione:

Il kit APM 2.6 ha un modulo di alimentazione che monitora la tensione della batteria in volo. Ha anche un BEC integrato che alimenta la scheda madre. L'estremità in ingresso va alla batteria e l'estremità in uscita va agli ESC.

Tagliare 2 pezzi di 5 cm ciascuno dal cavo 12AWG rosso e 2 pezzi di 5 cm ciascuno dal cavo 12AWG nero.

Saldare l'estremità di entrambi i fili rossi sulla parte superiore del modulo di alimentazione (il lato superiore è quello in cui è stampato "modulo di alimentazione"). Allo stesso modo, saldare un'estremità di entrambi i fili neri nella parte inferiore del modulo.

Inserire la guaina termorestringente in tutti e quattro i fili.

Sul lato di ingresso, saldare un connettore maschio XT60 verificando la polarità del connettore con il filo rosso e nero. Sul lato di uscita, saldare un connettore femmina XT60 ancora una volta controllando la polarità del connettore con il filo rosso e nero.

Termoretraibile le connessioni saldate di entrambi i connettori XT60. Sul modulo di potenza applicare strati di colla a caldo per isolare le connessioni saldate.

Passaggio 6: collegamento degli ESC al motore e alla batteria

La telemetria 3DR Radio è composta da un ricevitore e da un trasmettitore. Il trasmettitore ha dei fili che escono come mostrato nell'immagine. Il ricevitore ha un'uscita USB maschio alla sua estremità. Nella confezione sono presenti anche 2 antenne che vanno collegate all'estremità di ogni modulo.

Prendi un pezzo di nastro biadesivo e incollalo ovunque sul bordo della piastra centrale. Quindi incollare il modulo trasmettitore sul nastro e premere con decisione. Puntare l'antenna verso l'esterno e rivolta verticalmente verso il basso.

Passaggio 11: collegamento dell'indicatore luminoso e acustico APM

L'indicatore luminoso e cicalino aiuta l'utente a conoscere le modalità di funzionamento cambiando colore anche durante il volo. Il cicalino suona in caso di bassa tensione. Poiché la luce dovrebbe essere visibile durante il volo, si consiglia di fissare l'indicatore nella parte inferiore del corpo. Ho usato un pezzo di nastro biadesivo per fissare l'indicatore sulla piastra inferiore. Faccio passare i fili attraverso uno dei tanti fori presenti sulla piastra.

Passaggio 12: collegamento del carrello di atterraggio

Il carrello di atterraggio ha 4 fori sulla parte superiore che possono essere utilizzati per fissarlo ai bracci. Tuttavia, poiché il braccio è largo 10 mm e la distanza tra i fori è maggiore di 10 mm, ho usato 2 fascette per cavi per fissare il carrello di atterraggio al braccio e anche per fissare l'ESC.

Posizionare il carrello di atterraggio sul lato inferiore del braccio a 50 mm di distanza dall'estremità della piastra e far passare una fascetta per cavi attraverso i 2 fori, portarla sopra il braccio e fissare la fascetta. Far passare la seconda fascetta attraverso gli altri 2 fori, portarla sopra il braccio, posizionare l'ESC sul braccio e fissare la fascetta. In questo modo l'ESC si attacca al braccio.

Passaggio 13: collegare il gruppo del modulo di alimentazione

Collegare il lato "OUT" dell'assieme del modulo di alimentazione saldato nel passaggio 5 al connettore XT60 della distribuzione dell'alimentazione XT60-4x3,5 mm. Incolla il modulo del connettore di alimentazione tra entrambe le piastre (usando del nastro biadesivo) in modo che non penda all'esterno.

Collegare il lato da 3,5 mm dei connettori della batteria (saldati al punto 5) al lato "IN" del modulo di alimentazione.

Passaggio 14: collegare la batteria

Usa una striscia di velcro lunga circa 25 cm e inseriscila attraverso le fessure nella piastra inferiore in modo che ci sia uno spazio di 5-8 cm per far entrare la batteria. Posiziona la batteria nella fessura e fissala usando il velcro. Se la batteria scivola, utilizzare 2 fascette per cavi per fissare la batteria su entrambe le estremità della batteria.

Passaggio 15: collegamento del modulo ricevitore radio da 2,4 G

Il trasmettitore FlySky FS-TH9X 2.4G 9CH viene fornito con un ricevitore a 8 canali FS-R9B. Questa radio è responsabile dell'invio dei comandi di navigazione e controllo al quadricottero. Utilizzeremo cavi servo per effettuare i collegamenti tra il modulo ricevitore e la scheda APM. Poiché questi cavi sono lunghi 12,5 cm, attaccare il modulo ricevitore vicino alla scheda APM utilizzando un nastro biadesivo. Fissare l'antenna rivolta verticalmente verso il basso a un braccio utilizzando un nastro adesivo.

Passaggio 16: collegamento dei moduli con la scheda madre

Collegamento del modulo GPS

Il modulo GPS ha 2 uscite. Un'uscita fornisce la lettura GPS. L'altra uscita fornisce la lettura della bussola. L'uscita GPS va nello slot "GPS" superiore. L'uscita della bussola va nello slot "I2C".

Collegamento della radio di telemetria 3DR

L'uscita a 4 pin della radio di telemetria va nello slot "Telem" nell'angolo in alto a sinistra della scheda APM.

Collegamento del modulo di alimentazione

L'uscita a 6 pin del modulo di alimentazione va nello slot "PM" nell'angolo inferiore sinistro della scheda APM.

Passaggio 17: collegamento degli ESC alla scheda APM

Il quadricottero è costruito in una configurazione a "X". Collegare il cavo di segnale a 3 pin di ciascun ESC allo slot corrispondente nell'uscita come mostrato nello schema. Collegare l'ESC di ciascun motore a questi pin.

A In alto a destra --------- Pin 1

D In alto a sinistra ----------- Pin 3

C In basso a sinistra ------ Pin 2

B In basso a destra ---- Pin 4

Il cavo di segnale è composto da 3 pin

Marrone - GND

Rosso - VCC

Giallo - Segnale

Dal bordo delle schede collegare il cavo come mostrato nell'immagine.

Passaggio 18: collegamento del ricevitore radio

L'APM necessita di comandi da almeno 5 canali. Gli altri 3 canali possono essere collegati opzionalmente. I 5 canali richiesti sono

Canale di ingresso - Canale del ricevitore

1 - 1 (Rotolo/Alettoni)

2 - 2 (Piazzola/Ascensore)

3 - 3 (acceleratore)

4 - 4 (imbardata/timone)

5 - 5 (Ausiliare - Usato per cambiare modalità)

6 - 6

7 - 7

8 - 8

Utilizzare quattro cavi servo a 3 pin per collegare il lato segnale del modulo ricevitore al lato segnale della scheda APM. Il modulo ricevitore è alimentato tramite la scheda APM, quindi assicurati che almeno 1 dei connettori a 3 pin sia collegato orizzontalmente su tutte e 3 le colonne.

Passaggio 19: assemblaggio del trasmettitore radio

Il Fly Sky TH9X viene fornito con

1. Trasmettitore FlySky FS-TH9X 2.4G 9CH Modalità 2
2. Ricevitore FS-R9B 8CH 2.4GHz
3. Modulo RM002 2,4 GHz
4. Spina di associazione

Il modulo RM002 si collega nello slot dietro il trasmettitore. Viene fornito con un'antenna collegata.

Collegare la batteria del trasmettitore e posizionarla nel vano batteria come mostrato nell'immagine.

Se è la prima volta che si configura il sistema radio, sarà necessario eseguire la procedura di associazione per associare il trasmettitore al ricevitore. I passaggi della procedura sono menzionati qui.

Puoi anche guardare questo video e fare lo stesso.

Passaggio 20: collegamento dell'indicatore LED e del cicalino

Collegare la coppia di ponticelli rosso e nero nei pin '+' e '-' dell'APM. Gli altri tre fili si collegano ai pin del segnale.

Pin bianco 5

Blu-- Pin 6

Rosso-- Pin 7

Gli indicatori si illumineranno o lampeggeranno in corrispondenza dello stato GPS e ARM. Il cicalino suonerà in caso di INSERIMENTO, batteria scarica o problemi di connettività GPS.

Passaggio 21: configurazione del trasmettitore radio

Il FlySky TH9X è un trasmettitore radio entry level a 9 canali. In modalità 2 lo stick del motore è a sinistra. Per abbinare le connessioni effettuate nel passaggio precedente, il trasmettitore deve essere configurato per indicare quale stick controlla quale funzione. Utilizzare i tasti freccia SU, GI, +, - ei tasti di selezione MENU, ESCI per azionare il trasmettitore.

Impostazioni di sistema

Per impostare il "Tipo" seguire questi passaggi

1. Menu Sistema Impostazioni Tipo Seleziona ACRO

Premere MENU per confermare. ESCI due volte per tornare alla schermata principale.

Per impostare la "Modalità" seguire questi passaggi

1. Menu Impostazioni di sistema Modevat PPM

Premere MENU per confermare. ESCI due volte per tornare alla schermata principale.

Per impostare il "Set di stick" segui questi passaggi

1. Menu Sistema Impostazioni Stick Imposta MODALITÀ 2

Premere MENU per confermare.

2. Quando viene chiesto di "Thro Reverse" premere Exit.

ESCI due volte per tornare alla schermata principale.

Impostazione della funzione

Per impostare "E. POINT"

1. Menu Funzioni Impostazioni E. POINT THR

2. Muovere lo stick del gas verso il basso e premere "+" finché il valore non diventa 120%.

3. Muovere lo stick del motore verso l'alto e premere "+" finché il valore non diventa 120%.

Lascia tutti gli altri valori al 100%.

Premere MENU per salvare e EXIT due volte per tornare alla schermata principale.

Per impostare AUX-CH

I canali 1-4 sono usati per Roll, Pitch, Throttle e Yaw. Gli altri 5 canali possono essere assegnati a diversi interruttori e pentole sul telecomando. APM fornisce varie modalità di volo come menzionato qui. Imposteremo 2 modalità di volo "Modalità stabilizzazione" e "Modalità mantenimento altitudine" poiché queste sono le modalità di base consigliate una volta che si utilizza l'interruttore GEAR. È possibile impostare altre e più di 2 modalità di volo utilizzando i vasi che forniscono maggiore portata e flessibilità per fornire un valore.

1. Menu Funzioni Impostazioni AUX-CH CH52. Impostare CH5 su GEAR utilizzando '+' '-'. Premere MENU per salvare e EXIT due volte per tornare alla schermata principale.

P. S. La maggior parte dei trasmettitori fornisce un interruttore a 3 posizioni, ma puoi trovare le istruzioni qui per impostare un interruttore della modalità di volo a 6 posizioni che ti consente di impostare e cambiare modalità aggiuntive su APM.

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Passaggio 22: impostazione del pianificatore di missioni

Il pianificatore di missione è la GUI utilizzata per configurare la scheda APM. Le istruzioni per il download e l'installazione sono fornite qui.

Avvia Mission Planner, collega la scheda APM al computer utilizzando un cavo Micro USB. Attendi che i driver vengano rilevati e che la porta COM sia assegnata. È possibile controllare la porta COM assegnata tramite Gestione dispositivi nel sistema basato su Windows. Nell'angolo in alto a destra del pianificatore, seleziona la porta COM appropriata, imposta la velocità di trasmissione su 115200 e fai clic su Connetti. La scheda APM si collegherà e caricherà vari parametri.

1. Nella "schermata di configurazione iniziale", selezionare "APM Copter V 3.x.x Quad" e attendere che scarichi e installi il firmware.

2. Una volta caricato il firmware, selezionare l'opzione "Wizard" a sinistra. Si aprirà una nuova finestra e ti guiderà nell'esecuzione della configurazione iniziale.

3. Una volta nella procedura guidata, seguire la serie di immagini per effettuare l'impostazione in ogni passaggio.

Passaggio 23: monitoraggio mediante telemetria radio 3DR

È possibile eseguire il monitoraggio in volo ed emettere determinati comandi utilizzando la telemetria radio nota anche come MAVLink. MAVLink consente la connessione di telerilevamento su un canale wireless. Il ricevitore ha un'uscita USB maschio alla sua estremità. Collega il ricevitore e attendi che Windows cerchi i driver. In caso contrario, è possibile scaricare i driver da qui.

Aprire Gestione dispositivi per controllare la porta COM assegnata al ricevitore. Avvia Mission Planner e seleziona la porta COM appropriata nell'angolo in alto a destra. Fare clic su Connetti.

Passaggio 24: controllo della direzione di rotazione del motore e collegamento delle eliche

Come mostrato nel diagramma, i motori 1 e 2 dovrebbero ruotare in senso antiorario.

I motori 3 e 4 dovrebbero ruotare in senso orario. Armare la scheda APM e spingere lo stick dell'acceleratore quanto basta per avviare i motori. Controllare il senso di rotazione. Se un motore sta ruotando nella direzione opposta, scambiare semplicemente due connessioni tra il motore e l'ESC.

L'ultimo passo per completare questa costruzione è collegare le eliche.

Strumenti richiesti

chiave a brugola

La coppia di eliche viene fornita con un set di 4 anelli adattatori che vengono utilizzati per inserire perfettamente l'elica nell'albero motore. Prima di estrarre l'anello dalla confezione, inserire l'anello nell'elica e verificare quale di essi si adatta perfettamente. Estrarre quell'anello dalla confezione e inserirlo sul lato posteriore dell'elica (il lato che non ha nulla scritto sopra). L'anello si adatterà perfettamente. Fate questo per tutte e quattro le eliche.

Per fissare le eliche, posizionare le eliche (lato scritto rivolto verso l'alto) sull'albero del motore, inserire l'anello di montaggio a pressione dell'elica capovolto e avvitare saldamente il dado di protezione dell'elica utilizzando la chiave a brugola.

Sui motori 1 e 2 collegare le eliche etichettate 11x4.7. Queste sono le eliche che ruotano in senso antiorario.

Sul motore 3 e 4 collegare le eliche etichettate 11x4.7R. Queste sono le eliche che ruotano in senso orario.

Passaggio 25: elenco di controllo e avvisi di verifica preliminare

Lista di controllo

• Le eliche del motore sono fissate correttamente e sicure.
• Le batterie sia del trasmettitore radio che del quadricottero sono cariche.
• Tutte le antenne sono rivolte nella direzione corretta.
• Tutti i collegamenti meccanici e le connessioni come i dadi e le viti sono corretti.
• I carrelli di atterraggio sono fissati saldamente.
• APM, GPS e modulo bussola sono rivolti nella direzione corretta (avanti).
• La polarità di tutte le connessioni è corretta e i pin sono negli slot appropriati.
• Tutti i raccordi delle fascette sono sicuri.
• L'accelerometro, la bussola/mag sono calibrati.
• Assicurarsi che non vi siano interferenze elettriche con la bussola/mag.
• Sulla Radiotrasmittente tutti gli stick, interruttori e potenziometri sono nelle posizioni di default.
• Assicurati che la ricezione del segnale radio sia buona e reattiva.
• Assicurarsi che i failsafe siano programmati correttamente.

Avvertenze

1. Assicurati di non volare dentro o intorno a una zona vietata al volo.
2. Controlla le normative del tuo paese in relazione al funzionamento dei veicoli aerei senza equipaggio.
3. Non avvicinarti al quadricottero quando i motori girano.
4. Non volare in alto negli spazi popolati. Ci sono possibilità di Flyaways che possono causare danni a persone o cose.
5. Attenersi all'avviso del cicalino e far atterrare l'elicottero per verificare la presenza di eventuali problemi.
6. Se non stai usando FPV (visuale in prima persona), non perdere di vista il quadricottero durante il volo.
7. Assicurati di volare entro la portata delle antenne.
8. Non volare in condizioni di pioggia/neve.
9. Non volare di notte o in zone con scarsa illuminazione.
10. Non invadere la privacy di persone/animali.
11. Sii un pilota responsabile e vola sicuro.