الطائرات بدون طيار DIY: الدرس 5. التجميع..

المحتويات

• طائرة بدون طيار DIY: الدرس 1. المصطلحات.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 2. الإطارات.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 3. محطة طاقة.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 4. جهاز التحكم بالطيران.
• افعل ذلك بنفسك بدون طيار: الدرس 5. التجميع.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 6. فحص الأداء.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 7. FPV والمسافة.
• الطائرات بدون طيار بيديك: الدرس 8. الطائرات.

مقدمة

الآن بعد أن حددت جميع المكونات الرئيسية للطائرة بدون طيار ، يمكنك البدء في التجميع. سيغطي هذا الدليل الأخطاء الشائعة عند تجميع طائرة بدون طيار متعددة الدوار ، بالإضافة إلى بعض النصائح المفيدة للضبط. لن يغطي هذا الدرس عناصر مثل الكاميرا / نظام FPV أو الأجهزة طويلة المدى أو الملحقات الأخرى (سنغطيها في 7 دروس).

المكونات التي يجب أن يكون لديك في هذه المرحلة:

1. إطار (تم شراؤه أو صنعه يدويًا)
2. محركات ، ESCs ، مراوح ، بطارية ، جهاز شاحن
3. لوحة توزيع الطاقة / تسخير
4. جهاز التحكم في الطيران وجهاز الاتصال (مقترح التحكم اللاسلكي)

الدفع

لتحقيق أهداف هذا الدرس ، سيتضمن نظام الدفع للطائرة بدون طيار المكونات التالية:

• المحركات
• ESC
• توزيع الطاقة (لوحة أو تسخير)
• البطارية
• وحدة التحكم في الطيران

لاحظ أن المراوح غير مدرجة. لا تقم بتركيب مراوح في هذه المرحلة! سيتم توصيل البراغي الرئيسية فقط في الدرس السادس. نظرًا لأن هذه هي أول طائرة بدون طيار ، فإننا نوصي بإجراء اتصال كهربائي "بدون إطار" قبل تثبيت كل شيء على الإطار ؛ لفحص جميع التوصيلات وإزالة الأعطال المحددة.

بطارية. توزيع الطاقة

يجب أن يكون الاتصال بين البطارية ونظام توزيع الطاقة بسيطًا نسبيًا إذا كان كلاهما لهما نفس نوع الموصل. إذا كان الأمر كذلك ، فانتقل إلى الخطوة التالية. إذا كانت الموصلات مختلفة ، فلا تقطع أسلاك البطارية بأي حال من الأحوال لفصل الموصل ؛ يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي وصدمة كهربائية غير سارة! بدلاً من ذلك ، يمكنك التقاط محول واستخدامه بين الموصل الموجود على البطارية والموصل الموجود على لوحة توزيع الطاقة. قد يكون الخيار الآخر هو البحث عن موصل تزاوج بموصل البطارية وشرائه ؛ ثم قم بقطع الموصل الموجود من موزع الطاقة ولحام البديل الذي تم شراؤه ، وتأكد أولاً من عدم وجود اتصال بين المسامير الموجبة والسالبة.

من المهم ملاحظة أن معظم الطائرات بدون طيار متعددة الدوار لا تحتوي على مفتاح تشغيل / إيقاف ، لذلك يتم توفير الطاقة وفصلها عن طريق توصيل وفصل البطارية الرئيسية من موصل موزع الطاقة ، لذلك يجب أن تكون موصلاتها يتم تثبيتها بإحكام وتكون الأسلاك / نقاط اللحام معزولة جيدًا بأنابيب الانكماش الحراري و / أو الشريط الكهربائي.

افصل البطارية عن موزع الطاقة قبل المتابعة.

محرك. خروج. توزيع الطاقة

تعمل لوحة توزيع الطاقة (PDP) أو التوزيع السلكي بشكل أساسي على توزيع الطاقة من البطارية الرئيسية إلى كل ESC. يتم تزويد الجهد إلى ESC "كما هو" ، لذلك ليست هناك حاجة لزيادة (زيادة) أو تقليل (خفض) الجهد. إذا كانت الطائرة بدون طيار الخاصة بك تحتوي على أربعة محركات ، فيجب أن يكون لديك أربعة ESCs ، وبالتالي يجب أن تقوم لوحة التوزيع / توزيع الأسلاك في النهاية بتقسيم البطارية الرئيسية إلى أربعة توصيلات. إذا كان PRP الخاص بك يحتوي على ستة اتصالات ، وكنت تقوم ببناء كوادروكوبتر ، فأنت ببساطة لا تحتاج إلى توصيل آخر اثنين. إذا كنت تقوم ببناء سداسي مروحي ، فيجب أن يوزع PDP الطاقة من البطارية الرئيسية إلى ستة اتصالات. يشتمل ESC على الأسلاك التالية:

• شريط واحد من 3 أسلاك مقاس 0.1 بوصة مع موصل R / C ، والذي يكون الدبوس الأسود فيه عادةً مؤرضًا ، بينما يوفر الطرف الأحمر خرج 5 فولت (عبر BEC*) والأصفر / الأبيض هو مدخل الإشارة.
• تتصل ثلاثة أسلاك منفصلة بالأسلاك الثلاثة الموجودة على محرك تيار مستمر بدون فرش (عادةً ما يتم تزويده بموصلات رصاصة أنثوية إما ملحومة بالفعل أو مضمنة).
• موصلا إدخال لتوصيل البطارية بـ PDB (يتضمن بعضها موصلات ملحومة مع لحام ، وبعضها مضمن ، وأحيانًا لا يكون على الإطلاق).

*عادةً ما تحتوي ESCs على دائرة إقصاء للبطارية مدمجة (أو BEC) تقوم بتحويل جهد البطارية الرئيسي إلى 5 فولت لتشغيل جهاز الاستقبال وجهاز التحكم في الطيران. عادة ما يتم توفير 5V عبر موصل RC من ESC (عادة ما يكون المركز / الدبوس الأحمر). ما عليك سوى BEC واحد لتشغيل وحدة التحكم في الطيران.

إذا كانت لوحة توزيع الطاقة تستخدم موصلات لا تتطابق مع الموصلات الموجودة في ESC أو البطارية ، فستحتاج إلى شراء محولات (محولات) ، أو شراء موصلات جديدة واستبدالها على ESC أو PRP. تظل الميزة مع لوحة توزيع الطاقة ، التي تطابق موصلاتها تلك الموجودة في البطارية و ESC. في أغلب الأحيان ، يمكن أن تحتوي بطارية ليثيوم بوليمر للطائرة بدون طيار على موصل DEANSXT60EC3

إذا كنت ترغب في تشغيل أجهزة إلكترونية إضافية منخفضة التيار (إضاءة LED ، قلادة ، إلخ) ولكن لا توجد توصيلات احتياطية على لوحة توزيع الطاقة ، يمكنك استخدام كابل شحن البطارية. عادةً ما يحتوي موصل الشحن الأبيض على دبوس واحد للأرض ودبوس واحد لكل خلية (1S ، 2S ، 3S ، إلخ) المستخدمة في مجموعة بطارية LiPo.على الرغم من أن هذا الموصل مخصص فقط لشحن البطارية ، إلا أنه يمكن أن يوفر جهد خرج 3.7 فولت من كل دبوس ويمكن استخدامه لتشغيل الإلكترونيات منخفضة التيار مثل الحزام أو مصابيح LED.

1. قم بإزالة السلك الأحمر من كل موصل R / C ذي 3 سنون لمثبت السرعة باستثناء واحد. من المستحسن أن تقوم بذلك بطريقة يمكنك دائمًا توصيلها مرة أخرى إذا لزم الأمر. لف نهاية كل سلك مستبعد بشريط كهربائي أو استخدم أنابيب الانكماش الحراري للعزل حتى لا تتلامس لاحقًا مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى. السلك الأحمر الوحيد الذي لم يتم لمسه سوف يعمل على تشغيل وحدة التحكم في الطيران المستخدمة في التجميع.
2. قم بتوصيل سلكي الإمداد لكل ESC بلوحة التوزيع ، مع التأكد من انتقال السلك الأحمر إلى الموجب () والسلك الأسود إلى السالب (-).
3. إذا كانت لوحة توزيع الطاقة التي تستخدمها بها موصلات R / C خاصة بها ، ففي هذه الحالة يعود الأمر إليك لتوصيل دبابيس R / C لكل ESC بموصلات R / C على هذه اللوحة أو قم بتوصيلهم مباشرة بجهاز التحكم في الرحلة.
4. قم بتوصيل كل من موصلات المحرك الثلاثة بموصلات ESC الثلاثة. في الوقت الحالي ، ترتيب توصيل هذه الموصلات غير مهم (إذا كان يؤثر على اتجاه الدوران ، فسيتم تصحيحه حسب الضرورة لاحقًا).

يرجى ملاحظة أنه إذا قررت إزالة أو إخفاء الأسلاك في هذه المرحلة ، فقد تحتاج لاحقًا إلى الوصول إلى بعض التوصيلات وفقًا للإجراء الموضح في الدرس 6 ، على وجه الخصوص ، قم بتبديل توصيلات بين ESC والمحرك بحيث يدور المحرك في الاتجاه المعاكس.

ESC. تحكم الطيران.

يمكنك الآن توصيل مدخلات R / C لوحدات التحكم في التطواف بجهاز التحكم في الطيران. يجب أن يكون لوحدة التحكم في الطيران التي تختارها رسمًا تخطيطيًا يوضح دبابيس وحدة التحكم المتصلة بمحركات المجموعة متعددة الدوارات الخاصة بك. يجب أن يوضح هذا الرسم البياني أيضًا اتجاه دوران كل محرك ، ولكن مرة أخرى ، لا تحتاج إلى التفكير في الاتجاه في الوقت الحالي.

1. انظر مخطط التوصيل بين المحركات / ESC وجهاز التحكم في الطيران في دليل تعليمات الكمبيوتر الشخصي.
2. قم بتوصيل موصلات R / C لكل ESC بالمسامير المقابلة على وحدة التحكم في الطيران ، وتأكد من توصيل السلك الأرضي (أسود عادةً) بالدبوس الأرضي لوحدة التحكم في الطيران ودبوس الإشارة (أبيض أو أصفر) يتصل بدبوس الإشارة على وحدة التحكم في الرحلة...
3. واحد فقط من موصلات RC سيظل لديه الدبوس الأحمر (الطاقة).

اتصال

مستقبل. تحكم الطيران.

افترض أنك قمت في هذا الدرس بالاختيار لصالح التحكم اللاسلكي كجهاز إدخال.إذا كنت ترغب في استخدام WiFi أو Bluetooth أو أي طريقة إدخال أخرى ، فيرجى قراءة دليل وحدة التحكم في الطيران والبحث عن الإدخال التسلسلي ؛ سيصف هذا القسم كيفية / مكان توصيل جهاز الإدخال التسلسلي بجهاز التحكم في الطيران. ستحتاج على الأرجح إلى البحث عن جهاز الإرسال (Tx) وتلقيه (Rx) والجهد (5V) ودبابيس GND وتوصيلها من الجهاز اللاسلكي إلى جهاز الإرسال ، مما يسمح لـ Rx من أحدهما إلى الآخر Tx والعكس صحيح.

يجب أن يأتي جهاز إرسال RC الخاص بك مع مستقبل RC مناسب. يجب أن يكون جهاز الاستقبال مرتبطًا بجهاز الإرسال بحيث يمكنك إزالة رابط الربط من جهاز الاستقبال (إن وجد). قد تشتمل المجموعة أيضًا على حامل بطارية AA ، والذي تم تصميمه لتشغيل جهاز الاستقبال ، لكننا لن نستخدمه لأن BEC سيشغل كلاً من جهاز الاستقبال ووحدة التحكم في الرحلة. لمعرفة قنوات مستقبل RC التي تتصل بأي دبابيس على وحدة التحكم في الطيران ، تحتاج إلى إلقاء نظرة على دليل المستخدم لكل من وحدة التحكم في الطيران ونظام RC.

سيشير دليل وحدة التحكم في الطيران إلى مواقع المسامير التالية التي يجب مطابقتها وتوصيلها بجهاز الاستقبال:

• Throttle
• Pitch
• ياو
• لفة
• مفاتيح Aux 1 ، 2 ، 3 ، إلخ.

يمكنك الآن إجراء التوصيلات التالية:

1. اقرأ دليل وحدة التحكم في الطيران لمعرفة أي دبوس إدخال R / C متصل مع أي من الوظائف المذكورة أعلاه.
2. اقرأ دليل جهاز الإرسال لمعرفة القناة المرتبطة بكل وظيفة.
3. يمكن إعادة برمجة بعض أجهزة إرسال RC لتغيير وظيفة كل جهة اتصال. إذا قررت تغيير أي إدخال (عصا تحكم أو مفتاح) ، فقم بذلك فقط بعد التأكد من معرفة القناة الموجودة على جهاز الاستقبال التي تتوافق مع الوظيفة. يجب دائمًا ربط Throttle و Pitch و Yaw و Roll بعصي تحكم / عصا تحكم ، وليس مفاتيح أو أزرار.
4. قم بتوصيل قناة Throttle على جهاز الاستقبال بمدخل Throttle في وحدة التحكم في الطيران.
5. قم بتوصيل قناة الملعب على جهاز الاستقبال بإدخال الملعب على وحدة التحكم في الطيران.
6. قم بتوصيل قناة Yaw على جهاز الاستقبال بإدخال Yaw على وحدة التحكم في الطيران.
7. قم بتوصيل GND على وحدة التحكم في الطيران (عادةً الصف الثالث من المسامير) بـ GND على جهاز الاستقبال (عادةً الصف الثالث من المسامير).
8. إذا تم استخدام المدخلات المساعدة ، فقم بتوصيل Aux 1 الموجود على جهاز الاستقبال بـ Aux 1 الموجود بجهاز التحكم في الطيران ، وهكذا.

يمكنك استخدام أسلاك مؤازرة ذات 3 سنون لكل قناة ، ولكن يجب أن يكون هناك جهد وأرض واحدة فقط من القنوات (يمكن أن تكون موجودة) ؛ يحتاج الباقي فقط إلى سلك إشارة. يمكن أن تكون جميع الاتصالات من GND إلى GND ، على الرغم من أن هناك حاجة واحدة فقط. مرة أخرى ، لا يحتاج جهاز الاستقبال إلى بطارية منفصلة حيث سيتم تشغيله بواسطة وحدة التحكم في الطيران ، والتي يتم تشغيلها بواسطة BEC من أحد ESCs.

تجميع الإطار

إذا كنت تقوم ببناء الإطار الخاص بك ، فيمكنك تجميعه في هذه المرحلة.إذا اشتريت مجموعة إطارات ، فاتبع تعليمات التجميع. يرجى ملاحظة أنك قد تحتاج إلى تفكيك مناطق معينة لتسهيل التوصيل أو إزالة (إخفاء) العناصر الكهربائية. الهدف هو التأكد من عدم وجود أي شيء مفكوكًا ، وأن جميع الأسلاك مثبتة بإحكام ، ولا يمكن لأي شيء أن يسقط من الإطار أو يتشابك.

التثبيت

موقع البطارية.

غالبًا ما تكون البطارية المستخدمة للطاقة هي أثقل عنصر في طائرة بدون طيار ويمكن أن تتراوح من 1/4 إلى 1/2 من إجمالي وزنها. لذلك ، مكان تركيبه مهم جدا. يجب أن يكون الموقع المثالي للبطارية الرئيسية في وسط الطائرة بحيث يمكن لجميع المحركات التعامل مع نفس الحمل تقريبًا. إذا كانت البطارية أقرب إلى الجزء الخلفي من الطائرة ، فسيتعين على المحركات الخلفية توفير قوة دفع أكبر من المحركات الأمامية ، وبالتالي سيكون الحد الأقصى للدفع الإجمالي محدودًا (عندما تكون المحركات الخلفية عند الدفع الكامل ، لن يكون هناك على المحركات الأمامية). في حين أن النهج المعتاد في التصميم متعدد الدوارات هو الحفاظ على تناسق الطائرة حول خط مركزي (أو على الأقل محور واحد) ، لذلك يجب وضع البطارية على طول هذا الخط المركزي بدلاً من الإزاحة إلى جانب واحد أو آخر...

بعد ذلك ، سوف تحتاج إلى تحديد ارتفاع وضع البطارية. توجد عدة أماكن يمكن تركيب البطارية فيها:

1. تحت الإطار (ستكون الطائرة ثقيلة في الأسفل وأكثر استقرارًا وأقل بهلوانية).
2. مباشرة تحت المحركات (عادة داخل الإطار) ؛ ربما يكون أحد أفضل الأماكن.
3. على نفس ارتفاع المحركات أو الدوارات (على سبيل المثال مثبتة أعلى الهيكل).
4. فوق المراوح (الطائرات بدون طيار ستكون أثقل في الأعلى وأكثر عرضة للانقلاب).

للحصول على أفضل أداء ، من الأفضل وضع البطارية في الموضع 3 أعلاه. يُنشئ الوضع 4 تأثير البندول المقلوب ، وإذا مالت الطائرة بدون طيار إلى ما بعد زاوية معينة ، فإن الطائرة بدون طيار ستميل إلى الانقلاب. سيخلق الموضع 1 نظامًا أساسيًا مستقرًا إلى حد ما يميل بطبيعته إلى البقاء مستويًا ، ولكنه غير مناسب تمامًا للألعاب البهلوانية. لذلك ، يختار معظم المصممين الموضع 2 ويضعون البطارية إما أسفل الإطار مباشرة أو بداخله. يحرر هذا النهج مساحة تحت الإطار للحمولات مثل نظام التعليق ، ومساحة أعلى لوحدة التحكم في الرحلة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية لتكون في متناول اليد قدر الإمكان.

تركيب البطارية

هناك العديد من الطرق الشائعة لربط البطارية بالإطار ، بما في ذلك:

• أحزمة فيلكرو
• شريط فيلكرو ذاتي اللصق (أحد الجانبين يتم لصقهما بالبطارية والآخر بالإطار)
• في الإطار

تعد أحزمة الفيلكرو الأكثر شيوعًا للوسائط المتوسطة " الطائرات بدون طيار المخصصة ذات الحجم القياسي بينما يتم العثور على غلاف الإطار بشكل شائع في الطائرات التجارية بدون طيار ، يتم تصميم إطارات هذه الطائرات بدون طيار تحت الضغط وتترك مساحة بالداخل خصيصًا لبطارية معينة. يجب استخدام الفيلكرو بشكل مثالي فقط إذا كانت البطارية خفيفة نسبيًا ؛ بدلاً من قسم قصير في المنتصف ، يوصى بلصق شريط واحد بطول البطارية بالكامل. إذا كنت تستخدم أحزمة فيلكرو ووجدت أن البطارية تميل إلى الخروج بسبب نقص المقبض ، فمن المستحسن إضافة أشرطة مطاطية حيث تتصل البطارية بالأشرطة. لا يوصى باستخدام الغراء لتأمين البطارية بالإطار. إذا كنت لا تستخدم طائرة بدون طيار ، فقم بإخراج البطارية وتخزينها في حقيبة LiPo الآمنة أو خزان السيراميك.

شحن البطارية

من المحتمل جدًا أنك اخترت بطارية ليثيوم بوليمر (LiPo) أو بطارية ليثيوم أخرى. تحتوي معظم بطاريات LiPo التي تزيد عن 3.7 فولت على كابل شحن منفصل بموصل متعدد الأطراف للشحن ، بينما يمكن التعرف على كابل الطاقة من خلال وجود موصل ثنائي السن بأسلاك أكبر قادرة على تحمل تيارات التفريغ العالية. عادة ما يكون لموصل الشحن جهة اتصال واحدة لكل بنك بطارية ، بالإضافة إلى جهة اتصال أرضية مشتركة.

نظرًا للمخاطر المرتبطة ببطاريات LiPo (الهيدروجين والكهرباء) ، فمن الشائع إزالة البطارية تمامًا من الطائرة بدون طيار عندما لا تكون قيد الاستخدام ووضعها في حقيبة LiPo Safe. تُستخدم نفس الحقيبة عند شحن البطارية (قم بتوصيل البطارية بالشاحن ، ضع البطارية في الحقيبة (اترك الشاحن خارج الحقيبة) وأغلقها (عادةً ما تحتوي على غطاء فيلكرو).

وضع وحدة التحكم في الطيران وتركيبها

من الناحية المثالية ، يجب وضع وحدة التحكم في الطيران في وسط الطائرة بدون طيار على نفس ارتفاع المحركات. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، فيمكن وضع وحدة التحكم أعلى أو أدنى بقليل من الاتجاه إلى الجانب الأيسر أو الأيمن ، وتجنب تركيبه للأمام أو للخلف. إذا اشتريت إطارًا لطائرة بدون طيار ، فغالبًا ما تحتوي على فتحات تثبيت لجهاز التحكم في الطيران ، والتي تكون في المكان الأمثل. يمكن تثبيت وحدة التحكم بأي من الطرق الأساسية التالية:

• براغي / صواميل / أعمدة (أساسية)
• شريط على الوجهين (تأكد من أنه قوي بما يكفي)
• شريط رغوي على الوجهين (لتحقيق تأثير التخميد)
• البطانات المطاطية (للتخميد العالي)

بعض وحدات التحكم في الطيران إما لديها أو قد يكون لها غلاف حماية اختياري.

في هذه المرحلة ، يجب أن يكون لديك طائرة بدون طيار مجمعة ومتصلة بالكامل ، باستثناء المراوح. يتضمن الدرس 6 إعداد واختبار جهاز الإرسال وبرنامج التحكم في الطيران وفحص ما قبل الرحلة وأول رحلة.