DIY drone: 2. lecke. Keretek..

Tartalom

Bevezetés

Tehát mielőtt elkezdené összeszerelni a drónt, az első lépés a keret kiválasztása. Futtathatja saját maga, vagy használhat kész megoldásokat (UAV frame kit). Amint észrevette, különböző típusú keretek és konfigurációk használhatók több rotoros UAV-k létrehozásához. Ezért ebben a részben megvizsgáljuk a keretek általános vagy alapvető típusait, kivitelezési anyagait, valamint a tervezéssel kapcsolatos kérdéseket.

Az UAV keretek típusai

Tricopter

  • Leírás: UAV, amelynek három nyalábja van, amelyek mindegyike csatlakozik egy motor. A tricopter elülső részét két gerenda (Y3) találkozásának oldalának tekintik. A gerendák közötti szög változhat, de jellemzően 120 °. Az egyenetlen számú rotor giroszkópos hatásának ellensúlyozása, valamint a kormányzási szög megváltoztatása érdekében a hátsó motornak képesnek kell lennie forogni (ez hagyományos RC szervomotor beszerelésével érhető el). A szervo használatának kizárásához a szerelvényből használja az Y4 kialakítást
  • Előnyök: A drón szokatlan megjelenése. A legjobb repülési jellemzőket érik el, ha előrefelé repülnek. Ár (kevesebb motor és ESC építése szükséges).
  • Hátrányok: Aszimmetrikus kialakítás. Szervó használatát igényli. A hátsó gerenda végrehajtásának nehézségei (mivel a szervót a tengely mentén kell felszerelni). Nem minden repülésvezérlő támogatja ezt a konfigurációt.

Quadcopter

  • Leírás:"Quadcopter" drone, amely négy sugárral rendelkezik, amelyek mindegyike egy motorhoz van csatlakoztatva. A " X konfigurációhozkonfigurációhoz
  • Előnyök: A leggyakoribb többrotoros kivitel. A legegyszerűbb és sokoldalú kialakítás. A standard konfigurációban a karok / motorok két tengely körül szimmetrikusak. A piacon elérhető összes repülésvezérlő működhet ezzel a többrotoros egységgel.
  • Hátrányok: A redundancia hiánya (ha a rendszer meghibásodik, különösen az erőmű elemeiben, a drón leesik).

Hexakopter

  • Leírás: A hexakopter hat gerendával rendelkezik, mindegyik amely a motorhoz van csatlakoztatva. A hexakopter elülső részét a két gerenda találkozásának oldalának tekintik, de a hosszanti gerendát is elülső résznek tekinthetjük.
  • Előnyök: Szükség esetén a hexakopter kialakítás lehetővé teszi két további gerenda és motor könnyű hozzáadását, ami növeli a teljes tolóerőt, aminek következtében a drón nagyobb teherbírást képes felemelni. Az egyik motor meghibásodása esetén lehetséges, hogy a drón lágy leszállást tud végrehajtani, és nem ütközik. Moduláris keret kialakítás. Szinte minden repülésvezérlő támogatja ezt a konfigurációt.
  • Hátrányok: Vaskos és drága konstrukció. További motorok és alkatrészek növelik a helikopter súlyát, ezért a quadrocopterrel azonos repülési idő elérése érdekében nagyobb kapacitású akkumulátorokat kell behelyezni.

Y6

  • Leírás: Az Y6 konstrukció egy hexakopter típus, az alapnál nem hat gerenda, hanem három, amelyek mindegyike egy pár koaxiálisan szerelt motorhoz (összesen 6 motor) van csatlakoztatva. Meg kell jegyezni, hogy az alsó légcsavarok lefelé irányuló tolóerőt vetítenek előre.
  • Előnyök: Kevesebb alkatrész a hexakopterhez képest. Több hasznos terhet emel a quadcopterhez képest. Ellenforgó csavarok használatakor a giroszkópos hatás kizárt, mint a Y3
  • Hátrányok: Drágább a quadrocopterhez képest, mivel további alkatrészeket használnak, amelyek költségekkel egyenértékűek a hexakopter alkatrészekkel. További motorok és alkatrészek növelik a helikopter súlyát, ami azt jelenti, hogy ahhoz, hogy a quadcopterrel megegyező repülési időt kapjon, nagyobb elemet kell használnia. Amint a gyakorlat azt mutatja, az Y6 -on kapott tolóerő valamivel alacsonyabb, mint egy hagyományos hexakopterén, valószínűleg azért, mert az alsó rotor befolyásolja a felső rotor tolóerejét. Nem minden repülésvezérlő támogatja ezt a konfigurációt.

Octocopter

  • Leírás: Az Octocopter nyolc gerendával rendelkezik, amelyek mindegyike a motorhoz csatlakoztatva. A hexakopter elülső részét két gerenda találkozásának oldalának tekintik.
  • Előnyök: Több motor = nagyobb tolóerő, és ezáltal nagyobb redundancia, lehetővé téve a drón számára, hogy magabiztosan navigáljon nehéz és drága DSLR fényképezőgépekkel.
  • Hátrányok: Több motor = magasabb ár és nagyobb akkumulátor. Magas költségei miatt csak a szakmai szféra szempontjából releváns.

X8

  • Leírás: Az X8 kivitel még mindig egy oktokopter, csak nem nyolc, hanem négy gerendával, amelyek mindegyike egy pár koaxiálisan szerelt motorhoz (összesen 8 motorhoz) van csatlakoztatva.
  • Előnyök: Több motor = nagyobb tolóerő, és ezáltal nagyobb redundancia. Nagyobb valószínűséggel óvatosan leszáll a drón motorhiba esetén.
  • Hátrányok: Több motor = magasabb ár és nagyobb akkumulátor. Magas költségei miatt csak a szakmai tevékenység szempontjából releváns.

UAV -méret

Az UAV -k különböző méretűek, a tenyérnél kisebb Nano -tól kezéből a nagyobbikhoz, amely csak egy teherautó hátuljában szállítható. A legtöbb felhasználó számára, akik még csak most kezdik a drón hobbit, az optimális mérettartomány, amely a legnagyobb sokoldalúságot és értéket kínálja, 350 és 700 mm között van. A keret mérete az egyes motorokat keresztező legnagyobb kör átmérője. Az ilyen méretű UAV alkatrészek széles árkategóriával és a rendelkezésre álló termékek legnagyobb választékával rendelkeznek.

UAV / építőanyag, a lista nem teljes. Ideális esetben a keretnek merevnek kell lennie, a lehető legkevesebb rezgésátvitel mellett.

Habgumi (hab) - az UAV -keretek gyártásának egyetlen anyagaként ritkán használják, és általában merev kerettel vagy megerősített szerkezettel kombinálva. Stratégiai célokra is felhasználható; rotorok (légcsavarok), alváz védelmeként gyakran csillapítóként működik. A habgumi különböző típusú lehet, a lágytól a viszonylag keményig.

Fa - ha az elsődleges szempont a szerkezet olcsósága, akkor a fa kiváló lehetőség, amely jelentősen csökkenti a alkatrészek összeszerelésének és gyártásának ideje. A fa elég kemény, és időtálló anyag. Fontos, hogy tökéletesen egyenes fát használjon a keret gyártásához (hajlítás és deformáció nélkül).

Műanyag - a legtöbb felhasználó számára csak műanyag lemezek formájában kapható. Hajlamos hajlítani, és mint ilyen nem ideális. Kiválóan használható tekercsketrecek vagy alvázak készítéséhez. Ha a 3D nyomtatást fontolgatja, vegye figyelembe a gyártási időintervallumot (könnyebb lehet UAV keretkészletet vásárolni). Az alkatrészek 3D nyomtatása jól működött a kis quadcoptereknél.

Alumínium - különböző formában és méretben érkezik a fogyasztóhoz. Használhat alumíniumlemezeket a testhez, vagy extrudált alumíniumot a dróngerendákhoz. Az alumínium nem olyan könnyű, mint a szénszál vagy a G10, de az ár és a tartósság az anyag fő előnyei. Törés vagy repedés helyett az alumínium hajlamos a hajlításra. Az anyaggal való munkához csak fűrész és fúró szükséges.

G10 (egy üvegszál típusa) - annak ellenére, hogy megjelenése és alapvető tulajdonságai szinte azonosak a szénnel (szénszál) olcsóbb anyag. Elsősorban lapformátumban kapható, és a felső és alsó keretlemezek megvalósítására szolgál. A szénszállal ellentétben a G10 nem blokkolja az RF hullámokat.

PCB (nyomtatott áramköri lap - dielektromos lemez) - valójában az üvegszál analógja, de az utóbbival ellentétben mindig laposak. Néha felső és alsó keretlemezként használják, hogy csökkentsék a felhasznált alkatrészek számát (például gyakran áramellátó táblát építenek be az alsó panelbe). A keretek nanonyomtatott áramköri lapból

A szénszál könnyű és nagy szilárdsága miatt a legkeresettebb anyag. A gyártási folyamat továbbra is kizárólag manuális. Általános szabály, hogy az egyszerű formákat tömegesen gyártják, például lapos lapokat, csőszerű alkatrészeket; az összetett háromdimenziós alakzatok kivitelezése megrendelésre történik.

További szempontok

  • Gimbal - leggyakrabban a kamera stabilizálására szolgál (FPV / Légi fényképezés). Általában a keret alá kell felszerelni az UAV súlypontjának megfelelően. Közvetlenül a kerethez vagy sínekhez rögzíthető. A képstabilizáláshoz ajánlott két vagy három tengelyes kardántengely használata. A leszálló lábak hosszának növelését igényli.

  • Hasznos teher (szállítás) - az amatőr szférában valami luxus, tehát hogyan minden további súly nemcsak a repülési időt csökkenti, hanem a további elemek használatának elutasításához is vezet, amelyek kulcsfontosságú funkciókat adhatnak hozzá a drónhoz. A tervezés során meg kell érteni, hogy a szállítótoknak a lehető legkönnyebbnek és ugyanakkor erősnek kell lennie, és magát a rakományt mereven kell rögzíteni, kizárva a repülés közbeni mozgásokat.

  • Leszálló lábak - annak ellenére, hogy egyes UAV -k közvetlenül a keretre szállnak (általában a súlycsökkentés érdekében kizárt), a leszállótámaszok használata a kialakításban rést biztosít az UAV alsó része és az egyenetlen felület között, és kemény leszállás esetén is ütést mér, növelve a megtakarítás esélyét a drón olyan fontos elemei, mint a kamera, a felfüggesztés, az akkumulátor és a keret.

  • Telepítés - annak ellenére, hogy a drón tervezése és gyártása sokkal könnyebb, mint egy hagyományos helikopter, az egyes elemek helyét a tervezési folyamat legelején kell figyelembe venni.

Általános telepítési irányelvek:

  1. Amikor keretet készít a semmiből, fontos biztosítani a négy rögzítőlyuk pontos helyzetét. a motorok a kerethez vannak rögzítve...
  2. A 400–600 mm -es keretekhez tartozó motorok többsége azonos rögzítési furattal rendelkezik, ami lehetővé teszi az egyik gyártó keretének és a másik motorjának használatát.
  3. Ideális esetben minden további alkatrész elhelyezésének szimmetrikusnak kell lennie egy tengely körül, ami később megkönnyíti a drón tömegközéppontjának keresését és beállítását.
  4. Ideális esetben a repülésvezérlőt a kör közepén kell elhelyezni (és mint ilyen, a tömegközéppontban), amely összeköti az összes motort.
  5. A repülésvezérlőt általában támaszok, gumicsillapítók vagy kétoldalas szalag segítségével rögzítik a kerethez.
  6. Sok gyártó ugyanazt a rögzítési furatmintát használja a repülésvezérlőhöz (pl. 35 mm vagy 45 mm -es négyzet), de nincs érvényes „ipari szabvány”.
  7. Az akkumulátor elég nehéz, és ha a szerelvény tömegközéppontja kissé elmozdult, akkor az akkumulátor enyhe mozgatásával állíthatja be.
  8. Győződjön meg arról, hogy az elemtartó egy kicsit játszik, de ugyanakkor biztosítja az akkumulátor biztonságos rögzítését.
  9. Gyakran tépőzáras hevedereket használnak az elemek rögzítésére, azonban célszerű kétoldalas szalagot hozzáadni az akkumulátor és a keret közé.

Irányelvek

1. lépés: Tekintse meg, hogy milyen anyagok és eszközök állnak rendelkezésre az Ön rendelkezésére.

  • Ha az arzenálja nem elegendő az egyedi keret megvalósításához, vagy csak professzionális keretet szeretne, fontolja meg az UAV keretkészlet beszerzését.
  • Még ha a keret a megfelelő szerszámok és alapanyagok felhasználásával készült, még mindig lehetnek szerkezeti hiányosságai, amelyek túlzott rezgést vagy elmozdulást okozhatnak. A gyártási folyamat éles látást és tapasztalatot igényel.
  • Amikor maga készíti el a keretet, gondolja át a drón összes szükséges elemének rögzítését; motorok, elektronika stb.

2. lépés: Sorolja fel az összes további (tartozék) alkatrészt, amelyet a szerelvénybe kíván beépíteni.

​​185 általában nehezebbé és nagyobbá teszi a szerelvényt), úszó berendezéseket stb.
  • A kapott kiegészítő / segédalkatrészek listája képet ad a drón méreteiről és kiszámítja a teljes tömeget.
  • 3. lépés: Gondoljon a becsült keretméretre.

    • A nagy keret nem feltétlenül jelent nagy lehetőséget egy drón számára, és egy kisebb keret nem biztos, hogy olcsóbbá teszi az összeszerelést.
    • Kezdőknek 400–600 mm -es keretre épített drón ajánlott.

    4. lépés: Tervezze meg, építse meg és tesztelje a keretet.

    • Ha megvásárolta az UAV keretkészletet, akkor nem kell aggódnia erő, merevség és felépítés tekintetében.
    • Ha úgy dönt , hogy a keretet a semmiből tervezi és építi meg, fontos lesz ellenőrizni annak szilárdságát, súlyát, és meggyőződni arról, hogy a szerkezet ellenáll a rezgéseknek (minimális hajlítás).
    • Fontolja meg a speciális modellező szoftver használatát (sok ingyenes, például a Google Sketchup) a keret megtervezéséhez és a méretek helyességének ellenőrzéséhez.

    Most megvan a keret, és folytathatja a következő leckét.

    .