Как сделать своими руками дрон на Ардуино Уно

Дрон — очень дорогой гаджет. Как собрать квадрокоптер самому в домашних условиях? В этой инструкции я собираюсь рассказать, как сделать своими руками квадрокоптер по дешевке. Рама коптера и контроллер полета — самодельные. Конструкция сборки доступна даже для начинающих.

Рама состоит из алюминиевой антенны (штанги), лопасти вентилятора из алюминиевого плафона и дерева. Arduino UNO наряду с MPU6050 (гироскоп + Accle) используется в качестве контроллера полёта.

Шаг 1: Материалы

Показать еще 11 изображений

Это материалы, которые используются для моего дрона. Вы можете использовать любые детали / материалы по вашему усмотрению. Если вы хотите сделать его максимально дешевым, то можете воспользоваться списком материалов ниже.

Ссылки на Амазон:

• Flysky fs-i6x с ресивером X6B
• Батарейка Li-po 11. 1v, лучше взять эту
• Зарядник Li-Po
• Arduino UNO
• Гироскоп и акселерометр Mpu6050
• Макетная плата
• Коннетор XT60
• Передатчик и ресивер
• устройство для контроля напряжения Li-Po

Список со ссылками на banggood:

• Передатчик и ресивер
• Бесщеточный двигатель
• 30 Amp ESC
• Li-Po батарейка
• Зарядное устройство Li-Po
• Контроллер напряжения Lipo
• Arduino uno
• MPU6050
• XT60 коннектор
• Пропеллер 1045

Ссылки на gearbest:

• Flysky fs-i6x с ресивером X6B
• Батарейка Li-po 11.1v
• Контроллер напряжения Lipo
• Зарядник Li-Po
• Arduino UNO
• Гироскоп и акселерометр Mpu6050
• Коннетор XT60
• Вентильный двигатель CW
• Вентильный двигатель CCW
• 4*30Amp ESCs
• Пропеллер 1045
• Термоусадочная трубка

Шаг 2: Установка моторов

Когда вы покупаете моторы, крепление мотора и несколько винтов входят в комплект. Крепление алюминиевого мотора с винтами идет с ним. (см. рисунок). Установите его на двигатель, используя винты.

Шаг 3: Делаем раму

Показать еще 3 изображения

Я использую старую алюминиевую антенну, мягкое дерево и алюминиевую пластину (лопасть вентилятора), чтобы сделать каркас. Отрежьте 4 куска алюминиевого бруска по 20см. Размер центральной пластины составляет около 11 * 18 см…. Деревянное крепление для двигателя имеет длину около 10 см и диаметр 4,5 см (там, где установлен двигатель).

Закрепите алюминиевые стержни с помощью центральной пластины с помощью винтов и вставьте крепление двигателя под алюминиевые стержни. Ваша рама готова (см. видео).

Шаг 4: Устанавливаем все компоненты (ESC и моторы на раму)

Показать еще 4 изображения

Теперь прикрепите моторы к деревянному креплению с помощью винтов и гаек (любых типов) и соедините с ними провод ESC (произвольно), зафиксируйте ESC с помощью изоленты или стяжек, в моем случае это изолента (дешевле, чем стяжки). После подключения всех моторов и ESC отрежьте провода ESC +ve и –ve и подключите все ESC с помощью проводов или PDB. Я использую провода, потому что в моей раме нет места для ESC. Всё готово.

Шаг 5: Контроллер полёта

Показать еще 4 изображения

На основе Ардуино Уно и MPU6050, создайте контроллер полёта.

Мой контроллер основан на Joop Brokking’s YMFC-AL и его автоуровневом квадрокоптере. Соедините все согласно диаграмме.

Шаг 6: Соединяем ESC и ресивер с контроллером полёта

*** Не соединяйте BEC-провод ESC (5 вольт), соединяйте лишь сигнальный провод
*** Запитывайте ресивер от 5вольтового источника Ардуино

Соединение ESC:

• Цифровой пин-4 к ESC1 (правый передний CCW)
• Цифровой пин-5 к ESC2 (правый задний CW)
• Цифровой пин-6 к ESC3 (левый задний CCW)
• Цифровой пин-7 к ESC4 (левый передний CW)

Соединение ресивера:

• Цифровой пин-8 к каналу 1 ресивера
• Цифровой пин-9 к каналу 2 ресивера
• Цифровой пин-10 к каналу 3 ресивера
• Цифровой пин-11 к каналу 4 ресивера

Шаг 7: Настройка контроллера полёта (загрузка скетча)

Показать еще 4 изображения

*** На этом этапе не подключайте лётную батарею

Теперь загрузите Arduino IDE и приложенный скетч и извлеките файл. Вы найдете схемы YMFC-Al, файл Readme, код калибровки ESC, код настройки и код контроллера полета.

Arduino IDE
Скетч контроллера полета

Сначала загрузите код и откройте последовательный монитор на 56000b и следуйте инструкциям в видео
Если ошибки не возникло, загрузите скетч калибровки ESC после загрузки кода. Поставьте передатчик на полную мощность и подключите летную батарею после нескольких звуковых сигналов, выключите дроссель (я думаю, что этот метод работает не для всех типов и марок ESC, но у меня это работает отлично).

После загрузки скетча калибровки ESC загрузите скетч контроллера полета и Ваш FC готов.

Файлы

• YMFC-AL.zip

Шаг 8: Установка электроники в кейс и монтаж

Показать еще 11 изображений

После завершения всех работ по соединению электрокомпонентов, положите всю электронику в коробку и завершите всю проводку. Теперь установите винты CCW на двигатели CCW и винты CW на двигатели CW. Вы готовы к полету.

Самое сложное в создании этого квадрокоптера — настройка PID. Я сломал 2 пары пропеллеров и коробку с электроникой, пытаясь научиться летать на ней.

Как сделать своими руками дрон на Ардуино Уно

Дрон — очень дорогой гаджет. Как собрать квадрокоптер самому в домашних условиях? В этой инструкции я собираюсь рассказать, как сделать своими руками квадрокоптер по дешевке. Рама коптера и контроллер полета — самодельные. Конструкция сборки доступна даже для начинающих.

Рама состоит из алюминиевой антенны (штанги), лопасти вентилятора из алюминиевого плафона и дерева. Arduino UNO наряду с MPU6050 (гироскоп + Accle) используется в качестве контроллера полёта.

Шаг 1: Материалы

Показать еще 11 изображений

Это материалы, которые используются для моего дрона. Вы можете использовать любые детали / материалы по вашему усмотрению. Если вы хотите сделать его максимально дешевым, то можете воспользоваться списком материалов ниже.

Ссылки на Амазон:

• Flysky fs-i6x с ресивером X6B
• Батарейка Li-po 11.1v, лучше взять эту
• Зарядник Li-Po
• Arduino UNO
• Гироскоп и акселерометр Mpu6050
• Макетная плата
• Коннетор XT60
• Передатчик и ресивер
• устройство для контроля напряжения Li-Po

Список со ссылками на banggood:

• Передатчик и ресивер
• Бесщеточный двигатель
• 30 Amp ESC
• Li-Po батарейка
• Зарядное устройство Li-Po
• Контроллер напряжения Lipo
• Arduino uno
• MPU6050
• XT60 коннектор
• Пропеллер 1045

Ссылки на gearbest:

• Flysky fs-i6x с ресивером X6B
• Батарейка Li-po 11.1v
• Контроллер напряжения Lipo
• Зарядник Li-Po
• Arduino UNO
• Гироскоп и акселерометр Mpu6050
• Коннетор XT60
• Вентильный двигатель CW
• Вентильный двигатель CCW
• 4*30Amp ESCs
• Пропеллер 1045
• Термоусадочная трубка

Шаг 2: Установка моторов

Когда вы покупаете моторы, крепление мотора и несколько винтов входят в комплект. Крепление алюминиевого мотора с винтами идет с ним. (см. рисунок). Установите его на двигатель, используя винты.

Шаг 3: Делаем раму

Показать еще 3 изображения

Я использую старую алюминиевую антенну, мягкое дерево и алюминиевую пластину (лопасть вентилятора), чтобы сделать каркас. Отрежьте 4 куска алюминиевого бруска по 20см. Размер центральной пластины составляет около 11 * 18 см…. Деревянное крепление для двигателя имеет длину около 10 см и диаметр 4,5 см (там, где установлен двигатель).

Закрепите алюминиевые стержни с помощью центральной пластины с помощью винтов и вставьте крепление двигателя под алюминиевые стержни. Ваша рама готова (см. видео).

Шаг 4: Устанавливаем все компоненты (ESC и моторы на раму)

Показать еще 4 изображения

Теперь прикрепите моторы к деревянному креплению с помощью винтов и гаек (любых типов) и соедините с ними провод ESC (произвольно), зафиксируйте ESC с помощью изоленты или стяжек, в моем случае это изолента (дешевле, чем стяжки). После подключения всех моторов и ESC отрежьте провода ESC +ve и –ve и подключите все ESC с помощью проводов или PDB. Я использую провода, потому что в моей раме нет места для ESC. Всё готово.

Шаг 5: Контроллер полёта

Показать еще 4 изображения

На основе Ардуино Уно и MPU6050, создайте контроллер полёта.

Мой контроллер основан на Joop Brokking’s YMFC-AL и его автоуровневом квадрокоптере. Соедините все согласно диаграмме.

Шаг 6: Соединяем ESC и ресивер с контроллером полёта

*** Не соединяйте BEC-провод ESC (5 вольт), соединяйте лишь сигнальный провод
*** Запитывайте ресивер от 5вольтового источника Ардуино

Соединение ESC:

• Цифровой пин-4 к ESC1 (правый передний CCW)
• Цифровой пин-5 к ESC2 (правый задний CW)
• Цифровой пин-6 к ESC3 (левый задний CCW)
• Цифровой пин-7 к ESC4 (левый передний CW)

Соединение ресивера:

• Цифровой пин-8 к каналу 1 ресивера
• Цифровой пин-9 к каналу 2 ресивера
• Цифровой пин-10 к каналу 3 ресивера
• Цифровой пин-11 к каналу 4 ресивера

Шаг 7: Настройка контроллера полёта (загрузка скетча)

Показать еще 4 изображения

*** На этом этапе не подключайте лётную батарею

Теперь загрузите Arduino IDE и приложенный скетч и извлеките файл. Вы найдете схемы YMFC-Al, файл Readme, код калибровки ESC, код настройки и код контроллера полета.

Arduino IDE
Скетч контроллера полета

Сначала загрузите код и откройте последовательный монитор на 56000b и следуйте инструкциям в видео
Если ошибки не возникло, загрузите скетч калибровки ESC после загрузки кода. Поставьте передатчик на полную мощность и подключите летную батарею после нескольких звуковых сигналов, выключите дроссель (я думаю, что этот метод работает не для всех типов и марок ESC, но у меня это работает отлично).

После загрузки скетча калибровки ESC загрузите скетч контроллера полета и Ваш FC готов.

Файлы

• YMFC-AL.zip

Шаг 8: Установка электроники в кейс и монтаж

Показать еще 11 изображений

После завершения всех работ по соединению электрокомпонентов, положите всю электронику в коробку и завершите всю проводку. Теперь установите винты CCW на двигатели CCW и винты CW на двигатели CW. Вы готовы к полету.

Самое сложное в создании этого квадрокоптера — настройка PID. Я сломал 2 пары пропеллеров и коробку с электроникой, пытаясь научиться летать на ней.

БПЛА Arducopter на базе Arduino, мультикоптер с открытым исходным кодом

Чем может управлять ArduCopter?

Код Arducopter способен управлять всеми основными планерами несущего винта, включая традиционные вертолеты, трикоптер (3/Y6), квадрокоптер (X/+), Hexa (X/+) и Octa (X/+/ В). Все, что вам нужно сделать, это изменить прошивку и некоторые параметры на плате ArduPilot Mega.

Квадрокоптер, использующий Arduino — проект IEEE Maker

Внимание Makers

КАТЕГОРИЯ: РОБОТОТЕХНИКА

52

ПРОИЗВОДИТЕЛИ: Bharti

КВАДРОКОПТЕР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ARDUINO
Квадрокоптер, также называемый квадрокоптером, квадрокоптер, представляет собой многороторный вертолет, который поднимается и приводится в движение четырьмя роторами. Квадрокоптеры классифицируются как вертолеты, а не самолеты с неподвижным крылом, потому что их подъемная сила создается набором роторов (вертикально ориентированных винтов).
В отличие от большинства вертолетов, квадрокоптеры используют 2 набора одинаковых винтов с фиксированным шагом; 2 по часовой стрелке (CW) и 2 против часовой стрелки (CCW). Они используют изменение оборотов для управления подъемной силой и крутящим моментом. Управление движением транспортного средства достигается за счет изменения скорости вращения одного или нескольких дисков несущего винта, тем самым изменяя его крутящий момент и характеристики тяги/подъемной силы. У квадрокоптеров есть несколько преимуществ перед вертолетами сопоставимых размеров. Во-первых, квадрокоптеры не требуют механических соединений для изменения угла наклона лопастей ротора при вращении. Это упрощает конструкцию и обслуживание автомобиля. Во-вторых, использование четырех винтов позволяет каждому отдельному винту иметь меньший диаметр, чем эквивалентный винт вертолета, что позволяет им обладать меньшей кинетической энергией во время полета. Это уменьшает ущерб, причиняемый роторами при ударе обо что-либо. Для небольших БПЛА это делает транспортные средства более безопасными для тесного взаимодействия. Некоторые небольшие квадрокоптеры имеют рамы, которые закрывают роторы, что позволяет летать в более сложных условиях с меньшим риском повреждения транспортного средства или его окружения.
1. ПРЕДЛАГАЕМАЯ СИСТЕМА
По сравнению с предыдущими работами здесь недавно разработанная динамическая модель приводов грудной клетки и различные модели датчиков замыкают контур управления. В частности, был разработан новый метод кинематической параметризации крыла для создания
? В случае стихийного бедствия, такого как землетрясение, квадрокоптер будет очень эффективен для обследования места и окружающей среды в опасной зоне или узком пространстве, куда человек не может безопасно попасть. Кроме того, это поможет предотвратить вторичное бедствие. Этот проект связан с автономным управлением зависанием, управлением наведением и автоматическим управлением взлетом и посадкой.
? В этом проекте представлена ​​новая концепция летательного аппарата с четырехроторной конструкцией. Представлены конструкция и управление всенаправленным четырехроторным транспортным средством под названием Omni-Flymobile. Это форма четырехроторного вертолета с четырьмя колесами, известная как своего рода четырехроторный вертолет с четырьмя приводными вентиляторами. Omni-Flymobile предназначен как для полета в воздухе, так и для движения по земле.
? В этом проекте представлена ​​нелинейная динамическая модель четырехроторного вертолета в форме, подходящей для проектирования управления с возвратом назад. Из-за того, что четырехроторный вертолет обладает недостаточным приводом, контроллер может установить три декартовых положения (x, y, z) трека вертолета и угол рыскания до их желаемых значений и стабилизировать углы тангажа и крена. Система представлена ​​тремя взаимосвязанными подсистемами. Первый, представляющий подсистему с недостаточным срабатыванием, дает динамическую связь горизонтальных положений (x, y) с углами тангажа и крена. Вторая полностью активированная подсистема дает динамику вертикального положения z и угла рыскания. Последняя подсистема дает динамику сил винта. Предусмотрено пошаговое управление для стабилизации всей системы. Методология проектирования основана на теории устойчивости по Ляпунову. Различные симуляции модели показывают, что закон управления стабилизирует четырехроторный ротор с хорошим отслеживанием.
2. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ:
2.1 Исследовательская платформа:
Квадрокоптеры — полезный инструмент для университетских исследователей, позволяющий тестировать и оценивать новые идеи в различных областях, включая теорию управления полетом, навигацию, системы реального времени и робототехнику. В последние годы многие университеты продемонстрировали, как квадрокоптеры выполняют все более сложные воздушные маневры. Стаи квадрокоптеров могут парить в воздухе, формироваться, автономно выполнять сложные полетные упражнения, такие как сальто, прыжки через хула-хупы и организовываться, чтобы пролетать через окна в группе.
Использование квадрокоптеров в качестве универсальных испытательных платформ имеет множество преимуществ. Они относительно дешевы, доступны в различных размерах, а их простая механическая конструкция означает, что их могут собирать и обслуживать любители. Из-за междисциплинарного характера эксплуатации квадрокоптера ученые из разных областей должны работать вместе, чтобы добиться значительных улучшений в работе квадрокоптеров. Проекты квадрокоптеров обычно представляют собой сотрудничество специалистов в области информатики, электротехники и машиностроения.
Поскольку они очень маневренны, квадрокоптеры могут быть полезны в самых разных ситуациях и средах. Квадрокоптеры, способные к автономному полету, могут помочь избавить людей от необходимости ставить себя в любое количество опасных положений. Это главная причина того, что исследовательский интерес с годами растет.
2.2 Военные и правоохранительные органы:
Беспилотные летательные аппараты Quadcopter используются военными и правоохранительными органами для наблюдения и разведки, а также поисково-спасательных операций в городских условиях.
2.3 Коммерческое использование:
Наибольшее использование квадрокоптеров в США было в области аэрофотосъемки. Беспилотные летательные аппараты Quadcopter подходят для этой работы из-за их автономного характера и огромной экономии средств.
3. ОБЪЕМ СИСТЕМЫ:
Квадрокоптер можно использовать для проведения аварийно-спасательных работ там, куда добраться по-человечески невозможно. С точки зрения военного применения его можно более широко использовать в целях наблюдения, не рискуя человеческими жизнями. По мере разработки большего количества автоматизированных квадрокоптеров расширяется спектр приложений, и, следовательно, мы можем обеспечить их коммерциализацию. Таким образом, квадрокоптер можно использовать в повседневной работе человека, обеспечивая его благополучие. Главное преимущество в будущем использовании квадрокоптера для различных целей заключается в том, что можно значительно избежать риска для жизни людей, будь то из-за войны или из-за коммерческих аварий.
ВЫВОД
Согласно спецификациям дизайна, квадрокоптер самостабилизируется с помощью встроенного в него массива датчиков. Он достигает соответствующей подъемной силы и обеспечивает наблюдение за местностью через установленную на нем камеру. Он действует в соответствии с указанными пользователем командами, отдаваемыми через пульт дистанционного управления.
Его цель — обеспечить передачу аудио/видео в режиме реального времени из областей, физически недоступных для людей.