Мултикоптерите или често наричаните дрони стават все по-популярни в последните години, а и още по-достъпни. Желаещите да полетят такъв дрон стават все повече и повече. Има две възможности: да си купиш готов или с малко повече усилия и четене да си направиш сам. В тази статия ще се опитам да обясня за направата на собствен квадрокоптер и само накратко ще засегна възможностите за закупуването на готов квадрокоптер.
Първи вариант: купуване на готов квадрокоптер
Този вариант е по-скъпият от двата възможни, но и по-лесният. Не всички имат желанието да сглобяват нужните части, да четат кое как става, а и не винаги имат времето за това. Приоритет е летенето и често желанието за снимане на видео от въздуха. Минус на готовите дрони е, че всичко е преконфигурирано както производителят е решил. Актуален пример е най-новият снимачен коптер на компанията DJI, Inspire 1 при който докато не се актуализира софтуерът, не може да бъде ползван.
След като споменах DJI, трябва да се спомене може би един от най-разпространените квадрокоптери, а именно техния насочен към обикновените потребители DJI Phantom. Актуалната версия в момента е Phantom 2. Дизайнът му е много добър, моторите са добри и радио-управлението е компактно. Не съм тествал такъв дрон, но до колкото знам се лети сравнително лесно. Минус на тези модели е полетният контролер (flight controller или FC), модел DJI Naza, който понякога кара квадрокоптерите да отлетят и да избягат от управлението на съдържателя му. Коптерът има възможност за монтиране на стабилизираща люлка на която да се монтира камера, примерно GoPro Hero. А вграденият GPS позволява извършването на мисии или с други думи да направи полет по предварително зададени координати. Цената без допълнителните екстри е около 1.000 лева.
По-професионални решения за сериозна въздушна фотография са споменатият вече DJI Inspire 1 и DJI Spreading Wings S900. Цената на тези два дрона обаче е доста сериозна. DJI Inspire 1 също така е оборудван с 14 мегапикселова камера, както и възможност за директно видео от коптера върху таблет или смартфон в реално време, накратко FPV. Цената на DJI Inspire е около 5.000 лева.
Точно кои онлайн магазини в България предлагат коптерите на DJI не съм проверявал, но DJI Phantom 2 може да се поръча примерно от HobbyKing или от Amazon.
Втори вариант: сглобяване на квадрокоптер
Лично за мен по-интересният и забавният начин да стартираш с мултикоптерите беше направата на собствен. Предимство е, че можеш да избереш дизайна, всеки един от нужните компоненти, крайната цена и многото натрупани знания в сферата на електрониката. Ако сте решили вече, че искате да поемете по този страхотен и забавен път, продължете да четете.
От къде да започнете? Първо е хубаво да решите каква е целта с която ще ползвате квадрокоптера. Искате само да летите? Или искате и да снимате не-комерсиални видеа отвисоко? Ако пък искате нещо по-професионално за работа, разликата е принципно в по-големите размери и тегло и нужните по-качествени части. Все пак не искате да качите камера за няколко хиляди лева на ненадеждна машина…
Моят първи квадрокоптер беше голям, сравнително най-евтино възможният и летеше. Колко стабилно и хубаво летеше е съвсем друг въпрос. Но независимо от всичко чувството беше невероятно!
Първият ми съвет към всички, които сега започват и не искат квадрокоптерът за работа и сериозно видео, е да не се хвърлят на големи коптери. Първо компонентите са по-скъпи. Нужно е голямо пространство за тях, за да не го блъснеш в нещо или недай Боже в някой. Тук е мястото да поясня, че тези машини не са играчки и са опасни. Перките може да откъснат пръст или да причинят сериозни наранявания ако не се внимава. Моят съвет е за квадрокоптери с големина 350мм. Това е разстоянието между два от моторите по диагонал. Примерният размер на перките при такъв коптер ще е 8 инча. Ако сте приели съвета ми е време да изберем подходящата рамка на която ще се монтират частите.
Рамка до 350мм:
Моята първа рамка беше голяма както споменах (X525), като с времето си направих своя първа със собствено нарязани алуминиеви тръби боядисани в черно, а след това дигитално начертана и изрязана от CNC машина. Ето за ориентир как започнах аз преди 3 години:
Тъй като от тогава насам ползвам само лично направени рамки нямам особен поглед какво се предлага на пазара и на какви цени. Това което набързо ми попадна:
Непрепоръчителен, но много евтин пластмасов вариант: F330 Glass Fiber Mini Quadcopter Frame. Некачествената пластмаса пренася много вибрации от моторите към полетния контролер (FC) и е пречка за стабилен квадрокоптер.
Стабилно изглеждащи рамки в български онлайн магазини тук и тук. Ако пък искате да си направите ваша с алуминиеви рамена, ето от тук може да изтеглите CAD файл за централната част на рамката, която някой с CNC машина да ви изреже от какъвто материал искате (разпространението на файла не е позволено).
Update: В тази статия пуснах безплатни CAD файлове за цялостна рамка, SG Acro v1.
Ако пък можете да заделите повече средства и искате уникална карбонова рамка, не мога да не направя реклама на моята: SG Adventure Mini.
Мотори:
За квадрокоптера са ви нужни 4 броя безчеткови мотори (Brushless motor). Качеството при моторите може да варира ужасно много. Проблемът с евтините мотори е лошият баланс, който предизвиква много вибрации и износване. Ако не разполагате с голям бюджет и все пак искате да вдигнете нещо във въздуха за начало и евтините мотори са вариант.
Изборът на подходящ мотор е комбинация заедно с избора на перки/витла и избора на батерия. В зависимост от батерията, дали дву, три или четири-клетъчна (2S, 3S, 4S) напрежението е различно. От там и оборотите с които се върти моторът са различни. Простичко казано една и съща тяга на мотора може да се постигне или с по-високо напрежение и малки витла или по-ниско напрежение, но по-големи витла.
Ако сте избрали да правите примерно 350мм квадрокоптер и ще ползвате 8 инчови витла трябва да видите в описанието на дадения мотор каква тяга има той с такива витла при 3-клетъчна и при 4-клетъчна батерия. Ако моторът на 50% има примерно тяга от 250грама с 8 инчови витла и 3-клетъчна батерия, то общата тяга би била 1000грама. Хубаво е теглото на коптера в такъв случай също да не надвишава тези 1000 грама, тоест да виси във въздуха на 50% газ.
Аз започнах с евтини Turnigy D2830 1000kv мотори. 8 инчовите перки на 3-клетъчна (3S) батерия не даваха много много тяга, но като цяло летеше добре. Тези MultiStar мотори също са вариант като цената не е много висока. Добри мотори като цена/качество биха били SunnySky X2208. Може би най-добрите, но и скъпи мотори са T-Motor MN2208 1100kv. *уточнение: тези KV означават оборот на волт. Колкото по-голяма стойност KV толкова оборотите на волт ще са повече. По-малките като размер мотори имат по-висока стойност на kv.
Спиид контролери (ESC):
Така наречените спиид контролери се избират първо спрямо мотора. Ако моторът максимално дърпа ток с големина 10А (ампера), то е хубаво спиид контролера да е поне 12А. За гореизброените мотори с 8 инчови перки и 3S батерия, 12А ESC биха били окей, но за по-сигурно може да се вземат 20А.
Примерни ESC: HobbyKing BlueSeries 12A или HobbyKing BlueSeries 20A.
За по-добра реакция на тези контролери има специален софтуер, който им се инсталира: т.н. SimonK firmware. Абсолютно необходимо не е, но е желателно. Има и спиид контролери които заводски си идват с този софтуер. Примерно Afro 12A или Afro 20A. Хубавото на последните е, че си идват и със запоени златни конекторчета и можете директно да ги свържете към моторите, без да се налага да запоявате.
Витла:
Освен размерът е важен и материалът. Има пластмасови, дървени и карбонови витла. Дървени не съм ползвал, а и трудно могат да се намерят за квадрокоптери. Пластмасовите за начало са добре, защото са евтини. Карбоновите са здрави и не се огъват толкова, но са и скъпи. Важно е витлата да бъдат балансирани, за да не причиняват вибрации. В Youtube има достатъчно клипове как се прави, но изисква търпение.
Полетен контролер (flight controller/FC):
Разнообразието при полетните контролери също както при моторите е голямо. Има различни по големина, възможности и цена такива. Ето една таблица с по-важните различия:
Полетен контролер
CPU (процесор)
възможност за GPS
поддържане на височина
изпълняване на мисии
цена
KK2.1.5
8bit Atmega
не
не
не
22 $
OpenPilot CC3D
32bit STM
да
не
не
31 $
Naze32 Acro
32bit STM
да
не
не
24 $
Naze32 Full
32bit STM
да
да
не (все още)
45 $
Crius /AIO MegaPirateNG
8bit Atmega
да
да
да
45 $
APM 2.6
8bit Atmega
да
да
да
65 $
Pixhawk
32bit STM
да
да
да
129 $
Аз започнах с по-предната версия на KK2.1.5, но бих препоръчал в момента Naze32 Acro заради 32битовия му процесор и лесната настройка директно през web браузъра Chrome. Full версията разполага с барометър за поддържане на височина и компас. Софтуерът е с отворен код и се развива постоянно. Лично на мен софтуерът на CC3D бордът не ми допадна много въпреки добрият интерфейс.
Crius, APM и Pixhawk работят със софтуера ArduCopter, който е доста развит и предлага също много възможности, включително изпълнението на мисии. Лично аз ползвам Pixhawk отново заради 32битовия процесор и бъдещето развитие на софтуера за него.
Относно цената трябва да отбележа, че линковете са към HobbyKing. Специално OpenPilot CC3D може да се намери за около 17$ в Aliexpress.com . Разновидности на Naze32 също се намират там. Търсете Flip32 и пълната версия Flip32+ 10DOF. Цената е с около 5-10$ по-ниска от тази на HobbyKing, но не е абсолютно идентична като Naze32. Crius и APM също ги има на добри цени. Специално Pixhawk бих го взел от HobbyKing защото съм видял, че качеството е добро и сайтът е надежден а сумата не малка.
Радио управление:
Без много да се чудя мога да препоръчам Turnigy 9x. Апаратурата върши всичко необходимо, включен е и приемник, а и цената е невероятна. Възможностите за ъпгрейдване могат да я направят още по-добра. Ако пък искате още от начало страхотна радио апаратура изберете Taranis X9D Plus. Тази версия е без приемник, така че трябва да вземете примерно този FrSky D8R-XP.
Кабелчета/конектори и батерия:
Готови кабели за свързване на спиид контролерите към батерията тук и тук за батериите с по-голям капацитет от 3000mAh. Може да вземете за начало батерия между 2200mAh и 3000mAh. В зависимост от теглото на дрона трябва да имате между 12-17минути полетно време.
Как да сглобите самите части, ако сте избрали такива които нямат нужда от запояване не е много сложно. За точното свързване може да погледнете статията, която бях написал преди година въпреки че е на английски. Помощ и още съвети и гледни точки може да намерите и във форумите за моделистика (примерно тук).
