Drone za tiskanje v 3D: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Tinkercad projekti »

Letenje z dronom je lahko zabavno, kaj pa upravljanje z brezpilotnim letalom, ki ste ga oblikovali vi?

Za ta projekt bom naredil dron v obliki padalca, vendar lahko svobodno prepustite svoji ustvarjalnosti in oblikujete dron v obliki pajka, dinozavra, stola ali česar koli se spomnite.

Oblikovanje lastnega brezpilotnega letala je lahko precej težko in lahko traja nekaj natisnjenih okvirjev, preden se vse uredi in prilega (za odpravljanje manjših napak lahko uporabite spajkalnik). Zelo priporočam, da pred tiskanjem "sestavite" svoj dron v program CAD, da preverite napake (namesto rotorjev lahko uporabite disk z enakim polmerom za preverjanje morebitnih trkov).

Zaloge:

Seznam materialov:

• Krmilnik letenja (možgani vašega drona)
• Štirje brezkrtačni motorji (dva v smeri urinega kazalca, dva v nasprotni smeri urinega kazalca)
• Štirje propelerji
• Elektronski regulator hitrosti (ESC)
• RC sprejemnik in oddajnik
• Baterija
• Najlonski vijaki, matice in distančniki M3
• Elastični trakovi in trakovi
• Izbirno: GPS, kamera, sonar ali LED

Potrebna orodja:

• 3D tiskalnik
• Spajkalnik
• Izvijači
• klešče

1. korak: Oblikovanje vašega drona

Za ta projekt bom uporabil Tinkercad, vendar lahko izberete kateri koli 3D CAD program, ki vam je všeč, če ga lahko izvozite v svoj 3D tiskalnik. Pred začetkom sem spremenil rastrske dimenzije v največje dimenzije svojega 3D tiskalnika, tako da lahko enostavno vidim, ali se prilega ali ne.

Dron lahko oblikujete v poljubni obliki, če je struktura dovolj močna in lahko na okvir namestite vso potrebno strojno opremo. Ko locirate motorje, bodite pozorni na premer rotorja, da se vaši propelerji ne bodo trčili med seboj ali s strukturo vašega brezpilotnega letala.

Tudi:

• Upoštevajte lokacijo priključkov in kablov, da boste imeli dovolj prostora.
• Prepričajte se, da se vijaki prilegajo (pravilen premer in dolžina).
• Če želite spremeniti nastavitve, dostopajte do vrat USB vašega krmilnika leta.
• Določite lokacijo za namestitev RC sprejemnika in baterije (po izbiri tudi fotoaparata in GPS).

Za ta projekt bom oblikoval dron v obliki padalca, ki leti po zraku. Motorji bodo nameščeni na rokah in nogah, krmilnik leta pa v telesu. Prva slika je posnetek zaslona Tinkercada z že končano zasnovo padalca in nosilcev motorja.

Za namestitev motorja na okvir potrebujem 4 luknje za vijake in dovolj prostora za kable, preverite velikost motorja in lokacijo teh lukenj (druga slika je dimenzije mojega motorja). Poleg tega sem dodal luknjo na sredini vijakov za os motorja. V datoteki 'Motor holes.stl' najdete pravilne dimenzije lukenj mojega motorja. Če želite s svojim Tinkercadom dodati te luknje svojemu brezpilotnemu letalu, lahko material preprosto spremenite v 'luknjo' in ga premaknete na mesto, kamor želite postaviti motor. Nato izberete predmet luknje in predmet, v katerega želite luknje, ter jih združite skupaj (Ctrl + G).

Za namestitev krmilnika letenja in 4-v-1 ESC, ki sta 20x20 mm in ju je mogoče zložiti, sem dodal štiri luknje v telesu padalca na razdalji 2 cm (od središča do središča).

Nato sem dodal nekaj lukenj na ramenih in zgornjih nogah (3. slika) za podvozje in zgornji pokrov ter natisnil okvir (4. in 5. slika).

Nazadnje sem zasnoval zgornji pokrov (zadnja slika) za dron, ki bo nosil baterijo in sprejemnik, in natisnil tudi ta del.

Temu koraku sem dodal datoteke stl za okvir (SkydiverDroneFrame.stl) in nosilec baterije (SkydiverBatteryMount.stl). Če želite natisniti moj dizajn, najprej preverite, ali so vse luknje ustrezne za vašo nastavitev.

2. korak: Montaža

Najprej sem vse motorje spajkal na ESC. Dva motorja v smeri urinega kazalca (CW) morata biti nasproti drug drugemu in dva v nasprotni smeri urinega kazalca (CCW) (glej prvo sliko). Nato namestite ESC in motorje na okvir. Če se eden od motorjev vrti v napačno smer, lahko zamenjate dve žici ali to spremenite v nastavitvah (če to podpira ESC). Ko preverite smer motorja, to storite brez propelerjev!

Moj ESC poganja Dshot600 in lahko skozi nastavitve spremeni smer motorja. Če želite to narediti, najprej povežite ESC z krmilnikom leta in povežite krmilnik leta z računalnikom prek USB -ja. Nato zaženete BLHeliSuite in pritisnete 'Read Setup' (3. slika). Med gumboma za odklop in preverjanje lahko z desnim klikom nanj izberete ESC motorja in v nastavitvah spremenite smer motorja. Ko nekaj spremenite, morate klikniti gumb Zapiši nastavitev, da zaščitite spremembe, ki ste jih naredili.

Preverite specifikacije vašega kontrolorja leta in poiščite vsa vrata in povezave vašega kontrolorja leta. Četrta slika prikazuje povezave krmilnika leta Hakrc mini f4, ki sem ga uporabljal. Ker ne uporabljam kamere ali GPS -a, sem potreboval le povezavo sprejemnika (FlySky IBUS) in ESC s krmilnikom leta.

Zadnje tri slike prikazujejo, da je dron v celoti sestavljen z vrha, dna in stranskega kota.

3. korak: Betaflight

Betaflight je program, s katerim lahko spremenite nastavitve in posodobite vdelano programsko opremo krmilnika leta. Namesto Betaflight lahko uporabite tudi inav ali cleanflight.

Na zavihku pristanišča lahko nastavite konfiguracijo vrat svojega drona. Najpomembnejše na tem zavihku je omogočanje Serial Rx za vaš sprejemnik. V skladu s specifikacijami Hakrc f4 mini (glej 4. sliko prejšnji korak) je IBUS povezan z RX6, kar pomeni, da moram omogočiti serijski Rx za UART6.

Zavihek konfiguracije vam omogoča, da spremenite konfiguracijo drona. Pomembni parametri, ki jih je treba preveriti, so:

• Datoteka mešalnika (število motorjev, lokacija motorjev in smeri motorja)
• Sprejemnik (izberite protokol, na primer IBUS ali SBUS)
• Druge funkcije (če ste dodali funkcije, kot so LED, sonar, npr.)
• Funkcije ESC/motorja (izberite pravilen protokol ESC)
• GPS (omogočite, če uporabljate GPS)

Zavihek nastavitev PID v bistvu omogoča spreminjanje vedenja drona na vnos s palico. Večji sorazmerni dobiček bo dal agresivnejši odziv, kar lahko povzroči prekoračitev. Višji integralni dobiček naredi bolj stabilen in zmanjša učinek vetra ali premaknjene CG, vendar se lahko upočasni in počasi odzove. Dobiček derivata duši vsa gibanja, vendar je občutljiv na hrup žiroskopa in lahko povzroči segrevanje in gorenje motorjev.

4. korak: Izboljšajte

Čestitke za vaš dron.

Zdaj lahko začnete prilagajati nastavitve PID v Betaflightu, da bo letenje potekalo bolj gladko, dodate funkcije, kot so LED in GPS, ali pa naredite nekaj sprememb v okvirju, da bo še boljše.

Poskusite lahko tudi sami oblikovati in natisniti rotorje, vendar je to precej težko.

Temu koraku je dodana končna zasnova mojega prvega brezpilotnega letala (po številnih poskusih), narejenega v SketchUpu. Je precej lahek (približno 25 gramov samo za okvir) in ustreza 6-palčnim propelerjem. Poleg tega lahko podvozje enostavno podaljšate tako, da pritisnete nekaj prestav, nanj pa lahko namestite majhno kamero (še vedno delujoča) -napredek).