Słowem wstępu
Dziś chciałem zaprezentować Wam drugą moją konstrukcję jeśli chodzi o multirotory. W moim poprzednim dronie spalił się jeden sterownik silnika, który pociągnął za sobą również silnik. W związku z tym postanowiłem stworzyć „maszynę”, która będzie redundanta w przypadku utraty jednego z silników..
W tej odsłonie projekt ramy poza nóżkami zaprojektowałem sam w sposób, który umożliwił mi jego wydrukowanie na drukarce 3d. Nie jest to modelowanie górnolotne natomiast chodziło o to żeby rama była wytrzymała, sztywna i spełniała swoje zadanie. Silniki oraz sterowniki silników zakupione od przyjaciół z dalekiego wschodu. Rama dostosowana do 2 wielkości płytek antywibracyjnych. Docelowo zamontowany będzie tutaj pixHawk, natomiast obecnie jest to NAZA M Lite.
Zbudowany dron prezentuje się tak:
Zacznijmy od początku
Projekt rozpocząłem od zdefiniowania potrzeb, wymiarów oraz budżetu. W związku z przygodą jaka mnie spotkała w ostatnim projekcie oczywistym było, że wybór padł na octacopter. Wersja V wydawała mi się bardziej estetyczna dlatego też taką wybrałem. Chciałem aby multirotor był dośc kompatkowy, ale tym samym można było założyć dość duże śmigła.
Z racji że sama konstrukcja ramy jest bardzo prosta - pomiędzy każdym ramieniem zawarty jest kąt 45° można było skorzystać ze wzorów na trójkąt równoramienny. W dobie internetu wystarczyło, że znajdę kalkulator takiego trójkąta.
Znamy kąt, szukamy długości ramienia możliwie najkrótszego, ale dającego możliwość założenia śmigieł większych niż 10 cali. Założyłem iż chciałbym aby oś silnika znajdowała się w odległości 42cm od punktu centralnego drona. Otrzymałem bok b o długości 32cm (12,5cala) odstępu od osi silników. Było to dla mnie dostatecznie satysfakcjonujące co dodatkowo stało za kompatybilnością drona, bo wynosi ona zaledwie 840mm i zamontować bezpiecznie śmigła o rozmiarze 11 cali.
Czas na model 3D
Za pomoca oprogramowania stworzyłem model 3D ramy octacoptera. Poniżej zrzuty ekranu gotowego modelu.
Sam proces był dość mozolny, pracę bardzo ułatwiła suwmiarka elektroniczna. Część wymiarowania dostosowana została pod uniewrsalne komponenty występujące i powtarzające się w konstrukcjach tego typu.
Na zdjęciach widoczny proces wydruku.
Składanie
Na znanym portalu aukcyjnym zamówiłem aluminiową rurkę o wymiarach 16x1.5mm o długości 35cm.
Jak wiadomo druk 3d nie jest idealny zatem elementy wpasowywałem pomagając sobie hot-airem.
Elementy były dobrze spasowane natomiast pokusiłem się aby jednak zastosować dodatkowo klej błyskawiczny w momencie łączenia elementów aby zapewnić pewne połączenie. To samo zrobiłem w ramie tym samym rezygnując z przewieracania rurek i mocowania ich śrubą M6, której miejsce jest przewidziane w ramie.
Ważnym elementem jest wypoziomowanie każdego ramienia aby silniki nie powodowały obrotu drona w jego własnej osi Z. Co prawda jest to kontrolowane przez FC, natomiast im staranniej wykonamy ramę tym płynniejszy będzie statek powietrzny w kontrolowaniu go.
Na zdjęciu rama z już zamontowaną płytką dystrybucyjną. Każde z ESC posiada swój własny wtyk xt30 co pozwala na ich szybką wymianę w razie awarii. Po tym etapie przyszedł czas na montaż silników. Okazało się, że otwory przeznaczone na oś w uchwytach na silniki nie wystarczyły na mały pierścień zegera. Zmuszony byłem dodrukować adaptery, które w finalnym modelu są już zaimplementowane.
Podstawy silników z otworami 16x19mm przykręciłem do uchwytów stosując klej do gwintów jako dodatkowe zabezpieczenie.
W kolejnym kroku przełożyłem osprzęt ze starego quada, podłączyłem silniki do ESC i przykręciłem górną płytkę.
oxctacopter
Konfiguracja DJI Naza jest bardzo prosta i wykonywana za pomocą komputera
Podsumowanie
Z całej konstrukcji, tego jak to lata i się zachowuje jestem bardzo zadowolony. Moc przy pakiecie 4S jest bardzo duża, a stosunek zużwyanego prądu do ciągu naprawdę niezły. Po przeprowadzeniu większej ilości testów chętnie podzielę się uzyskanymi rezultatami. Docelowo dron będzie latał na pakietach litowo-jonowych. Przewidywany czas zawisu to 25 minut.
Jeśli ktoś zainteresowany jest budową własnego octacoptera na tej ramie istnieje możliwość zakupienia modeli. https://www.cgtrader.com/3d-print-models/hobby-diy/electronics/octacopt…
Zalety konstrukcji
- Bardzo dużą zaletą jest iż możemy łatwo dostosować rozpiętość drona do swoich potrzeb za pomocą gotowego kalkulatora i długości ramion
- Spora ilość miejsca na wszelki osprzęt zarówno „na górze” jak i „na dole” dzięki średnicy
Wady konstrukcji
- Konieczność przedłużania przewodów silników jeśli chcemy ukryć je w rurce
- Plastik wrażliwy jest na temperaturę generowaną przez ESC, zalecany montaż na „trytki” z dala od plastiku
Znane problemy
- Wymagane lekkie podgrzanie elementów podczas spasowywania ze względu na niedoskonałość druku 3d.
Komentarze