DIY 3d -tryckt modulär drönare: 16 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Hej alla, och välkommen till min allra första instruktör.

Jag har alltid älskat rc, och under de senaste åren har jag utvecklat mina egna projekt, vanligtvis från grunden, inklusive en båt, bilar och ett flygplan (som flög hela två sekunder!). Jag har alltid haft en speciell koppling till drönare, så jag bestämde mig för ett vintersemester att göra en drönare, från början, utan planer och lite erfarenhet.

Snabbspolning framåt två år (på och av) och jag har precis avslutat, efter att ha byggt om det helt två eller tre gånger. Ett av huvudmålen var reparationsbarhet och tillförlitlighet, i kombination med begränsningen av min 3d -skrivars storlek, bara 140 mm åt varje håll, den består av många enskilda moduler, så jag kunde ta av trasiga delar och sätta på reparerade delar utan att behöva skriva ut om det hela, samt öka storleken på grund av en drönare som är nästan 4 gånger så stor som en solid drönare kan vara

Så här är det. Den 3D -tryckta modulära drönaren. Ungefär tio minuters flygtid, relativt snabbt, även om jag inte har verktygen för att mäta exakt hastighet och en ganska glädje att flyga, särskilt med vetskapen att du gjorde det från grunden.

Varning: Jag inkluderar inte instruktioner för lödning (av vilka det kommer att finnas mycket). Detta rekommenderas inte för helt nya lödare. Lödningsförmåga är den enda kunskapskraven för detta instruerbara.

Steg 1: Verktyg

Detta är i första hand 3d -tryckt så en 3d -skrivare är ett krav om du inte har en bra lokal makerspace som du kan spendera många timmar med att skriva ut på.

Jag skulle definitivt rekommendera att köpa en 3d -skrivare om du inte har en, jag använder min till allt. Det är en Flashforge Finder som för närvarande säljs för under $ 400, och den är lysande när den fungerar, men kan ha problem.

Du behöver också:

Ett lödkolv

Ett sortiment av små insexnycklar och/eller skruvmejslar och skiftnycklar, beroende på vilka bultar du väljer.

En borr

Blandade borrar

Nåltång

3x krokodilklämmor för testning

Multimeter, krävs inte, används för testning

Avbitartång

Wire strippers

Servotester, ej nödvändig, används för att testa motorer. Om du inte har en, anslut bara servotråden med mottagaren och slå på mottagaren och sändaren

Värmepistol

Sax

Steg 2: Material

För drönaren behöver du:

BLANDAD

300-500 gram filament vilken färg som helst

Blandad tråd

Blandat värmekrymp

Gaffertape, olika färger

Kraftig garn eller snöre

BOLTS OCH NUTS

14x 20*5 mm bultar eller kejserlig motsvarighet

8x 30*3mm bultar eller kejserlig motsvarighet

4x 20*3 mm bultar eller kejserlig motsvarighet

4x 16*5 mm bultar eller kejserlig motsvarighet

Muttrar för alla dina bultar

Bultar för dina motorer

8x 3 mm räfflade muttrar (räfflor)

FÖRBRUKAD

5x xt60 pluggpar

1x strömfördelningskort (PDB)-https://hobbyking.com/en_us/matek-fchub-a5-2-6s-with-184a-current-sensor-and-5v-2a-bec.html?_store=en_us

1x flygkontroll (FC)-https://hobbyking.com/en_us/skyline32-advanced-flight-controller-w-baseflight-cleanflight.html

4x 2-4s 30 amp borstlös drönare, ingen BEC, elektronisk hastighetsregulator (ESC)-https://hobbyking.com/en_us/blheli-s-30a.html

4x 2600kv motorer med 19 mm x 16 mm monteringshål -

4x 3 bullet plug-förlängning, 150 mm, färgkoordinerad-https://hobbyking.com/en_us/3-5mm-hane-female-bullet-borstlös-motor-extension-lead-100mm-2.html

1x mottagare

1x sändare

3x 20 amp borstad ESC-https://hobbyking.com/en_us/blheli-s-30a.html

1x 4s batteri-https://hobbyking.com/en_us/turnigy-nano-tech-1800mah-4s-35-70c-lipo-pack.html

INTE KONSUMERAD

Tegel

3x krokodilklämmor

Steg 3: Låt oss skriva ut

För drönaren måste du skriva ut:

4x arm

1x kropp

2x batterifäste

8x tallrik - Om du kan rekommenderar jag att laserskärning av denna 3 mm akryl.

4x ben- Jag rekommenderar att skriva ut upp och ner, med stöd.

1x Prop Pusher

Steg 4: Elektroniktid: Del 0 - Fördelning

Det här är en drönare. Och som sådan behöver den mycket elektroniska komponenter. Alla dessa behöver lödning och noggrann layout för att säkerställa en god trådhantering. Var beredd att spendera upp till en timme på att planera och löda dina delar tillsammans. Ett mycket användbart tips för nya lödningar är att sätta upp en liten fläkt för att blåsa lödrök ur vägen, det kommer att göra ditt liv mycket trevligare, och du kan kanske lukta efter en lång lödning.

Det finns mycket elektronik att göra, så jag har delat upp det i ett par delar.

Del 1 kommer att förbereda och märka pluggar.

Del 2 kommer att lödas pluggarna till ESC och PDB

Del 3 kommer att vara motor- och ESC -riktning

Del 4 kommer att vara motor- och ESC -lödning

Del 5 kommer att få alla FC och PDB att lödas upp

Del 6 kommer att sätta ihop allt. Detta kommer att vara mycket senare än resten av elektroniken

Steg 5: Elektroniktid: Del 1 - Förbereda pluggar

Först vill du lägga ut kroppen och skruva ner PDB, bara tillfälligt. Ta sedan reda på vilka motorer FC har var. skriv på kroppen vilka hörn som motsvarar vilket nummer motor. Placera sedan xt60 -pluggparet i kroppen mellan hörnet av armen och lödpunkten på PDB.

Innan du fortsätter markerar du pluggparet med motsvarande nummer på kroppen. Detta kommer att göra ditt liv enklare senare, när du måste placera alla ESC: erna, samt om du behöver koppla ur ESC: erna och ansluta dem igen vid ett senare tillfälle.

Upprepa med de andra 3 pluggparen.

Steg 6: Elektroniktid: Del 2 - Pluggar + ESC + PDB

Skaffa pluggpar 1 och placera det i sitt rätta hörn. Placera sedan en arm i linje med basen och en ESC i mitten av armen med nätsladdarna och servokontakten vänd mot huvudkroppen.

Mät ledningarna från ESC till kontakten, och klipp av med en touchöverskott på bara några millimeter, pluggar kan ha mer inuti än du förväntar dig men det finns inte så mycket utrymme där inne. Mät och skär sedan de trådar som du precis klippte av för att gå mellan PDB och xt60 -kontakten.

Steg 7: Elektroniktid: Del 3 - Motor + ESC -orientering

Detta är en svår del, eftersom du måste se till att motorerna snurrar på rätt sätt. Motorer är utformade för att snurra på ett sätt, för att hålla muttrarna på axeln, men det är inte alltid uppenbart.

Motorerna jag har har chevrons som sätter det som de snurrar, men den mest pålitliga metoden är att titta på bultgängan. Placera muttern halvvägs ner på den gängade axeln och snurra sedan motorn medan du håller i bulten. Om muttern lossnar går motorn åt andra hållet, om den dras åt går motorn åt det hållet. Markera motorerna med färgad tejp och skriv ner en nyckel. Ta sedan bort muttern från den gängade axeln. Upprepa för de tre andra motorerna.

När du vet motorernas riktning, titta på motorlayoutdiagrammet för FC och matcha motorriktningen till rätt ESC -nummer.

Därefter måste vi identifiera förbindelserna mellan motorn och ESC. Randa kablarna på motorn och ESC. Anslut sedan sladdarna slumpmässigt mellan ESC och motorn. Det spelar ingen roll vad ordern är, för om det är fel fixar vi det. Anslut sedan servotråden till din servotester (om du har den) eller mottagaren. Anslut slutligen ESC till antingen en bänkad strömförsörjning eller ditt batteri. Snurra försiktigt upp motorn, bara tillräckligt för att räkna ut åt vilket håll den går, stoppa sedan den och dra ur ESC: n från strömförsörjningen eller batteriet.

Om motorn gick åt rätt håll, använd färgad tejp för att markera anslutningarna och ta sedan bort krokodilklämmorna. Om motorn inte gick åt rätt håll, byt två krokodiller på motorsidan. Detta kommer faktiskt att vända motorriktningen. Om du vill slå på den igen och dubbelkolla. Markera sedan med färgad tejp. Upprepa sedan detta med de tre andra motorerna och ESC: erna.

Steg 8: Elektroniktid: Del 4 - Motor + ESC

Bara ett kort steg här, äntligen. Ta tag i dina kulförlängningsförlängningar och skär dem på mitten. Ena sidan går på motorerna, ena sidan går på ESC: erna. Detta gör det enkelt att byta ut ESC: er och/eller motorer. Löd dina kulpluggar på motorerna och ESC: erna, vilket säkerställer färgkoordinering. Välj en av dina kulor på kulpluggar och sätt på röd värmekrymp på den om motorn roterar medurs och svart värmekrymp om motorn roterar moturs. Detta är bara en markör som hjälper dig att identifiera motorerna.

Steg 9: Elektroniktid: Del 5 - FC + PDB

Låt oss gå en enkel, löd kontakten för batteriet på PDB. Pluggarna jag använde kom med kablarna förmonterade men du kan behöva lödda på dina egna ledningar.

Hitta en fem volt pad på PDB och löd den till ingångseffekten för FC.

Hitta en VBat -pad på PDB och löd den till batteriövervakaren på FC.

Hitta den första motorservokontakten från FC, den här kommer att vara den med positiva och negativa, inte bara signaler. Klipp av det positiva och negativa vid kontakten, eftersom de skulle ha drivit FC från ESC BEC, men BEC är stora och tunga, och vi behöver inte fyra, och PDB har sin egen, så vi kommer bara att använda det. Hitta en annan 5v pad på PDB och löd kablarna till det.

Steg 10: VI HAR ARMER !! MED MOTORER !

I det här steget gör vi en stor titt, även om det är en enkel del av drönaren, som bultar armarna.

För först ESC -kabeln genom hålet i armen och kroppen, se till att kontakten är på rätt plats för att mötas med PDB -kontakterna, så att ESC är inuti armen medan xt60 -kontakten sitter i kroppen. Ta tag i plattorna och de 30*3 mm bultarna. Lägg en platta ovanpå armen och en nedanför och skruva fast den.

Ta benet och använd de 16*3 mm bultarna för att skruva fast benen.

Nu motorn. Vänd på drönaren och ställ upp motorerna, skruva fast dem på armen genom hålen. Lämna ESC: n gratis nu.

Upprepa för de andra tre armarna.

Steg 11: Förberedelse för batterimontering

Vi måste sätta in räfflorna i kroppen så att vi kan sätta på batterifästena. Skaffa ditt lödkolv och värm det upp till 380 grader celsius, lägre temperaturer bör fungera om du inte kan nå 380. Använd nåltång för att hålla spåren mot hålen på sidan av kroppen. Tryck sedan på dem med lödkolven. Detta värmer upp dem, vilket värmer upp plasten, som sedan kyls och reformeras runt dem och låser dem på plats.

Använd varmt lim (eller plastlim om du har det) för att limma distansen på botten av kroppen. Se till att den inre rektangeln är centrerad runt hålen i mitten av kroppen.

Steg 12: Elektroniktid: Del 6 - SLUTMONTERING

Anslut xt60 -talet. Bulta FC och PDB på kroppen med pilen riktad mot mottagarens fördjupning.

Anslut alla bilagor till FC till FC. Anslut ingångsservotrådarna från FC till mottagaren. Anslut FC: s utgångsservotrådar till motsvarande numrerade ESC -ingångstrådar.

Steg 13: Centralförsamling

Skaffa först FC och PDB. Sätt in bultarna som följde med PDB genom de inre hålen på PDB: n, sätt sedan 3 mm spår på ändarna och dra åt dem till PDB.

Sätt de 20*3 mm genom hålen på FC, med pilen på sidan av axlarna, sätt sedan distanserna på bultarna, sätt på PDB: n i de yttre hålen, under distanserna och dra ihop det med räfflor.

Steg 14: Slutmontering

Använd de trekantiga hålen i kroppen för att binda fast mottagaren. Skruva fast ett batterifäste på kroppen så att batteriet kommer att gå under kroppen.

Skjut in batteriet i fästet och skruva sedan fast det andra batteriet.

Samla ihop kablarna på varje arm och vik sedan ner den så att den sitter platt under sidorna. Ta en bit tejp och tejp över trådarna och ESC. Kör två rader varmt lim under armen, cirka 10 mm från varandra. Skaffa sedan några trådband och binda fast tejpen så att trådbandet sitter mellan de två raderna av hett lim.

Använd varmt lim för att säkerställa att alla trådband håller sig på sina specifika platser.

Steg 15: Testning

SÄTT INTE REDSKAPER INNAN !!! För tillfället testar vi bara att allt fungerar. Du kanske vill få en vän att hålla din drönare eller lägga den i en skruvstäd så att den inte vibrerar bort.

Anslut FC -enheten till din dator och öppna FC -programvaroredigeraren. Anslut ditt batteri till PDB. Gå till motortestningssidan och snurra upp motorerna, en i taget. Dubbelkolla att varje motor är i rätt läge och snurrar på rätt sätt.

Snurra upp alla fyra motorerna samtidigt till ett högt varvtal och låt dem gå i en minut eller två. Se till att de alla snurrar i hög hastighet och inte låter av. Koppla sedan ur allt.

Kontrollera slutligen att allt är tätt, pluggarna, armarna, motorerna, batteriet monterar allt. Dra åt allt som vinglar.

Sätt slutligen en motoraxel på stötdämparen och skjut stödet på motorn. Dra sedan åt stödmuttrarna. Upprepa för de andra motorerna.

Steg 16: Maiden !

Jag tycker det är trevligt att namnge mina projekt innan jag vet om de fungerar, så att jag har en mycket större önskan att se dem fungera och en mycket större beslutsamhet att få dem att fungera, så ge din drönare ett namn. Jag gillar att välja något som är relevant för projektet men inte extremt självklart vid första gissningen. Namnet på min drönare är Falcon.

Skaffa sedan en tegelsten eller något annat tungt och klipp ett snöre, ca 1,5 m långt. Knyt ena sidan på tegelstenen och den andra på batterifästet på drönaren. Detta kommer att säkerställa att om det blir oseriöst kommer det inte att skada någon eller bryta någonting.

Ta det någonstans utan att testa det. Se till att du håller dig flera meter från drönaren.

Börja mycket lågt på gasreglaget och öka försiktigt tills det börjar lyfta, använd trimmen för att avbryta oönskade rörelser.

När du fortsätter att justera den förlängs snöret för att ge dig själv mer utrymme för kontroll. Så småningom lossar du strängen.

LYCKA TILL!!!!

Om du har några problem vänligen meddela mig så ska jag göra mitt bästa för att hjälpa dig. Kom också ihåg att det finns massor av information online !!!

Tvåa i Make It Fly Challenge