Home » Misc » Собрать квадрокоптер своими руками

Собрать квадрокоптер своими руками


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.

Введение. Начинаем собирать квадрокоптер своими руками

Начинаю цикл статей о том, как мы собирали квадрокоптер. Предупреждаю, мы не претендуем на роль учителей и наставников. Мы просто ведем блог о том, как мы собирали летающий аппарат. Так что ошибки будут, и если вы их заметили, то обязательно напишите об этом в комментариях.

Я не являюсь специалистом в области квадрокоптеростроения, поэтому не могу подробно и четко определить классификацию данного типа устройств. Но для себя определил, что в любительской нише существует четыре типа дронов:

  • Маленькие квадрики для полетов по квартире. Чуть поиграл и забыл.
  • Большие дроны для съемок. Имеют большие размеры, высокую грузоподъемность, слабую маневренность.
  • Гоночные коптеры. Высокая скорость, трудная управляемость, полные штаны адреналина.
  • Промежуточные варианты между этими тремя типами.

Мы решили собрать большой дрон для съемок. Все-таки для гоночных нужен опыт вождения, а мелкие дроны нам не интересны.

Почему мы решили собрать квадрокоптер,  а не купить готовый?

Началось все с того, что я наткнулся на рекламу дешевых квадрокоптеров. Речь идет о квадриках типа Syma X8 и им подобных. Что-то зацепило и понеслось. Вначале искал что-нибудь подешевле и получше. Потом наткнулся в YouTube на самодельные агрегаты. Посмотрел, оценил свои возможности и принял решение собрать квадрик самому.

Так почему не готовый? Все просто! Хорошая управляемость, стабильность полета, а следовательно и красивая картинка на видео получается только на дорогих квадрокоптерах, цена которых 1000$ и выше. Единственный способ к ним приблизится, это собрать дрон самому. Правильный выбор комплектующих, тонкая настройка и терпение, смогут компенсировать лишние расходы и помогут собрать действительно хороший летательный аппарат. Но, это в теории!

Я уже вбухал в это дело кучу денег, потратил массу времени и сил, но все еще не доволен своими результатами. Может дело не в экономии и стремлении к идеалу, а в самом процессе сборки?

Какие знания нужно иметь, для того чтобы собрать квадрокоптер своими руками?

Если, например, при сборке компьютера практически нельзя совершить ошибку, т.к. там невозможно вставить что-нибудь не туда. То при сборке квадрокоптера ошибиться можно запросто. А цена такой ошибки – сгоревший модуль, возможно и не один. Добавим сюда сложность терминологии, закон Ома, мануалы на иностранных языках, наличие паяльника, напильника, лобзика и всевозможных отверток, массу свободного времени и значительные финансовые потери. В итоге получаем, что для сборки дрона нужно лишь нездоровое желание полетать на собственном детище.

Кстати, про «своими руками»! В конечном итоге, сборка квадрокоптера сводится к соединению проводами различных модулей между собой на готовой (купленной) раме, плюс их настройка и калибровка. Опытный моделист соберет такой дрон за несколько часов. Для нас, начинающих моделистов, все муки будут связаны с вопросами теоретической части, на решение которых уйдет больше 90% времени.

Сколько стоит собрать квадрокоптер?

Базовый комплект мне обошелся в 250 долларов (без видеокамеры). Закупался я на aliexpress и banggood. Брал не самые дешевые комплектующие, но и не бренд. Поэтому путь к сокращению расходов есть!

В эту сумму вошел не только сам квадрокоптер, но и масса сопутствующих ему товаров: зарядное устройство, запасной аккумулятор, сумочки, переходники, разъемы и  т.д. Поэтому, если соберетесь строить второй летательный аппарат, то он обойдется значительно дешевле.

Подробнее о ценах узнаете в следующей статье о подборе комплектующих.

Теперь к делу…

Quadcopter Инструменты, необходимые для сборки FPV-дрона

Покупка деталей для дрона, которые используются для сборки дрона, — это только полдела, вторая половина — это успешная сборка деталей. Дрон состоит из основных компонентов, таких как рама, FC, ESC и т. д., а также различных других компонентов, необходимых для сборки и сборки дрона.

В этой статье мы собираемся рассказать именно об этом — об основных инструментах для дронов, о которых часто забывают, но которые необходимы для сборки дрона.

Например, чтобы соединить два провода вместе, вам понадобится паяльник; для определения напряжения в двух точках вы будете использовать мультиметр, для удерживания компонентов вы можете использовать пинцет или руки-помощники и так далее — мы постарались перечислить все инструменты, которые очень помогут вам в процессе сборки. Приступим:

Быстрая навигация

Основные инструменты

Мультиметр

Паяльник

Набор шестигранных ключей

Набор отверток

Wire cutters, Pliers and wire strippers

Tapes

Smoke Stoppers

Tweezers

Helping Hands

Epoxy resin

Professional Tools

Battery checker

Parallel Charging Board

Digital Weighing Scale

Wattmeter and Clampmeter

Подставка для двигателя

Dremel

ВЧ-измеритель мощности

Разное

Стяжки

Соединители

Термоусадка

БАСКАЛЬНЫЕ РАСМЕНЕНИЯ

Locktites

Гайки для блокировки пропелля

Нейлоновые стойки

Резиновые шкафу

Заключение

Квадратный набор инструментов

СУДЕНИЯ БЕЛОЕ хороший способ организовать те инструменты и запасные части, которые вы хотите взять с собой на летное поле.

Сумка на колесиках от Crazy Ants имеет всевозможные карманы и прорези для аккуратного и организованного размещения ваших инструментов и запасных частей. Он водонепроницаем и сделан из нейлона, что делает его очень прочным и практически неразрушимым.

Сумка на колесиках с набором инструментов

Сумасшедшие муравьи

Набор инструментов iFixit Pro Tech

Предположим, вы сожгли микроконтроллер на своем полетном контроллере. Вы находите сменный микроконтроллер в Интернете, и технический гений внутри вас загорается и говорит: «ВРЕМЯ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ СДЕЛАТЬ САМ». Крошечные электрические компоненты крошечные и трудные в обращении. Чтобы покрыть этот аспект, 64-битный драйвер Ifixit выполняет эту работу. В этот комплект входят 3 типа пинцетов, 3 типа лопаток, магнитные подушечки, ролики для инструментов и т. д. Этот комплект представляет собой комплексное решение для ремонта электроники.

Многоцелевой набор инструментов

iFixit Pro

Базовые инструменты

Базовые инструменты — это некоторые из необходимых инструментов, которые вам понадобятся для сборки дрона своими руками. Не только своими руками, если вы разбили дрон, вам понадобятся некоторые из этих инструментов для ремонта вашего коптера. Ниже перечислены некоторые из наиболее важных и удобных инструментов, которые могут оказаться полезными в процессе сборки и ремонта:

Мультиметр

Самым основным инструментом, необходимым для сборки дрона, будет мультиметр. Основная роль мультиметра заключается в определении напряжения в двух точках. Мультиметр также помогает проверить наличие разрывов и коротких замыканий, которые могли случайно возникнуть в процессе пайки. Некоторые продвинутые мультиметры также включают в себя датчик тока. Aneng AN8008 — наш лучший бюджетный выбор. Недавно выпущенный MS8268 представляет собой автоматический/ручной диапазон с множеством приятных функций; такие как звуковое и световое предупреждение о разъемах и ЖК-экране с подсветкой. Но поставляется с немного более высокой ценой.

Высокий бюджетный измеритель

Aneng AN8008

Альтернативные рекомендации :

Эффективно и доступно: MASTECH MS8268

wearnciper: Innova 3320

9008

wearnceper: Innova 3320

9008

. паяльник/паяльная станция. Паяльник имеет нагретое жало, которое расплавляет припой (металл с низкой температурой плавления), чтобы он мог проникать в стыки между двумя заготовками. Основное отличие паяльника от паяльной станции — рабочая температура. Температуру паяльника изменить нельзя, поэтому температура жала остается постоянной.

Портативная паяльная станция

TS100

С другой стороны, температуру жала в паяльной станции можно изменить. Температура может варьироваться в зависимости от толщины припоя.

Для небольших электрических соединений можно использовать припой толщиной 0,1 мм, а для более крупных соединений можно использовать припой диаметром 0,4 мм или даже 0,8 мм. Наши наборы для жала и паяльной станции:

Альтернативные рекомендации :

Эффективные и доступные: YIHUA 908

Портативная станция Альтернатива: TS80

Набор шестигранных ключей

Шестигранные ключи называются так потому, что они имеют шестигранную форму. Это полезный инструмент для размещения или удаления винтов двигателя и деталей рамы. Если вы планируете купить коптер, адаптеры пропеллеров имеют шестигранную форму, и вам будет очень приятно узнать, что у вас уже есть шестигранный ключ нужного размера для снятия пропеллера.

Полезно иметь шестигранные ключи разных размеров, а набор с 1,3-6 мм будет хорошим стартом, и они довольно доступны по цене.

Доступные высококачественные шестигранные клавиши

Бит HSS Titanium

Альтернативные рекомендации :

Самый дешевый стойкий: Mini Hexagon Hex Allen Key

Wint Driver Set SET

Allen Key

Wint Driver Set SET

9014 Allen Allen. иметь инструмент в ящике для инструментов каждого мужчины. Хотя у нас могут быть отвертки, они, как правило, имеют большие размеры и, вероятно, не имеют отверток с двойным шлицем. Типичный пример идеальной отвертки от XIAOMI.

Набор универсальных прецизионных отверток

XIAOMI Mijia

Альтернативные рекомендации :

У Hobby-Ace есть набор инструментов 10-в-1, который состоит из шестигранных отверток размеров (1,5, 2) и гаечного ключа 2. размеры (4,0 и 5,5) и 3 вида плоскогубцев. Этот пакет поставляется в красивой коробке, которую можно удобно хранить.

Кусачки, плоскогубцы и клещи для зачистки проводов

Если вы собираетесь собрать дрон, вам придется много паять, а пайка включает резку и соединение большого количества проводов. Если у вас нет подходящих инструментов, процесс резки становится болезненным. Хороший кусачки поможет вам отрезать провода необходимой длины. Инструмент для зачистки проводов поможет вам снять изоляцию с кончика провода, после чего вы припаяете провод в нужном месте. Хорошая пара плоскогубцев поможет вам надежно удерживать предметы, когда человеческого прикосновения становится недостаточно.

Кусачки для проводов

Плоскогубцы

Инструмент для зачистки проводов

Ленты

Основная причина использования лент заключается в том, что они устраняют необходимость в некрасивых стяжках. Изолента используется для покрытия голых регуляторов квадрокоптера , когда мы не можем найти термоусадку нужного размера. Также полезно временно удерживать вещи, и мы не рекомендуем делать это из-за остатков, которые они оставляют.

Двусторонние ленты можно использовать для приклеивания регуляторов скорости к рычагам, крепления приемников на место, установки ярких светодиодов, которые вы всегда хотели, и т. д., поскольку они хорошо гасят вибрации. Подойдет любой двусторонний скотч 3М. Каптон — это особый вид ленты, используемый для покрытия электрических соединений, поскольку он может выдерживать высокие температуры и отлично подходит для покрытия печатных плат во время пайки.

Дымозащитные заглушки

Когда вы впервые собираете коптер, вы не можете быть на 100% уверены, что нигде в цепи нет короткого замыкания. Следовательно, при первом включении электрических систем используется дымозащитная пробка. Дымозащитная пробка предотвращает любые повреждения, которые могут возникнуть при наличии короткого замыкания. Лампа в основном действует как предохранитель, когда через нее протекает избыточный ток, лампочка перегорает, предотвращая любые повреждения. Его довольно легко сделать, если вы будете следовать этому обзору .

Остановка волшебного дыма

Сделай сам

Пинцет

Пинцет помогает удерживать крошечные электрические компоненты, чувствительные к электричеству. Их также можно использовать для навигации по труднодоступным кнопкам. Вы найдете этот инструмент действительно полезным, это необходимо!

Пинцет из нержавеющей стали

RST10-15

Руки помощи

Помощь подобна третьей руке, которая помогает при пайке. Когда вы держите паяльник в одной руке, а припой в другой, становится действительно трудно удерживать провода или разъемы, которые вы пытаетесь припаять. Вот где вы хотите, чтобы у вас была третья рука. Увеличительное стекло помогает увеличить масштаб, если вы пытаетесь припаять небольшие контактные площадки, которые трудно увидеть человеческим глазом.

Thrid Hand Assistant

Подставка для паяльника | Helping Hands

Эпоксидная смола

Эпоксидные смолы состоят из 2 частей: смолы и отвердителя. Смола — это настоящий клей, а отвердители содержат химические вещества, которые отвердевают смолу. Эпоксидные смолы можно классифицировать по времени отверждения: 5 мин, 15 мин и 30 мин. Чем больше времени требуется для затвердевания, тем лучше сцепление. Если рама сломается или треснет, вы можете нанести на нее эпоксидную смолу и получить раму, которая будет как новая с прочным клеевым соединением.

Покрытие из эпоксидной смолы

Эпоксидное покрытие G/Flex

Профессиональные инструменты

Если вы планируете заниматься этим хобби в течение длительного времени, вам понадобятся некоторые из перечисленных ниже инструментов, которые пригодятся опытным специалистам. строитель. Эти инструменты помогут вам получить техническую информацию, получить глубокий анализ потребления тока, энергопотребления и различных других параметров, которые могут вам понадобиться, чтобы максимизировать свою эффективность и выжать несколько дополнительных секунд из вашего квадроцикла.

Измеритель уровня заряда батареи - Устройство проверки батареи

Устройство проверки батареи — это устройство, которое помогает определить напряжение батареи. Средство проверки батареи может отображать общее напряжение батареи, а также отдельные напряжения каждой ячейки. Это удобно, что поможет вам не перезаряжать и не разряжать LiPo аккумулятор. Простое измерение напряжения (левое изображение) прекрасно работает, но измеритель Cell имеет больше функций отображения. Измеритель ячеек — это более крупный родственник прибора для проверки батарей, который может отображать внутреннее сопротивление каждой ячейки, функцию разряда и т. д.

Счетчик ячеек с функцией балансировки

Измеритель напряжения батареи

Плата для параллельной зарядки

Плата для параллельной зарядки позволяет заряжать более 1 LiPo аккумуляторов одновременно. Количество аккумуляторов, которые можно заряжать за раз, зависит от самой платы. Обычно количество колеблется между 4 и 6 батареями. Некоторые дорогие продвинутые платы имеют встроенные предохранители, чтобы избежать повреждения LiPo.


XT60 Plug Плата для параллельной зарядки

Зарядное устройство ISDT D2 Q6 T6 Lite

Цифровые весы

Цифровые весы позволяют точно измерить общий полетный вес коптера. Если вы строите 5-дюймовые или 6-дюймовые квадроциклы, вы можете приобрести весы с грузоподъемностью до 1 кг. Чем меньше емкость весов, тем выше точность.

SCALE

KCASA KC-MT360

Ваттметр и токоизмерительные клещи

Ваттметр анализирует потребляемый ток, потребляемую мощность и другие параметры. Это удобный инструмент, когда вы хотите протестировать параметры новой установки. Токоизмерительные клещи — это устройство, которое измеряет ток, протекающий по проводу, зажимая провод с помощью предусмотренных зажимов. Основное преимущество токоизмерительных клещей перед ваттметром заключается в том, что ваттметр должен быть физически подключен к цепи для измерения потребляемого тока, тогда как токоизмерительные клещи не нуждаются в разрыве цепи для измерений.

Стенд для измерения тяги двигателя

Стенд для измерения тяги двигателя — это устройство, помогающее определить силу тяги, создаваемую двигателем. Устройство имеет небольшой динамометр, который анализирует создаваемую тягу. Это также поможет вам определить наилучшую возможную комбинацию пропеллеров для желаемого стиля полета. Он также отслеживает генерируемую пиковую тягу, максимальный ток и различные другие параметры, которые помогают вам определить эффективность и производительность комбинации ESC/Prop.

Стенд для бесщеточного двигателя

Racerstar V3

Проверка двигателя

Dremel

Dremel — это миниатюрная ленточная шлифовальная машина. Мы не можем ожидать, что все кадры будут на 100% свободны от дефектов. Иногда вы получаете плохой кусок, где части просто не подходят. Dremel вступает в игру, позволяя модифицировать раму из углеродного волокна. Его также можно использовать для закругления острых краев на плечах рамы.

Электроинструмент

Электрическая шлифовальная машина MultiPro 220 В

Радиочастотный измеритель мощности

Радиочастота означает радиочастоту. Этот измеритель измеряет мощность, с которой излучаются радиочастотные сигналы. Immersionrc производит радиочастотный измеритель, который может определять мощность частот от 35 МГц до 6 ГГц. Измеритель RF идеально подходит для проверки выходной мощности видеопередатчика перед гонкой дронов FPV, которая имеет ограничение выходной мощности 25 мВт.

ВЧ-измеритель мощности

ВЧ-измеритель мощности ImmersionRC

Со временем точность vTx снижается, и этот измеритель может помочь вам определить, работает ли передатчик оптимально.

Разное

Помимо основных инструментов и компонентов, вот некоторые другие мелкие вещи, которые мы считаем полезным иметь под рукой: используйте ленты или клей. Стяжки помогут временно зафиксировать компонент на месте, не создавая большой нагрузки на компоненты

Разъемы

В нашем хобби используется множество разъемов. Некоторые из наиболее известных из них используют разъемы XT60 для более крупных соединений и разъемы JST для небольших приложений с низким энергопотреблением. XT60 — увеличенная версия XT30. Существуют разъемы XT90 для приложений с очень высокой мощностью, но они обычно не используются. Разъемы XT60 подходят для большинства коптеров размером 3 дюйма и выше, тогда как XT30 используется для коптеров меньшего размера (3 дюйма и меньше). Штекер JST — это еще один широко используемый разъем для приложений с очень низким энергопотреблением, где ток проходит не более нескольких ампер.

Термоусадка

Термоусадочная трубка — еще одно полезное дополнение к набору инструментов. После пайки на соединение наносится термоусадочная пленка, чтобы предотвратить короткое замыкание, и в основном действует как изоляция для оголенной части провода.

Термоусадочная трубка 

1–13 мм

Loctite

Винты двигателя и стопорные гайки гребного винта со временем ослабевают при длительных вибрациях. Хорошей практикой является использование фиксаторов для винтов двигателя и стопорных гаек гребного винта. Это не стандартный клей, он больше похож на краску или масло. Обычно требуется несколько часов для отверждения и высыхания после нанесения.

Клей для фиксации резьбы

Loctite

Стопорные гайки адаптера и гребного винта

Как упоминалось ранее, из-за продолжительных вибраций винты со временем ослабевают. Стопорные гайки гребного винта потерять проще всего, поэтому иметь запасные части не помешает. Размер стопорной гайки гребного винта зависит от размера двигателя, поэтому при заказе запасных гаек следует уделить особое внимание.

Винтовые гайки двигателя Адаптер пропеллера

iFlight M5 4 по часовой стрелке 4 против часовой стрелки

Мягкое крепление двигателей и FC

Нейлоновые стойки — это пластиковые детали, которые удерживают стек FC+ESC+VTX отдельно друг от друга. Некоторые кадры, как правило, имеют более тесное и меньшее пространство для работы. Стойки, поставляемые с комбинацией FC или ESC, могут быть слишком высокими по высоте, поэтому пригодится коробка с нейлоновыми стойками разных размеров и высоты.

Мягкая монтажная стойка

Фиксированные винты с защитой от вибрации

Резиновые втулки или резиновые бобины используются для мягкого крепления полетного контроллера, чтобы изолировать его от вибраций. Хотя большинство современных полетных контроллеров имеют встроенные демпферы, рекомендуется использовать резиновые втулки для крепления полетных контроллеров.

Заключение

Мы попытались охватить самые основные и важные инструменты для дронов, необходимые для сборки и ремонта квадрокоптера в процессе сборки и поломки. Пожалуйста, не ограничивайтесь только упомянутыми продуктами, изучите и найдите продукты, которые соответствуют вашим конкретным потребностям. Есть инструмент на любой бюджет. Мы надеемся, что вам понравилось это руководство так же, как нам понравилось его составлять.

  • Автор
  • Последние сообщения

DN

Drone Nodes — это онлайн-коммуникационная платформа, которая объединяет экспертов и энтузиастов в области исследований дронов, стартапов, предприятий и знакомит с новейшими технологиями на рынке дронов и FPV.

Последние сообщения от DN (посмотреть все)

Камеры FPV для дронов | Ключевые факторы и рекомендации

FPV означает просмотр от первого лица. Зачем нам камера? Правильный вопрос!!! Камера FPV должна обеспечивать пилоту прямую аналоговую видеотрансляцию, чтобы пилот мог маневрировать своим дроном. Видеопоток с этой камеры FPV поможет пилоту летать. HD-камеры — еще одна разновидность камер, используемых на коптерах. Теперь следующий вопрос, который приходит вам на ум, почему существует 2 разных типа камер?

Подробнее...

Как FPV, так и HD-камеры представляют собой два типа камер, которые служат двум разным целям.

Камеры FPV обеспечивают передачу видео с очень малой задержкой и исключительным качеством изображения.

HD-камеры записывают сверхчеткие видеоролики, на которые приятно смотреть.

Задержка HD-камеры слишком велика для передачи (примерно 150 мс) и, следовательно, не может использоваться для прямой передачи видео, тогда как FPV-камеры не могут записывать HD-видео (или могут!! Подробнее об этом ниже).

Quick Navigation

Imaging Sensor- CCD or CMOS

Form Factor

Aspect Ratio

Latency

Input Voltage

Field of View

Video Encoding Format- NTSC or PAL

TVL- Camera Resolution

Wide Динамический диапазон (WDR)

Характеристики при слабом освещении

Экранное меню (OSD)

HD-камеры для FPV

Настройки камеры

Традиционно пилоты FPV использовали относительно дорогие, большие и громоздкие HD-камеры, такие как Runcam 3 или GoPro Герой 7. Но каменный век ушел в прошлое, когда крошечные миниатюрные камеры FPV, такие как Runcam Split 2, имеют печатную плату 36x36, записывающую видео 1080p, стоят в 4 раза дешевле GoPro и в 5 раз легче по весу.

Камеры FPV бывают всех форм и размеров. Чтобы упростить процесс покупки, ниже перечислены некоторые факторы, которые помогут человеку оценить FPV-камеру и выбрать подходящую.

Лучшая FPV-камера для дрона

Лучшие FPV-камеры со временем стали лучше: задержки значительно сократились, а качество изображения значительно улучшилось. Камеры FPV бывают разных размеров для различных применений квадроциклов, используемых сегодня.

Существуют преимущественно 3 основных размера камер FPV: стандартные или полноразмерные, микроразмерные и наноразмерные камеры.

Камеры стандартного размера в основном поэтапные из-за их громоздкости и были заменены камерами микроразмера, но стандартные камеры все еще используются сегодня из-за их надежности и прочности.

Камера FPV стандартного размера

Камера FPV микроразмера

Nano-sized FPV Camera

FPV Camera

Runcam Swift 2

Caddx Ratel

Runcam Nano 2

Размеры

28,8 x 26 x 26 мм

19 x 19 мм

19 x 19 мм

19 14 мм

19 14 мм

19 мм

0003

Weight

14g

8g

3. 2g

Camera Sensor

CCD

CMOS

CMOS

Масштаб изображения

Фиксированный 4:3

Изменяемый 16:9, 4:3 2 9 9 2 Фиксированный

3

03

Signal type

PAL

Changeable 16:9, 4:3

Fixed 4:3

Input voltage

5 - 36V

5 - 40V

3 - 5. 5V

Rating

Best Full Size FPV Camera

Runcam Swift 2

Стандартная камера

Стандартный FPV Camera

Runcam Swift 2

Сначала запустил в 2017 году. . Причина успеха Swift 2 — датчик камеры CCD, который он предлагал, и функции, которые он с ним интегрировал.

$ Проверить цену на GetFPV

Да, камеры CMOS лучше, чем ПЗС, имеют меньшую задержку и гораздо меньшее энергопотребление, но качество изображения, обеспечиваемое ПЗС, намного лучше, чем CMOS. По мере того, как индустрия FPV двигалась к более быстрой и малой задержке, дни ПЗС-сенсоров изображения были сочтены. Swift 2 относится к категории камер стандартного размера, это самый большой размер камеры, используемый для FPV. Вес Swift 2 исходит от металлического корпуса, который закрывает материнскую плату и датчик камеры. Сам датчик камеры — это то, что Runcam называет ПЗС-датчиком Super HAD II с разрешением 600 ТВЛ. Сигнал камеры выводится в формате PAL и с соотношением сторон 4:3. Swift 2 также поставляется с 3 вариантами объектива: 2,5 мм при 130 ° FOV, 2,3 мм при 150 ° FOV и 2,1 мм при 165 ° FOV, и может питаться от батареи 6S Lipo. Камера также когда-то имела революционные функции, которые сейчас в основном избыточны, встроенное экранное меню, которое может отображать напряжение батареи, встроенный микрофон, который выводит звук, и черно-белый режим для полетов при слабом освещении. Функция экранного меню сделала его удобной покупкой для пилотов с неподвижным крылом, чтобы следить за напряжением батареи.

Best Micro FPV Camera

Caddx Ratel

Micro FPV Camera

Micro-sized FPV camera

Caddx Ratel 2

Caddx is a relatively new player in the FPV camera market которая в последнее время выпускает невероятно хорошие FPV-камеры, Ratel — одна из них.

$ Проверить цену на Amazon

Ratel — это FPV-камера микроразмера, камера стандартного размера, которая немного похудела, заменив большой металлический корпус на меньший. Камеры микроразмера не уступают своим полноразмерным аналогам с характеристиками, равными или превосходящими возможности камер стандартного размера. Огромная популярность Caddx Ratel отчасти объясняется исключительным качеством изображения, которое он предлагает. Ratel может похвастаться большим сенсором 1/1,8 дюйма с разрешением 1200 ТВЛ. Датчик изображения — это то, что Caddx называет датчиком звездного света, освещения луны и звезд в ночном небе достаточно для полета. Ratel также поставляется с изменяемым пользователем соотношением сторон 4:3 и 16:9.соотношение сторон и выход камеры могут переключаться между PAL и NTSC пользователем. Эта функция, переключаемая пользователем, является удобным выбором для тех, кто не хочет зацикливаться на формате 4:3 или выходе сигнала PAL. Ratel можно выбрать с объективом 1,66 мм или 2,1 мм, кроме того, объектив 2,1 мм также поставляется с фильтром нейтральной плотности.

Лучшая нано-камера FPV

Runcam Nano 2

Нано-камера FPV

Нано-камера FPV

RunCam Nano 4

Runcam работает в индустрии FPV с тех пор, как существует FPV. Кто еще может сделать FPV-камеры лучше?

$ Проверить цену на Amazon

Runcam Nano 4 — это нанокамера, которая в основном используется в сборках размером 3 дюйма и меньше. В Nano 4 используются те же 1/3-дюймовые CMOS-сенсоры, что и в других более крупных аналогах Runcam, с разрешением 800 ТВЛ. Камера поставляется со сверхшироким углом и фиксированным видеовыходом, который можно выбрать между PAL или NTSC при покупке. Nano 4 поставляется с объективом 2,1 мм при 155 ° FOV и 1,8 мм при 170 ° FOV. Nano 4 теряет вес (2,9g) путем выбора корпуса датчика камеры из АБС-пластика, и ему пришлось отказаться от возможности работать в больших диапазонах напряжения. Разъемы припаяны, что избавляет вас от хлопот, связанных с пайкой этих маленьких контактных площадок. Но по цене и качеству изображения Runcam Nano 4 является лучшим в этой категории. Еще одним достойным упоминания является устройство Runcam Phoenix 2 Nano с переключаемыми пользователем соотношениями сторон и видеовыходами, которое может потреблять напряжение до 36 В при очень низком энергопотреблении.

Best AIO FPV Camera

Micro AIO FPV Camera

Все в одном

All in One FPV камера

AK3 3

AK3 3 9079

AK3 3

7003

. камера и видеопередатчик, но в корпусе меньшего размера, чем типичный видеопередатчик.

$ Проверить цену на Amazon

Камеры AIO представляют собой компактную породу камер FPV, которые поставляются с камерой и видеопередатчиком, но в упаковке меньшего размера, чем типичный видеопередатчик. При цене около 20 долларов за камеру, видеопередатчик и антенну AKK по-прежнему дешевле, чем Caddx Ratel. Камера AIO имеет общий вес 4,2 г, 4,2 г для камеры, видеопередатчика и передатчика. Камера имеет угол обзора 120°, а Getfpv предоставляет крепление для камеры, которое можно распечатать на 3D-принтере. Видеопередатчик представляет собой 48-канальный видеопередатчик, способный передавать мощность 0 мВт, 25 мВт и 200 мВт, который может питаться от напряжения в пределах 2,9 В.-5,5В. Передатчик, что удивительно для его небольшого размера, поддерживает интеллектуальное аудио, через которое он подключается к Betaflight. Ближайшим вторым является Wolwhoop Micro AIO с аналогичными характеристиками.

Факторы, которые следует учитывать при выборе FPV-камеры

Датчик изображения — ПЗС или КМОП

ПЗС (устройство с зарядовой связью) и КМОП (дополнительные датчики изображения) — оксидно-полупроводниковые датчики2 используются в камерах FPV, где они в основном различаются в зависимости от того, как изображение захватывается датчиком, размещенным в камере FPV. Камеры FPV преобразуют световые сигналы в электрические сигналы, чтобы их можно было передавать с помощью аналоговых видеопередатчиков.

Датчик изображения

Оба датчика изображения CCD и CMOS начинают с захвата изображения и преобразования изображения в цифровые сигналы. Следующим шагом является считывание значения (электроны или заряд, накопленный камерой). На этом сходство между ними заканчивается. Основное различие заключается в том, как электрический сигнал обрабатывается и выводится.

В ПЗС-датчике изображения электрический сигнал передается через чип и считывается в одном из углов матрицы. Электрический заряд от строки пикселей переносится на следующую до тех пор, пока все строки пикселей не завершат вывод.

В отличие от ПЗС, датчики CMOS считывают электрические сигналы с каждого отдельного пикселя (пиксель — это крошечная точка или квадрат, являющийся частью цифрового изображения). Датчики CMOS имеют отдельные транзисторы для отдельных пикселей по сравнению с несколькими транзисторами в датчике CCD.

Еще одним существенным недостатком КМОП-сенсоров является то, как они захватывают изображение. Датчики CCD используют глобальный затвор (захват изображения происходит мгновенно), а датчики CMOS используют скользящий затвор (скользящий затвор - захват изображения построчно). Поскольку датчик CMOS выводит изображение построчно, любые вибрации могут привести к искажению изображения. Это искажение известно как эффект JELLO.

Если вы ничего не поняли из вышеизложенного, знайте следующее: ПЗС-датчик изображения создает изображения высокого качества и менее чувствителен к электрическим помехам. CMOS, как правило, имеют более низкую светочувствительность и потребляют значительно меньше энергии, чем датчик изображения CCD. CMOS также имеют более низкое качество изображения, но с постоянными улучшениями датчики CMOS пытаются догнать датчики CCD.

Форм-фактор

Существует 4 основных размера камер: стандартный, мини, микро и наноразмер. Эти камеры классифицируются по монтажным отверстиям, с помощью которых камера крепится к раме. Каждый кадр дрона отличается и поддерживает определенные размеры камеры. Следовательно, важно принять во внимание размер камеры перед покупкой камеры и иметь несовместимую камеру, которая слишком велика или слишком мала для использования в кадре, который вы собираетесь использовать.

Стандартный размер был выбран Runcam Swift, когда он был запущен в 2017 году с монтажными отверстиями на расстоянии 28 мм друг от друга. Они подходят ко всем рамам большего размера, а также к некоторым рамам среднего размера. Они также используются в самолетах RC FPV.

Мини-камеры имеют монтажные отверстия диаметром 21 мм, которые обычно подходят для рам среднего размера. Камеры мини-размера стали популярны в наши дни, поскольку они превращаются в камеры FPV/HD.

Камеры микроразмера используются со сверхлегкими рамами гоночных дронов, где важно экономить каждый грамм веса. Но не обманывайтесь размером, поскольку он может работать так же, как камера стандартного размера. Крепежные отверстия 19мм друг от друга.

Камеры Nano не имеют специальных вариантов крепления. Обычно они не поставляются в жестких футлярах, как камеры стандартного размера. Они в основном используются на квадроциклах размером до 2 дюймов.

Соотношение сторон

Соотношение сторон относится к размеру изображения, которое отображается на мониторе или экране. Формат изображения 16x9 будет иметь более широкое и короткое изображение, чем формат 4x3. Формат изображения 4x3 может показаться выше. Есть пилоты FPV, которые предпочитают как 16x9и 4х3. Но широко признано, что формат изображения 4x3 помогает летать лучше из-за более высокого изображения.

Но соотношение сторон также может зависеть от камеры и объектива камеры. Некоторые камеры FPV поддерживают формат изображения 16x9 и 4x3. Большинство CMOS-камер изначально поддерживают формат 16x9, для CMOS-камеры для отображения формата изображения 4x3 стороны могут казаться обрезанными от 16x9 для формирования изображения 4x3.

Задержка

Камерам FPV требуется время для захвата и обработки изображения. Это время, необходимое камере для преобразования изображения в электрические сигналы, называется задержкой. Чем меньше задержка, тем лучше.

Задержка может быть связана не только с самой камерой. Видеопередатчики и ЖК-экраны в очках FPV также могут увеличить задержку.

Если вы летите медленно и ближе к вам, задержка не представляет серьезной проблемы для покупателя. Но при полете на гоночном квадроцикле со скоростью 100 миль в час с задержкой в ​​100 мс от FPV-камеры дрон находится на 4 м впереди, и у вас нет времени среагировать и исправить свои действия.

Это теория, большинство современных камер FPV имеют время задержки всего 10 мс. Благодаря постоянным улучшениям камеры, такие как Foxeer Predator V3, имеют задержку всего 4 мс.

Входное напряжение

Входное напряжение относится к диапазону напряжений, которые можно безопасно подавать для безопасной работы камеры. Хорошо сконструированная камера FPV будет поддерживать широкий диапазон напряжений, при этом большинство современных камер поддерживают напряжение до 35 В. Камеры имеют встроенный линейный BEC, который снижает напряжение до 3,3 В (внутреннее рабочее напряжение электроники внутри камеры составляет 3,3 В).

Входное напряжение относится к диапазону напряжений, которые можно безопасно подавать для безопасной работы камеры. Хорошо сконструированная камера FPV будет поддерживать широкий диапазон напряжений, при этом большинство современных камер поддерживают напряжение до 35 В. Камеры имеют встроенный линейный BEC, который снижает напряжение до 3,3 В (внутреннее рабочее напряжение электроники внутри камеры составляет 3,3 В).

Не рекомендуется подавать на камеру большое напряжение, так как внутреннее рабочее напряжение ниже. Чем выше входное напряжение, тем сильнее BEC работает, чтобы понизить это напряжение. Подача более низкого напряжения также делает камеру более прохладной.

Поэтому рекомендуется подавать более низкое входное напряжение. Большинство современных ПК имеют фильтрованные источники питания, предназначенные для FPV-камеры, поэтому стоит присмотреться к ПК, который вы собираетесь использовать. Напряжение в пределах 12В считается номинальным.

Поле зрения

Поле зрения (FOV) относится к наблюдаемой области, захваченной камерой. Размер объектива камеры определяет FOV. Чем меньше объектив камеры, тем больше FOV.

Lens Size

FOV

1. 8mm

170°

2.1mm

150°

2.3mm

140°

2.5mm

130°

Larger FOV allows you to see more but that may not necessarily be a good thing . С большим полем зрения становится трудно наблюдать мельчайшие детали, такие как ветки деревьев. С нашими ограниченными vTx все становится намного хуже. Поле зрения между 130-150° считается идеальным для значительного обзора и исключительной детализации. На приведенной ниже диаграмме показана камера с узким и широким полем зрения.

Формат кодирования видео — NTSC или PAL

Кодирование видео — это процесс преобразования видеосигналов (в нашем случае электронов от камеры FPV) в формат, который может быть прочитан мониторами (мониторами FPV или очками). Обычно об этом заботится камера FPV. Наиболее часто используемыми форматами видео являются NTSC (Национальный комитет по телевизионным системам или PAL (Phase Alternating Line)).0080, а PAL имеет разрешение 720x576 при 25 кадрах в секунду .

NTSC с более высокой частотой кадров обеспечивает плавное воспроизведение видео. PAL с его немного лучшим разрешением позволяет отображать более четкие тексты из экранного меню. Но это зависит от ваших личных предпочтений. Выберите формат видео, который вам подходит. Поскольку большинство камер FPV поддерживают оба формата, будет проще переключиться туда-сюда и выбрать тот, который работает.

TVL-разрешение камеры

TVL означает TV Lines. TVL — это мера разрешения аналоговых камер. Камера 1000TVL может зафиксировать 500 черных и 500 белых чередующихся линий в одном кадре.

TVL

Effective Pixel NTSC

Effective Pixel PAL

NTSC in Pixels

PAL in Pixels

600

768x694

752x582

0,3 МП

0. 43 MP

1000

1280x720

0.92

Wide Dynamic Ranging (WDR)

Wide dynamic ranging is the fancy word referring to the camera's способность захватывать яркие и темные части изображения. Динамический диапазон — это разница между самыми темными и самыми яркими частями изображения.

WDR появляется, когда вы летите на открытом воздухе, где солнце отбрасывает тени, и становится менее важным фактором при полете в пасмурные дни. На переэкспонированном изображении более яркие части изображения пересвечиваются, а на недоэкспонированном изображении более темные части изображения кажутся еще темнее.

Хорошая камера с поддержкой WDR имеет идеальный баланс между передержкой и недодержкой. В большинстве современных FPV-камер WDR включен по умолчанию, но возможности WDR камеры обычно не публикуются производителем.

Джошуа Бардвелл WDR

Другие факторы, которые необходимо учитывать

Характеристики при слабом освещении

Работа камеры по захвату света, отражающегося от тела. Вечером и даже ночью, когда солнце не освещает, камеру становится очень трудно разглядеть. Производительность при слабом освещении, как следует из названия, — это способность камеры делать снимки в условиях очень слабого освещения.

Производительность при слабом освещении не следует путать с WDR. Некоторые FPV-камеры заявляют о 0,00001 люкс (единица измерения освещенности) по сравнению с освещением гостиной среднего дома при 50 люкс. Таким образом, люди, летающие ночью, должны учитывать это как решающий фактор.

Экранное меню (OSD)

OSD — это способность камеры отображать полетную информацию. Экранное меню на камере может предоставить нам только основную информацию, такую ​​как приблизительное напряжение батареи. Если вы летите на квадроциклах, этот фактор не так важен, потому что контроллеры полета дрона имеют специальные чипы OSD, чтобы позаботиться об этом.

Но если камера будет использоваться на радиоуправляемом самолете, который не имеет специализированных чипов FC или OSD, информация OSD, предоставляемая камерой, становится существенной.

HD-камеры для FPV

HD-камеры, такие как показанная здесь GoPro hero 7, предназначены для записи HD-видео во время полета квадроцикла. Камеры HD позволяют записывать видео с разрешением 720p (1280x720) или даже с разрешением 1080p (1920x1080) по сравнению с разрешением 360p (480x320) камеры FPV без HD.

Так почему же люди используют HD-камеры, а не DVR (цифровую видеозапись) на своих очках? Ответ прост, Пилоты просто не любят использовать видео (которое имеет более низкое разрешение и заполнено статикой или шумом), предоставляемое видеорегистратором. Этот HD-видеопоток можно использовать для аэрофотосъемки, инспекций или загружать видео на Youtube и демонстрировать навыки пилота.

Традиционно использовались большие громоздкие и дорогие HD-камеры, где приличная HD-камера стоила более 150 долларов. Но с развитием технологий HD-камеры превратились в крошечные печатные платы размером 36x36.

Runcam split 2

На изображении выше показана Runcam split 2, одна из первых камер HD/FPV. Это улучшение не только устраняет необходимость в отдельных камерах FPV, предоставляя видеовыход для аналоговых vTx, тем самым уменьшая вес, а также записывая видео со скоростью 1080p/60fps.

Видео записывается на SD-карту, а аксессуары включают в себя модуль Wi-Fi для беспроводной связи с доской. Хотя мы не рекомендуем эту FPV-камеру 2-в-1 для новичков, она будет прекрасным обновлением для пилотов среднего и продвинутого уровня и последующих. строит для новичка.

Настройки камеры

Настройки по умолчанию или заводские настройки обычно работают нормально, но эксперты сообщества FPV настраивают эти настройки и иногда получают лучшие результаты, чем заводские настройки.

Learn more