Drone modular impresso em 3D DIY: 16 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Olá a todos, bem-vindos ao meu primeiro instrutível.

Sempre adorei rc, e nos últimos anos tenho desenvolvido meus próprios projetos, geralmente do zero, incluindo um barco, carros e um avião (que voou todos em dois segundos!). Sempre tive uma ligação especial com os drones, por isso decidi num feriado de inverno fazer um drone, do zero, sem planos e com pouca experiência.

Avance dois anos (ligado e desligado) e acabo de terminar, depois de reconstruí-lo completamente duas ou três vezes. Um dos principais objetivos era a capacidade de reparo e confiabilidade, combinada com a limitação do tamanho da minha impressora 3d, apenas 140 mm em cada sentido, ela se tornou composta de vários módulos individuais, para que eu pudesse retirar as peças quebradas e colocar as peças reparadas sem ter que reimprimir a coisa toda, bem como aumentar bastante o tamanho devido a um drone quase 4 vezes maior do que um drone sólido poderia ser

Então aqui está. O drone modular impresso em 3D. Tempo de vôo de cerca de dez minutos, relativamente rápido, embora eu não tenha as ferramentas para medir a velocidade precisa e é uma grande alegria voar, especialmente sabendo que você fez isso do zero.

Aviso: Não incluo instruções de soldagem (das quais haverá muitas). Isso não é recomendado para soldadores novos. A habilidade de soldar é o único pré-requisito de conhecimento deste instrutível.

Etapa 1: Ferramentas

Ele é impresso principalmente em 3D, então uma impressora 3D é um requisito, a menos que você tenha um bom makerpace local no qual possa passar muitas horas imprimindo.

Eu definitivamente recomendaria comprar uma impressora 3D se você não tiver uma, eu uso a minha para tudo. É um Flashforge Finder vendido atualmente por menos de $ 400 e é brilhante quando funciona, mas pode ter problemas.

Você também precisará de:

Um ferro de solda

Uma variedade de chaves allen pequenas e / ou chaves de fenda e chaves inglesas, dependendo dos parafusos que você escolher.

Uma broca

Brocas sortidas

Alicate de ponta fina

3 pinças de crocodilo para teste

Multímetro, não obrigatório, usado para teste

Cortadores de arame

Decapantes de arame

Servo testador, não obrigatório, usado para testar motores. Se você não tiver um, basta conectar o servo fio ao receptor e ligar o receptor e o transmissor

Pistola de calor

Tesoura

Etapa 2: Materiais

Para o drone, você precisará de:

ASSORTED

300-500 gramas de filamento de qualquer cor

Fio sortido

Termorretrátil sortido

Fita adesiva, cores sortidas

Corda ou barbante forte

PARAFUSOS E PORCAS

Parafusos 14x 20 * 5 mm ou equivalente imperial

8 parafusos de 30 * 3 mm ou equivalente imperial

4 parafusos de 20 * 3 mm ou equivalente imperial

4 parafusos de 16 * 5 mm ou equivalente imperial

Porcas para todos os seus parafusos

Parafusos para seus motores

8 porcas serrilhadas de 3 mm (serrilhas)

CONSUMIDOS

5x par de plugues xt60

1 placa de distribuição de energia (PDB) -

1x controlador de vôo (FC) -

4x 2-4s drone sem escova de 30 amp, sem BEC, controlador eletrônico de velocidade (ESC) -

4 motores de 2600 kv com orifícios de montagem de 19 mm por 16 mm -

4x extensão de plug de 3 balas, 150 mm, cores coordenadas -

1 receptor

1x transmissor

3 ESCs escovados de 20 A -

1 bateria 4s -

NÃO CONSUMIDO

Tijolo

3 pinças de crocodilo

Etapa 3: vamos começar a imprimir

Para o drone, você precisará imprimir:

Braço 4x

1x corpo

2x montagem de bateria

Placa 8x - Se você puder, eu recomendo cortar a laser em acrílico de 3 mm.

4x perna- Recomendo imprimir de cabeça para baixo, com suportes.

1x prop empurrador

Etapa 4: Tempo de eletrônicos: Parte 0 - Repartição

Este é um drone. E, como tal, precisa de muitos componentes eletrônicos. Todos eles precisam de solda e um layout cuidadoso para garantir um bom gerenciamento do fio. Esteja preparado para gastar até uma hora planejando e soldando suas peças. Uma dica muito útil para novas soldas é configurar um pequeno ventilador para soprar a fumaça da solda para fora do caminho, isso tornará sua vida muito mais agradável e você poderá sentir o cheiro após uma longa sessão de soldagem.

Há muitos componentes eletrônicos a serem feitos, então eu dividi em algumas partes.

A Parte 1 irá preparar e marcar os plugues.

A Parte 2 será a soldagem dos plugues ao ESC e ao PDB

A parte 3 será a direção do motor e ESC

Parte 4 será motor e soldagem ESC

A Parte 5 irá soldar o FC e o PDB

A Parte 6 colocará tudo junto. Isso será muito mais tarde do que o resto da eletrônica

Etapa 5: Tempo de eletrônicos: Parte 1 - Preparando os plugues

Primeiro, você deve dispor o corpo e aparafusar o PDB, apenas temporariamente. Em seguida, descubra quais motores o FC tem e onde. escreva no corpo quais cantos correspondem a qual número motor. Em seguida, coloque o par de plugues xt60 no corpo entre o canto do braço e o ponto de solda no PDB.

Antes de continuar, marque o par de plugues com o número correspondente no corpo. Isso tornará sua vida mais fácil mais tarde, quando você tiver que inserir todos os ESCs, bem como se precisar desconectá-los e conectá-los novamente em uma data posterior.

Repita com os outros 3 pares de plugues.

Etapa 6: Tempo de eletrônicos: Parte 2 - Plugues + ESC + PDB

Pegue o par de plugues 1 e coloque-o no canto correto. Em seguida, coloque um braço nivelado com a base e um ESC no centro do braço com os cabos de alimentação e o plugue do servo voltados para o corpo principal.

Meça os fios do ESC até o plugue e corte-os com um excesso de toque de apenas alguns milímetros, os plugues podem ter mais dentro do que você espera, mas não há muito espaço lá dentro. Em seguida, meça e corte no tamanho certo os fios que você acabou de cortar para ir entre o PDB e o plugue xt60.

Etapa 7: Tempo de eletrônicos: Parte 3 - Motor + Orientação ESC

Esta é uma parte difícil, porque você tem que garantir que os motores estão girando da maneira certa. Os motores são projetados para girar em uma direção, para manter as porcas no eixo, mas nem sempre é óbvio.

Os motores que tenho têm divisas indicando a maneira como giram, mas o método mais confiável é examinar a rosca do parafuso. Coloque a porca na metade do eixo roscado e gire o motor enquanto segura o parafuso. Se a porca sair, o motor vai para o outro lado, se apertar, o motor vai para lá. Marque os motores com fita colorida e anote uma chave. Em seguida, remova a porca do eixo roscado. Repita para os outros três motores.

Depois de saber a direção dos motores, observe o diagrama de layout do motor para o FC e combine a direção do motor com o número ESC correto.

A seguir temos que identificar as conexões entre o motor e o ESC. Limpe os fios do motor e ESC. Em seguida, conecte aleatoriamente os fios entre o ESC e o motor. Não importa qual seja o pedido, porque se estiver errado, nós o consertaremos. Em seguida, conecte o fio do servo ao seu testador servo (se tiver) ou receptor. Por fim, conecte o ESC a uma fonte de alimentação de bancada ou à bateria. Gire o motor com cuidado, apenas o suficiente para descobrir para que lado está indo, em seguida, pare-o e desconecte o ESC da fonte de alimentação ou bateria.

Se o motor estava indo na direção correta, use fita colorida para marcar as conexões e remova as pinças jacaré. Se o motor não estava indo da maneira certa, troque quaisquer duas garras jacaré no lado do motor. Isso realmente inverterá a direção do motor. Se você quiser ligá-lo, verifique novamente. Em seguida, marque com fita colorida. Em seguida, repita isso com os outros 3 motores e ESCs.

Etapa 8: Tempo da eletrônica: Parte 4 - Motor + ESC

Apenas um pequeno passo aqui, finalmente. Pegue suas extensões de plug-bala e corte-as ao meio. Um lado irá para os motores, o outro lado irá para os ESCs. Isso permitirá a fácil substituição de ESCs e / ou motores. Solde seus plugues de bala nos motores e ESCs, garantindo a coordenação de cores. Escolha um de suas cores de plugues de bala e coloque termorretrátil vermelho nele se o motor estiver girando no sentido horário, e termorretrátil preto se o motor estiver girando no sentido anti-horário. Este é apenas mais um marcador para ajudá-lo a identificar os motores.

Etapa 9: Tempo de eletrônicos: Parte 5 - FC + PDB

Vamos para um fácil, soldar o plugue da bateria no PDB. Os plugues que usei vêm com os fios pré-conectados, mas você pode ter que soldar em seus próprios fios.

Encontre um bloco de cinco volts no PDB e solde-o na alimentação de entrada do FC.

Encontre um pad VBat no PDB e solde-o no monitor de bateria no FC.

Encontre o primeiro plug do servo motor do FC, este será aquele com positivo e negativo, não apenas com sinal. Corte o positivo e o negativo no plugue, pois eles teriam alimentado o FC do ESC BEC, mas os BEC são grandes e pesados e não precisamos de quatro, e o PDB tem o seu próprio, então vamos apenas usar isso. Encontre outra almofada de 5 V no PDB e solde os fios a ela.

Etapa 10: NÓS TEMOS BRAÇOS !! COM MOTORES

Nesta etapa estamos fazendo uma grande procura, embora meio que simples parte do drone, aparafusando os braços.

Primeiro, passe o fio ESC através do orifício no braço e no corpo, garantindo que o plugue esteja no local correto para se encontrar com os plugues PDB, de modo que o ESC fique dentro do braço, enquanto o plugue xt60 está no corpo. Pegue as placas e os parafusos de 30 * 3 mm. Coloque uma placa no topo do braço e outra embaixo e prenda-as com parafusos.

Pegue a perna e use os parafusos de 16 * 3 mm para parafusar nas pernas.

Agora o motor. Vire o drone e alinhe os motores, em seguida, fixe-os no braço através dos orifícios. Deixe o ESC grátis por enquanto.

Repita para os outros três braços.

Etapa 11: Preparação para montagem da bateria

Precisamos colocar as saliências no corpo para que possamos colocar os suportes da bateria. Pegue seu ferro de solda e aqueça-o até 380 graus Celsius, temperaturas mais baixas devem funcionar se você não puder chegar a 380. Use um alicate de bico fino para segurar os serrilhados contra os orifícios na lateral do corpo. Em seguida, empurre-os com o ferro de solda. Isso os aquece, o que aquece o plástico, que então esfria e se reforma ao redor deles, travando-os no lugar.

Use cola quente (ou cola plástica, se tiver) para colar o espaçador na parte inferior do corpo. Certifique-se de que o retângulo interno esteja centralizado em torno dos orifícios no centro do corpo.

Etapa 12: Tempo de eletrônicos: Parte 6 - MONTAGEM FINAL

Conecte o xt60. Aparafuse o FC e o PDB no corpo com a seta voltada para a reentrância para o receptor.

Conecte todos os acessórios do FC ao FC. Conecte os fios do servo de entrada do FC no receptor. Conecte os fios do servo de saída do FC aos fios de entrada ESC numerados de forma correspondente.

Etapa 13: Montagem Central

Primeiro pegue o FC e o PDB. Coloque os parafusos que vieram com o PDB através dos orifícios internos no PDB, em seguida, coloque recartilhados de 3 mm nas extremidades e aperte-os até o PDB.

Passe 20 * 3 mm pelos orifícios do FC, com a seta na lateral dos eixos, depois coloque os espaçadores nos parafusos, coloque o PDB nos orifícios externos, abaixo dos espaçadores e use recartilhados para apertá-los juntos.

Etapa 14: Montagem final

Use os orifícios triangulares no corpo para amarrar o receptor. Parafuse um suporte da bateria no corpo, de modo que a bateria fique abaixo do corpo.

Deslize a bateria para esse suporte e, em seguida, aparafuse a outra bateria.

Em cada braço, junte os cabos e dobre-os para baixo de forma que fiquem planos abaixo das laterais. Pegue um pedaço de fita adesiva e prenda os fios e o ESC. Passe duas linhas de cola quente sob o braço, com cerca de 10 mm de distância. Em seguida, pegue algumas amarras de arame e amarre a fita, de modo que as amarras de arame fiquem entre as duas linhas de cola quente.

Use cola quente para garantir que todas as amarrações dos fios fiquem em seus locais específicos.

Etapa 15: Teste

NÃO COLOQUE AS PROPS AINDA !!! Por enquanto, estamos apenas testando se tudo funciona. Você pode pedir a um amigo para segurar seu drone ou colocá-lo em um torno, para que não vibre.

Conecte o FC em seu computador e abra o editor de software FC. Conecte sua bateria ao PDB. Vá para a página de teste do motor e gire os motores, um de cada vez. Verifique novamente se cada motor está na posição correta, girando da maneira correta.

Gire todos os quatro motores de uma vez para uma alta rotação, deixando-os funcionando por um ou dois minutos. Certifique-se de que todos eles giram em alta velocidade e não soam desligados. Em seguida, desligue tudo.

Por fim, verifique se está tudo bem apertado, as fichas, os braços, os motores, a bateria montam tudo. Aperte qualquer coisa que balança.

Por fim, coloque um eixo do motor no empurrador da hélice e empurre a hélice para o motor. Em seguida, aperte as porcas de suporte. Repita para os outros motores.

Etapa 16: Maiden

Acho bom nomear meus projetos antes de saber se funcionam, de modo que tenho um desejo muito maior de vê-los funcionar e uma determinação muito maior de fazê-los funcionar, então dê um nome ao seu drone. Gosto de escolher algo relevante para o projeto, mas não extremamente óbvio à primeira vista. O nome do meu drone é Falcon.

Em seguida, pegue um tijolo ou outra coisa pesada e corte um pedaço de barbante, com cerca de 1,5m de comprimento. Amarre um lado no tijolo e o outro na montagem da bateria do drone. Isso garantirá que, se for nocivo, não machucará ninguém ou quebrará nada.

Leve-o para algum lugar sem pessoas para testá-lo. Certifique-se de ficar vários metros longe do drone.

Comece bem baixo no acelerador e aumente com cuidado até que comece a decolar, use seu compensador para cancelar qualquer movimento indesejado.

Conforme você continua a ajustá-lo, alongue o pedaço de corda para ter mais espaço para controle. Eventualmente, desamarre a corda.

BOA SORTE!!!!

Se você tiver qualquer problema, por favor me avise e eu farei o meu melhor para ajudá-lo. Lembre-se também de que há muitas informações online !!!

Vice-campeão no Desafio Make It Fly