Квадрокоптер своими руками

Существует много решений , как собрать свой квадрокоптер, но как показывает практика большинство людей сталкивается с теми или иными проблемами при постройке квадрокоптера. Не имея представления как им управлять и пытаться собрать хоббийный квадрокоптер, а это, как правило рама 450 класса - это очень затратно по деньгам. Даже у меня первый самосборный квадрокоптер, без опыта полетов и опыта сборки побывал в воздухе 5 секунд и разбился. Все из-за того, что мне не были понятны нюансы при сборке и настройке полетного контроллера. Сборка квадрокоптера подразумевает , что у вас как минимум:

Есть опыт в пилотировании хотя бы маленького квадрокоптера, например Hubsan X4 H107L
Есть понимание принципов работы всех его узлов
Вы ознакомлены с техникой безопасности (а это означает понимание, что даже маленький квадрокоптер хорошо может поцарапать, даже в руках детей это очень опасная игрушка). Не зря на коробке даже маленького квадрокоптера написано, что для детей от 14 лет. Редко когда бывает исключение.

Поэтому исходя из вышеизложенного рекомендую не пожалеть и потратить деньги на маленьких 4-х канальный квадрокоптер и научиться на нем как минимум: висеть в воздухе, летать по кругу, летать по "восьмерке", пролетать в разного рода щели, летать на улице в ветер и конечно же - летать лицом к себе. После того как спустя месяц или два практики вы не забросите полеты - можно возращаться на этот сайт и мы приступим к сборке уже настоящего хоббийного автономного квадрокоптера. Переходя из класса в класс вы получаете опыт в пилотировании. А когда время дойдет до квадрокоптера своими руками :

Задумайтесь - лучше точный расчет деталей и комплектующих, чем непонятно что.
Начните получать опыт в пилотировании с простого и маленького простого квадрокоптера готового к полету (RTF версия).
Для тех кто с "руками" можно построить на основе рамы F450, хороший квадрокоптер, который мы опишем ниже.
Первый квадрокоптер не должен быть для фото / видео или FPV - вы должны просто построить квадрокоптер и в первую очередь научиться летать.
Даже если вы знаете , что вам действительно нужно вы должны понимать , что вам необходимо привыкнуть к управлению вашего квадрокоптера и его полетного контроллера.
Если вы хотите получить массу удовольствий от управления начните с недорогого , безопасного , прочного и готового к полетам маленького квадрокоптера , такого как Hubsan X4 H107L.
Если вы серьезно подошли к делу , то попробуйте ARF версию рамы для постройки или если вы хотите просто лететь и может себе это позволить - используйте RTF версию (готовый к полетам квадрокоптер).
Не начинайте со сборки рамы, даже если у вас есть полная инструкция как построить действительно хороший квадрокоптер для акробатики и спорта.
Не начинайте строить свою собственную раму; даже среди строителей больше неудач, чем успехов; не повторяйте их ошибки.
Не начинайте с большого и опасного квадрокоптера с кучей фото или видео аппаратурой на нём - это очень опасно и вы будите сожалеть об этом.
Небольшой и маневренный квадрокоптер всегда приносит больше удовольствия, чем большой, медленный и громоздкий гексакоптер или октакоптер (hexacopter octacopter).
Для хорошей профессиональной сьемки или фотографии всегда требуются большие камеры, вам лучше думать о маленьком, легком и маневренным квадрокоптере.
Безопасность полетов очень важна, держите безопасное растояние подальше от людей и дорогих вещей, не забудьте посетить страницу по безопасности.

Китайские детали - это хорошо или плохо?

Не все китайские детали хороши, вам нужно быть осторожным. очень дешево - плохая идея!
По мере приобритения опыта вы поймете какие детали качественные.
Рекомендуется использовать хорошую и зарекомендовавшую в качестве электронику.
Если вы желаете получить аксессуары , такие как GPS то лучше тоже воспользоваться оригиналом или качественным аналогом.
Если у вас есть желание сделать вид от первого лица (FPV) то используйте специальные наборы OSD и видеоочки с передачиком и приемником, желательно хорошие.
Что касается камер GoPro Hero 3 и особенно Black Edition то это работает хорошо.
ARF набор рамы DJI и ему подобных имеет хорошее качество, не смотря на то что сделано в Китае.
Микро квадрокоптеры производителей Traxxas, Hubsan и Helimax настоятельно рекомендуются, они так же сделаны в Китае, но являются отличным способом, что бы начать изучение.
Моторы, батарейки, регуляторы ESC, рамы и даже аппараура FrSky или Turnigy RC радиопередатчики и приемники могут быть очень хорошим предложением от Китая.
Много товаров, которые мы покупаем на внутреннем рынке на самом деле сделаны в Китае и конечно их качество сильно варьируется, независимо от страны происхождения.
Мотор стоимостью 25 долларов от rctimer вряд ли будет того же качества, что и эквивалентной 100 долларовый Tiger-Motor, но это всего лишь $25.00.
Хотя прямые поставки китайского товара, как правило, довольны надежны по доставке, поддержка послепродажного или возврат, зачастую, весьма проблематичный.
Если вы учитываете от десяти до двадцати процентов брака или повреждения для китайского товара - вы не будете разочарованы.
В любом случае, начните с двух или трех рекомендуемых "сборок" ниже, что бы довести дело до конца и научиться летать в первую очередь.

Варианты квадрокоптеров на которых возможно вам стоит остановиться в выборе:

Недорогой RTF - Ready To Fly Nano, Micro или маленький квадрокоптер

Если вы новичок в квадрокоптерах, я предлагаю вам начать с одного из них недорогой готовым к полету квадрокоптеру (ready to fly).

Они приходят со всем необходимым и не требуют сборки. Их рама очень прочная и прекрасно подходят для обучения.
Они также принесут массу удовольствия, легко и безопасно можно использовать в закрытом помещении и стоят меньше, чем три тысячи рублей.
Важно, что Вы получите вам гораздо лучше понять, как они работают, и о том, что вы действительно хотите делать дальше.
Traxxas QR1 Quadcopter является недорогим готовым к полету микроквадрокоптером (RTF Micro Quadcopter), отлично подходит для первого опыта. (Левый рисунок ниже).
Hubsan X4 идентичен Traxxas и за доплату вы можете получить его еще с видео камерой 720P HD.
За $ 200.00 есть FPV версия Hubsan , которая поставляется с аппаратурой со встроенным ЖК дисплеем для передачи видео с квадракоптера.
Запасные части для Hubsan доступны везде
Helimax 1SQ еще один микро квадрокоптер.
Есть очень крошечный Estes Proto X - это на самом деле Hubsan H111, который летает на удивление хорошо (Ближний и правое изображения ниже).

Внизу на картинке слева очень прочный квадрокоптер, UDI U818A 2,4 Quadcopter с камерой от Amazon Prime.
Blade Nano QX справа внизу также настоятельно рекомендуется, очень легкий и простой в управлении и невероятно прочный.

Если вы только начинаете: приобретите один из этих недорогих, небольших, прочных квадрокоптеров и научитесь хорошо летать - это сэкономит вам много денег.

Комплект "все включено"

Самый простой способ, чтобы построить - это купить один комплект, который имеет все детали, необходимые в одной коробке и набор инструкций для каждого шага.
Помимо готовых к полету вариантов (Ready To Fly) комплект "все включено" является наиболее надежным и простым способом построить качественный мультикоптер.
Обычно все компоненты хорошо сбалансированы друг с другом и выполнены хорошо.
Для полной комплектности в наборе идут болты и гайки , а так же детали для пайки.
Процедура сборки обычно хорошо изложена в прилагаемых инструкциях.
Недостатком является то, что часто качественные комплекты дороже, чем другие альтернативы с возможностью изменения комплектации.
Если вы еще не хорошо квалифицированы в самостоятельной постройке квадрокоптеров, то набор "все включено" безусловно лучше для начала.

ARF комплект - почти готовый к полету квадрокоптер.

Если у вас уже есть аппаратура с передатчиком вы можете сэкономить деньги и и построить хороший автономный квадрокоптер.
Даже если вы только начинаете есть несколько действительно хороших вариантов.

ARF комплект квадрокоптера 450 класса может быть хорошим вариантом.
Этот комплект поставляется с рамой, четырьмя бесщеточными двигателями, 4 регуляторами ESC и винтами.
Вам нужно осностить его полетным контроллером APM, аккумулятором и аппаратурой с приемником и передатчиком.
Рама F450 очень жесткая и прочная вещь.
Стоимость может варьироваться в пределах 15-20 тысяч рублей за почти готовый квадрокоптер с моторами, регуляторами, винтами, батарейками и зарядкой

В качестве альтернативы можно взять раму F330 - это тоже отличный выбор и хороший выбор в небольших пространствах для полетов.

Существует страница Вики для построения F330 (Here!) и это применимо к F450 также.

Большинство почти готовых комплектов (ARF) это далеко не крепкие , будьте готовы к ремонту.
Если вы хотите минимальное вложение , начните с простого класса квадрокоптера достуного вам по карману, по мере обучения можно переходить на более дорогие модели.
Рама квадрокоптера F450 может использоваться вместе с экшен-камерой GoPro или как FPV платформы.
Рама гексакоптера F550 (Hexacopter) хороша для более продвинутого использования, но этот выбор не идеален в качестве первого мультикоптера.

Комплектующие рамы

Как только вы соберетесь к постройке своими руками квадрокоптера вы получите хороший опыт в строительстве, но это уже не для новичков.
Исключением являеся, если вы внимательно следуете инструкциям по сборке квадрокоптера.
Об использованных методах постройки рам можно узнать из каждого "журнала постройки".
Есть достаточно интересные модели рам, которые не разрушаются, например спортивно-акрабатические рамы Hoverthings flip 380 sport frame.

Эта рама использует жесткую и сильные карбоновые лучи которые обрабатываются на ЧПУ станке из толстоко стекловолокна.
Это позволяет использовать те же моторы и регуляторы ESC, что и в раме F450 DJI c пропеллерами до 10 дюймов.
Я купил Флип Sport Kit плюс дополнительная пара "вкладка" секций типа центр и дополнительных 7/8 "прокладками".
Рама позволяет размещать батарейку под основной платой специальными держателями.
Так же использовать специальный регулятор 4-в-1 помещенному между центральными пластинами рамы.

Совмещенный регулятор ESC 4 в 1 ESC производит меньше помех и компактен, чем 4 обычных регулятора ESC и плата распределения питания.
Я использую карбоновые 10 дюймовые пропеллеры, потому что они очень жесткие и очень эффективные.
Моя цель заключается в создании еще более жесткого и более высокопроизводительного квадрокоптера, чем DJI F450.
Хотя это небольшой квадрокоптер является мощным и достаточно гибким, чтобы использовать FPV видео и / или камеру GoPro с "подвесом".

Рама Tarot 650 из карбона довольно большая и позволяет устанавливать пропеллеры до 17 дюймов.
Я использую моторы 360kv медленной скорости и большого диаметра, которые предназначены для использования более эффективных и больших пропеллеров на низких скоростях.
Я буду использовать разнообразные пропеллеры - от 14 до 17 дюймов, чтобы исследовать производительность и эффективность при различных размерах пропеллеров.
Хотя акрабатический спортивный квадрокоптер 330, который показан выше может быть целесообразным для первого квадрокоптера этот Tarot 650, безусловно, нет.
Это четырехмоторный аппарат достаточно велик, чтобы быть тяговитым и долгим в полете на выносливость и нести большую видео или фотокамеру, но:

Для подъема полезной нагрузки в 2кг с квадрокоптером вам нужно уточнить конфигурацию моторов и пропеллеров.
Четыре мотора Tigermotor MN4010 475KV стоимостью около $ 86 каждый, четыре 15 х 5 или 16 х 5 пропеллера и четыре высококачественных регулятора ESC 30А.
Так же нужно 10000 мАч 4-х баночную Lipo батарейку (две 5000мАч) для достижения примерно 10 минут полетного времени на 4KG общего веса.
Квадрокоптер способный поднять общую массу 4кг (включая 2кг полезной нагрузки) и уметь взлетать при 50% тяги (это необходимость по технике, а так же иметь возможность 6кг взлета).
Вам понадобится 16х5 пропеллеры для достижения тяги и эффективности необходимые для подъема 4KG с разумным временем полета.
Именно поэтому требутся большие двигатели с минимальным кВ, они должны быть высокого качества, что бы выдержать непрерывную высокую нагрузку производительности.
Это настоятельно рекомендуется, что бы вы не пытались построить один из таких апаратов в качестве первого из непонятно чего.

Есть очень полезная ссылка для расчета производительности различных мультикоптеров и их компонентов - калькулятор квадрокоптера: eCalc

Или рассмотрите вариант крошечного квадрокоптера 250 класса стоимостью рамы в $10 с возможностью FPV и вы можете летать в помещении или вне.

Квадрокоптер своими руками из подручных средств

Люди, которые ни разу не использовали квадрокоптеры часто пытаются построить сами и у них редко хорошо получается.
На самом простом функциональном уровне квадрокоптер может быть построен из палок и фанеры и он будет летать.
Но это маловероятно, что он будет хорошо летать и будет пригоден к эксплуатации и хорошо перносить посадку
Конечно - это не способ сэкономить. Готовые к полету (RTF) и почти готовые (ARF) комплекты можно отнести к хорошему качеству деталей и сопуствующих компонентов и фактически они стоят меньше.
Даже если вы опытный моделист-строитель, машинист или инженер, не делайте этого!
У квадрокоптеров свой собственный набор динамики и требований.
Пока вы не имели опыта работы с ними у вас нет практически никаких шансов на проектировании и изготовлении достойный квадрокоптеров.
Существует очень симпатичный дизайн квадрокотпера сделаный для новичков из изогнутого листового алюминия.
К сожалению листовой алюминий мягкий, тяжелая и жесткая посадка могут погнуть его.
Даже если вы очень опытный, безусловно, нужно сделать несколько рам, прежде чем достичь стоющего дизайна.
Что бы быть экспертов в этом вы должны сделать по крайней мере 3 или 4 успешно коммерческие рамы для квадрокоптера.
Я сделал более десятка макетов рам на компьютере и до сих пор ни одну не построил, я еще не готов, и я знаю это.

Качественные бренды готовые к полету

Несколько слов о брендах выпускаемых RTF версии (готовых к полету) квадрокоптеров, таких как в Parrot , DJI Phantom и Blade 350QX .

В рамках своих возможностей они хорошо сделаны и это разумая цена за то , что они делают.
Они не легко модифицируются и улучшаются, и не так легко перейти на более мощный контроллер полета, как например APM или Pixhawk.
Таким образом они они предлагают одно решение , но оно заводит вас в дорогостоящий тупик.
Вы можете собрать свой комплект почти готовой к полету рамы с использованием контроллера ArduPilot Mega APM примерно за те же деньги и быть далеко впереди.

Какой подход действительно вам нужен?

Это очень важно, чтобы он соответствовал вашему уровню возможностей, если вы уйдете слишком далеко - вы получите негативный опыт.
Тем более гораздо важнее выбрать надежный и консервативный подход, чем пытаться все делать сразу.

Самый простой вариант - получить готовый к полету RTF или набор "все включено".
Хороший почти готовый к полету набор ARF и тщательно подобранные остальные компоненты приведут вас к выдащим результатам.
Подход ARF часто стоит несколько меньше может дать посмотрить свой аппарат специально с учетом ваших потребностей.
Выбор подхода , приобретение комплекта рамы (frame kit) предполагает, что у вас есть достаточно знаний, чтобы подобрать соответствующие компоненты, которые будут работать вместе.
Это позволит вам собрать квадрокоптер, специально оптимизированный под ваши потребности и желания.
Если вы не найдете и не будете действовать подробному описанию по постройке и сборке рамы (frame kit) - сделайте так, что это был не первый квадрокоптер в вашей жизни.
Очевидно, что для построки с нуля - вдвойне сложно, как постройка с использованием комплекта рамы.
Процес постройки и его компоненты должны соответствовать так, что бы квадрокоптер работал хорошо, это могут позволить опытные люди.

Есть дорогие, высокого класса квадрокоптеры, которые, как правило, ориентированные на коммерческую фото или видео аппаратуру и это выходит за пределы нашей области здесь.
Все квадрокоптеры которые тут описаны будут иметь подлинные 3dr APM, PX4 или Pixhawk полетные контроллеры.

Это лучшие и наиболее функциональные полетные контроллеры, которые имебт большую поддержку DIYDrones сообщества.
Будьте внимательны при использовании копий полетных контроллеров они могут иметь небольшие различия, которые могут их сделать непригодными к использованию.
Просто предупреждаю - будьте бдительны и вы получите то, за что заплатили.

Почему стоит рассматривать полетный контроллер APM?

APM 2.5 и 2.6 являются наиболее последними и окончательными устройствами полетного контроллера ArduPilot : Обзор apm 2.5 и 2.6
APM верный и чемпион, который используется в полной мере, он имеет множество возможностей.
Но 8-ми битный APM процессор в будующем покажет свои ограничения при нововведниях.
APM является отличным и проверенной платформой, способной выполнять все текущие требования.