3D -printbar drone: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Tinkercad -projekter »

Det kan være sjovt at flyve med en drone, men hvad med at flyve med en drone designet af dig?

Til dette projekt laver jeg en drone formet som en skydiver, men du er fri til at lade din kreativitet flyde og designe en drone formet som en edderkop, dinosaur, stol eller hvad du nu kan tænke på.

Det kan være ret svært at designe din egen drone, og det kan tage et par trykte rammer, før alt fungerer og passer (du kan bruge et loddejern til at rette små fejl). Jeg anbefaler stærkt at 'samle' din drone i dit CAD -program før udskrivning for at kontrollere for fejl (i stedet for rotorer kan du bruge en disk med samme radius til at kontrollere for potentielle kollisioner).

Tilbehør:

Liste over materialer:

• Flight controller (hjernen i din drone)
• Fire børsteløse motorer (to med uret, to mod uret)
• Fire propeller
• Elektronisk hastighedsregulator (ESC)
• RC modtager og sender
• Batteri
• Nylon M3 skruer, møtrikker og afstandsstykker
• Elastiske bånd og tape
• Valgfrit: GPS, kamera, ekkolod eller lysdioder

Påkrævede værktøjer:

• 3D printer
• Loddekolbe
• Skruetrækkere
• tang

Trin 1: Design af din drone

Til dette projekt vil jeg bruge Tinkercad, men du kan vælge ethvert 3D CAD -program, du kan lide, så længe du kan eksportere det til din 3D -printer. Inden jeg startede ændrede jeg rasterdimensionerne til de maksimale dimensioner på min 3D -printer, så jeg let kan se, om den passer eller ej.

Du kan designe din drone i enhver form, du kan lide, så længe strukturen er tilstrækkelig stærk, og du kan montere al nødvendig hardware på rammen. Vær opmærksom på rotordiameteren, når du lokaliserer motorerne, så dine propeller ikke kolliderer med hinanden eller strukturen på din drone.

Også:

• Tag hensyn til placeringen af stik og kabler, så du har tilstrækkelig plads.
• Sørg for, at dine skruer passer (korrekt diameter og længde).
• Sørg for, at du kan nå USB -porten på din flyvekontroller for at ændre indstillinger.
• Bestem placering for montering af RC -modtager og batteri (og eventuelt et kamera og GPS).

Til dette projekt vil jeg designe en drone formet som en skydiver, der flyver gennem luften. Motorerne monteres på hænder og fødder, og flyvekontrollen er placeret i kroppen. Det første billede er et skærmbillede af Tinkercad med designet af skydiver og motorophæng allerede afsluttet.

For at montere motoren på rammen har jeg brug for 4 huller til skruer og tilstrækkelig plads til kablerne, tjek motorspecifikationerne for dimensionering og placering af disse huller (2. billede er dimensionerne for min motor). Derudover har jeg tilføjet et hul i midten af skruerne til motorens akse. I filen 'Motor holes.stl' kan du finde de korrekte dimensioner af hullerne på min motor. For at tilføje disse huller til din drone ved hjælp af Tinkercad kan du blot ændre materialet til 'hul' og flytte det til det sted, hvor du vil placere din motor. Derefter vælger du hullerobjektet og det objekt, du vil have hullerne i, og grupperer dem sammen (Ctrl + G).

For at montere flyvekontrolleren og 4-i-1 ESC, som begge er 20x20 mm og kan stables, tilføjede jeg fire huller i skydiverens krop i en afstand af 2 cm (fra centrum til midten).

Dernæst tilføjede jeg nogle huller på skuldrene og overbenene (3. billede) til landingsudstyret og topdækslet og udskriver rammen (4. og 5. billede).

Til sidst designede jeg topdækslet (sidste billede) til dronen, der skal bære batteri og modtager, og udskrive også denne del.

Jeg har tilføjet stl -filerne til rammen (SkydiverDroneFrame.stl) og batteriholder (SkydiverBatteryMount.stl) til dette trin. Hvis du vil udskrive mit design, skal du først kontrollere, om alle huller er rigtige til din opsætning.

Trin 2: Montering

Først lod jeg alle motorer til ESC. De to motorer med uret (CW) skal være modsat hinanden og de to mod uret (CCW) også (se første billede). Derefter monterer du ESC og motorer på rammen. Hvis en af motorerne roterer i den forkerte retning, kan du skifte to ledninger eller ændre dette i indstillingerne (hvis det understøttes af ESC). Når du kontrollerer motorretningen, skal du gøre dette uden propeller!

Min ESC kører Dshot600 og kan ændre motorretningen via indstillingerne. For at gøre dette skal du først tilslutte ESC til flightcontrolleren og tilslutte flightcontrolleren til din pc via USB. Derefter starter du BLHeliSuite og trykker på 'Læs opsætning' (3. billede). Mellem afbryde- og kontrolknapperne kan du vælge motorens ESC ved at højreklikke på den og ændre motorretningen i indstillingerne. Når du har ændret noget, skal du klikke på knappen Skriv opsætning for at sikre de ændringer, du har foretaget.

Kontroller specifikationerne for din flyvekontroller for at finde alle porte og forbindelser til din flyvekontroller. Det fjerde billede viser forbindelserne til den Hakrc mini f4 flight controller, jeg brugte. Fordi jeg ikke bruger et kamera eller GPS, behøvede jeg kun at tilslutte min modtager (FlySky IBUS) og ESC til flyvekontrollen.

De sidste tre billeder viser dronen fuldt samlet fra top, bund og sidevinkel.

Trin 3: Betaflight

Betaflight er et program, du kan bruge til at ændre indstillinger og opdatere firmware til flyvekontrolleren. I stedet for Betaflight kan du også bruge inav eller cleanflight.

På fanen porte kan du indstille konfigurationen for portene på din drone. Det vigtigste i denne fane er at aktivere Serial Rx for din modtager. I henhold til Hakrc f4 mini specifikationer (se 4. billede forrige trin), er IBUS forbundet til RX6, hvilket betyder, at jeg skal aktivere Serial Rx for UART6.

Fanen Konfiguration giver dig mulighed for at ændre konfigurationen af dronen. Vigtige parametre at kontrollere er:

• Mixerfilen (antal motorer, placering af motorer og motorretninger)
• Modtager (vælg den anvendte protokol, f.eks. IBUS eller SBUS)
• Andre funktioner (hvis du tilføjede funktioner som LED, ekkolod f.eks.)
• ESC/motorfunktioner (vælg korrekt ESC -protokol)
• GPS (aktiver hvis du bruger GPS)

Fanen PID -indstillinger giver dig som udgangspunkt mulighed for at ændre dronens adfærd til en stikindgang. En højere proportional gevinst vil give en mere aggressiv reaktion, som kan resultere i overskridelse. En højere integreret forstærkning gør det mere stabilt og reducerer effekten af vind eller en forskudt CG, men kan gøre det langsomt og trægt at reagere. Den afledte forstærkning dæmper alle bevægelser, men er følsom over for gyroskopstøj og kan få motorer til at varme og brænde.

Trin 4: Forbedring

Tillykke med din drone.

Nu kan du begynde at tilpasse PID -indstillingerne i Betaflight for at få det til at flyve mere gnidningsløst, tilføje funktioner som lysdioder og GPS eller foretage nogle ændringer i rammen for at gøre det endnu bedre.

Du kan også prøve at designe og udskrive dine egne rotorer, men det er ret svært.

Tilføjet til dette trin kan du finde det endelige design af min første drone (efter mange forsøg), lavet i SketchUp. Det er ret let (ca. 25 gram til kun rammen) og passer til op til 6 propeller. Derudover kan du nemt forlænge landingsudstyret ved at snappe på nogle gear, og du kan montere et lille kamera på det (stadig en work-in -fremskridt).