Wie man eine Micro Racing Drohne baut: 4 Schritte (mit Bildern)

Vor einiger Zeit habe ich mein erstes Instructable darüber veröffentlicht, wie ich meine erste Renn-Drohne gebaut habe. Es war ein Quadcopter der Größe 250 mit 5-Zoll-Requisiten. Ich genieße es immer noch, mit ein paar Upgrades zu fliegen, aber mit der Geschwindigkeit, mit der dieses Hobby Fortschritte gemacht hat, sind viele Informationen in diesem Instructable (und Teilen, die für die Drohne verwendet werden) sehr veraltet. Ich kann diesen Quadcopter auch nicht so regelmäßig fliegen, wie ich möchte, da ich nicht genug Platz in der Nähe für etwas so Großes und Mächtiges habe. Ich habe versucht, meinen eigenen Quadcopter mit Mikrobürste zu bauen, um in Innenräumen zu fliegen, aber es war eine massive Enttäuschung. Die verwendeten Bürstenmotoren waren zerbrechlich und es fehlte an Leistung, so dass ich ziemlich darauf verzichtete.

Kürzlich bin ich auf bürstenlose Mikro-Quadrocopter gestoßen, im Allgemeinen in der Größenordnung von 130 (130 mm diagonal von Motor zu Motor). Sie waren klein genug, um in kleineren Parks zu fliegen, zogen aufgrund ihrer geringen Größe keine negative Aufmerksamkeit auf sich und konnten so gebaut werden, dass sie sowohl für den Innen- / Hinterhofflug als auch für den Wettbewerb mit größeren Renndrohnen geeignet waren. Ich wusste sofort, dass ich selbst eins bauen musste!

Zubehör:

Schritt 1: Teileübersicht

Dies sind die Teile, die ich ausgewählt habe:

• Quattrovolante Q-Carbon 130 Rahmen: Der Hauptgrund, warum ich mich für diesen Rahmen entschieden habe, ist sein 3D-gedruckter Baldachin, der den größten Teil der Elektronik abdeckt und dem fertigen Quadcopter ein sehr ordentliches Aussehen verleiht. Die von mir gewählte Variante des 3D-bedruckten Rocks unterstützt den Piko BLX Flight Controller und trägt so zum Komfort dieses Rahmens bei.Die Hauptplatte besteht aus einer stabilen 2,5-mm-Kohlefaser und insgesamt ist dies meiner Meinung nach ein ausgezeichneter Rahmen.
• Piko BLX FC + PDB: Dies ist eine äußerst interessante Hardware. Es verfügt über einen leistungsstarken STM32F3-Prozessor und einen MPU6000-Kreisel, der über den SPI-Bus angeschlossen ist, sodass es mit sehr hohen Bildwiederholraten betrieben werden kann. Es verfügt außerdem über einen integrierten PDB (Power Distribution Board), der die vier Regler mit Strom versorgt. Es hat eine schöne Platinenanordnung, mit der alles bequem verlötet werden kann. Es ist auch ein bisschen kleiner als herkömmliche Fluglotsen.
• RCX H1407 3200kv: 1407 ist so ziemlich die größte Motorgröße, die in diesen Rahmen passt. Es bietet ein gutes Stück mehr Leistung als die Motoren der Größe 1104/1105/1306, die normalerweise für diese Quadrocoptergröße verwendet werden, und wiegt nur etwas mehr als 1306. 3200 kV (3200 U / min pro Volt) sorgen für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen dem für schwere Propeller erforderlichen Drehmoment und Höchstgeschwindigkeit. Wenn Sie mehr über bürstenlose Motorgrößen / kv-Werte usw. erfahren möchten, schauen Sie sich meinen Blog-Beitrag dazu an. Ich verwende sowohl den RotorX 3040T (effizienter, aber weniger langlebig) als auch den DAL T3045BN (weniger effizient und langlebig), je nachdem, wo ich fliege.
• FVT LB20A-S: Diese Regler sind für 20 A Dauerstrom ausgelegt und basieren auf der BLHeli_S-Architektur, die überlegene Laufruhe und Ansprechverhalten bietet. Obwohl sie extrem klein sind, nehmen sie immer noch den größten Teil des Platzes auf den Armen ein. Ein 10-12A ESC mag für diese Motoren ausgereicht haben, aber ich wollte sicher sein, da ich einen 4-Zellen-Akku und einige aggressive Propeller betreibe und nicht riskieren wollte, etwas zu verbrennen. Ich habe auch einen Beitrag über die Auswahl des richtigen ESC geschrieben, der hilfreich sein kann.
• Aomway 200mW: Dieser Videosender arbeitet im 5,8 GHz-Band und überträgt das Bild von der FPV-Kamera an meine Brille. Ich habe es gewählt, weil es klein, leicht und als zuverlässig bekannt ist. Ich habe es mit dieser billigen zirkular polarisierten Antenne gepaart.
• XAT520-Kamera: Dies ist eine wirklich kleine Kamera mit ziemlich guter Bildqualität. Ich habe es gewählt, weil ich gehört hatte, dass es ziemlich gut ist und zum Zeitpunkt des Kaufs zum Verkauf stand.

Schritt 2: Alles zusammenfügen: Hardware-Setup

Dies war aufgrund der extrem geringen Größe des Rahmens eine ziemliche Herausforderung. Es erfordert auch ein hohes Maß an Lötkenntnissen und Erfahrung im Bau von Quadcoptern. Auf keinen Fall für Anfänger zu empfehlen. Hier sind die Schritte, denen ich gefolgt bin:

1. Befestigen Sie den 3D-bedruckten Rock auf der Bodenplatte. Die Schrauben hierfür sind im Lieferumfang des Rahmens enthalten und haben die Größe M2 (Sie benötigen einen 1,5-mm-Innensechskantschlüssel).
2. Montieren Sie die 3D-gedruckten Motorschutzbleche und Motoren. Die dafür benötigten Schrauben sind nicht im Lieferumfang enthalten. Ich habe Stahl M2x6mm Sechskantschrauben verwendet. Sie sind gerade lang genug, um die Motoren zu greifen, ohne die Wicklungen in den Motoren zu berühren (die sie durchbrennen können).
3. Montieren Sie den Videosender mit doppelseitigem Klebeband an der Rückseite des Rahmens. Montieren Sie die FPV-Kamera an der Vorderseite (es gibt ein weiteres kleines 3D-gedrucktes Teil, das ganz vorne nach oben zeigt und das Objektiv trägt). Ich habe Heißkleber verwendet, um es festzuhalten.
4. Löten Sie die + 5V- und Erdungskabel vom Videosender mit den Vin- und Erdungskabeln (rot und schwarz) an der Kamera. Ihr VTx verfügt möglicherweise nicht über einen geregelten Ausgang oder gibt möglicherweise eine andere Spannung aus, die Ihre Kamera braten kann. Überprüfen Sie daher unbedingt die technischen Daten.
5. Flash-Firmware auf das Micro MinimOSD und richten Sie es ein (falls Sie eines verwenden möchten). Es wird sehr schwer sein, später darauf zuzugreifen, also stellen Sie sicher, dass Sie es jetzt erledigen. Ein OSD überlagert im Grunde genommen Daten wie Batteriespannung und RSSI (ein Maß für die Signalstärke, die Ihr Empfänger sieht) in Ihrem FPV-Feed. In diesem Tutorial wird die Vorgehensweise zum Einrichten des OSD erläutert.
6. Löten Sie die + 5V-, GND-, Tx- und Rx-Pads des Micro MinimOSD mit kurzen Kabeln an den Piko BLX. Auf diese Weise kann der Flugcontroller die Batteriespannung und RSSI-Daten an das OSD senden. Den genauen Schaltplan finden Sie hier.
7. Montieren Sie das Micro MinimOSD in dem kleinen Raum unter dem Montagebereich des Piko BLX. Löten Sie das Videoeingangskabel von der Kamera und das Ausgangskabel an den VTx. Ich habe die OSD-Pinbelegung an diesen Schritt angehängt.
8. Befestigen Sie den Piko BLX an der Schürze. Verwenden Sie Nylonschrauben. Ich habe M3x6mm Schrauben verwendet, die ich etwas gekürzt habe, da sie zu lang waren.
9. Löten Sie die Motorkabel an die Regler. Da die Arme so klein sind, hätte ich die Motoren sehr kurz schneiden müssen, um sie mit den ESCs zu verlöten. Dies hätte später zu Problemen führen können, und ich entschied mich für die Umlaufmethode. Ich habe die Motorkabel unter dem Regler hindurchgeführt, wieder darüber geführt, sie angelötet und das Ganze mit einem Schrumpfschlauch versehen. Meine Regler werden ohne Motorkabel geliefert. Wenn Sie dies tun, müssen Sie sie entfernen.
10. Löten Sie das Batteriekabel und die ESC-Strom- und Signalleitungen zum Piko BLX. Das schwarze Kabel, das um das weiße Signalkabel gewickelt ist, kann zum gleichen Pad wie die ESC-Masse führen. Löten Sie den VTx auch an die VTx-Power-Pads am Piko (stellen Sie sicher, dass Ihr VTx die volle Batteriespannung verarbeiten kann). Sie sollten auch einen Summer und den Empfänger (und ggf. Telemetriedrähte) anlöten. Ich habe einen FrSky X4R-SB verwendet, bei dem die Stifte entfernt waren, aber es war immer noch eine sehr enge Passform. Der Baldachin schließt nicht vollständig. Ich würde einen Mini-FrSky-kompatiblen Empfänger empfehlen (wenn Sie ein FrSky-Radio / -Modul verwenden), wie den von FuriousFPV oder bei Banggood. Auch hier finden Sie den vollständigen Anschlussplan.

Das ist es. Ich fand dieses Build-Video auch sehr hilfreich. Bevor Sie den Baldachin aufsetzen, müssen wir die Software-Einrichtung durchführen.

Schritt 3: Alles zusammenstellen: Software-Setup.

Ich habe das Piko BLX zum ersten Mal mit der neuesten Version von Betaflight (3.0 RC12 zum Zeitpunkt des Schreibens) geflasht. Es befindet sich noch in der Vorabversion und ist möglicherweise fehlerhaft. Wenn Sie eine stabilere Firmware benötigen, finden Sie ältere Versionen von Betaflight und Cleanflight auf der FuriousFPV-Website. Ich habe auch die ESCs mithilfe der Passthrough-Funktion des Flugcontrollers und der BLHeliSuite-Software auf die neueste Version von BLHeli_S (16.3 zum Zeitpunkt des Schreibens) aktualisiert. Hierfür müssen Sie die Batterie einstecken. Vergewissern Sie sich daher, dass die Propeller ausgeschaltet sind und keine Kurzschlüsse / Lötstellen vorhanden sind (überprüfen Sie dies mit einem Multimeter und verwenden Sie einen SmokeStopper, wenn Sie die Batterie zum ersten Mal einstecken).

Ich habe dann die Regler mit der Betaflight-Konfigurationssoftware kalibriert. Ich habe Bilder angehängt, die meine aktuellen Einstellungen in Betaflight und BLHeliSuite zeigen.

Sobald Sie überprüft haben, dass Ihre Steuerungen korrekt reagieren, ist es Zeit, das Vordach und die Propeller aufzusetzen und loszufliegen. Ich fand, dass Loom-Bänder eine gute Option sind, um den Baldachin zu sichern. An der Vorder- und Rückseite des Baldachins befinden sich kleine Haken, an denen Sie ein Webgurtband um den Baldachin wickeln können.

Schritt 4: Lass uns fliegen!

Das Fliegen mit diesem kleinen Quadcopter macht großen Spaß. Es fliegt so gut, wie ich es mir erhofft hatte und jetzt kann ich jeden Tag FPV in dem Raum üben, den ich in der Nähe meines Hauses habe. Wenn Sie bereits Renn-Drohnen gebaut haben, ziehen Sie für Ihren nächsten Build eine Größe von 130 in Betracht. Wenn Sie mit Quadcoptern noch nicht so vertraut sind, ist eine 130 zwar zunächst nett und klein, erfordert aber ein hohes Maß an Geschick und Erfahrung, um sie zu bauen. Wenn Sie mit Ihren Lötfähigkeiten vertraut sind, können Sie dies möglicherweise tun, aber es ist mit Sicherheit eine Herausforderung.

Genießen!

Zweiter in der
Drohnen Wettbewerb 2016