Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Heli, koptery, lotnie, balony, itp

Moderatorzy: moderatorzy2014, moderatorzy

Kubeck
Posty: 4
Rejestracja: czwartek 28 lut 2019, 00:15
Lokalizacja: Opole

Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Kubeck »

Cześć :)

W tym wątku chciałbym zaprezentować Wam postęp prac przy moim dronie, a także prosić Was o cenne rady. Tematem jest klasyczny Dron oparty o ramę F450. Nie byłoby w tym nic dziwnego gdyby nie fakt, że ramę wydrukowałem na drukarce 3D.
Ale do rzeczy.

Tematyką dronów interesuję się od około 2 lat, zrealizowałem prototypową hamownię silników BLDC jako pracę magisterską. Przyszedł więc czas na zbudowanie prawdziwej konstrukcji. Zawsze chciałem mieć większego drona, którym mógłbym sobie zrobić kilka zdjęć za pomocą kamery sportowej, więc wybór padł na 450-tkę.

Od roku posiadam drukarkę 3D, więc pomyślałem: hej, a może by tak wydrukować drona?
Znalazłem bardzo ciekawy projekt F450 do druku i przystąpiłem do realizacji. Pierwotnie wydrukowałem ramę z materiału PLA, jednak stwierdziłem że materiał ten jest zbyt kruchy i łamliwy, więc przygoda z dronem mogłaby się zakończyć już po pierwszym (raczej nieuchronnym) upadku.
Obrazek

Wydrukowałem zatem ramę drona z materiału PET-G, który charakteryzuje się większą trwałością oraz elastycznością, mam nadzieję że przełoży się to również na trwałość konstrukcji.
Obrazek
Obrazek

Rama została poskręcana śrubami M3 z użyciem nakrętek i wkładek gwintowanych, które "wprasowywałem" na ciepło przy użyciu lutownicy.

Co do osprzętu, to powoli kompletuję najpotrzebniejsze rzeczy. Stąd też prośba do Was o pomoc w wyborze najwłaściwszych.
Silniki: EMAX XA 2212 3S 1400KV - mam je w spadku po pracy mgr, nie chcę ich wymieniać. Czy taka prędkość obrotowa silników będzie dobra do konstrukcji tego typu?
ESC: podczas pracy mgr korzystałem z najprostszych ESC 30A z żółtą termokurczką, nie sprawiały mi problemów więc chyba również przy nich zostanę - chyba że polecacie coś innego?
Śmigła: producent silników zaleca rozmiary od 8x4" do 8x6", mam zestaw z AliExpress rozmiaru 8x4,5", myślę że wyjdzie w praniu na czym konstrukcja będzie najlepiej latała.
Radio oraz RX: FlySky FS-i6x + odbiornik i10 10cio kanałowy - dorwałem na promocji na AliExpress w dobrej cenie.
Kontroler lotu: tutaj w zasadzie mam największą zagwozdkę. Początkowo chciałem napisać go samemu na STM32. Jednak patrząc na różnorodność kontrolerów na rynku raczej mija się to z celem. Przeglądając Wasze projekty mam dylemat między APM'em 2.6, starszą Naze32 lub coś ze stajni Matek (np. F405) - jednak w tej kwestii jeszcze nie mam dobrego rozeznania, więc również możecie podzielić się swoim doświadczeniem.
Bateria: pewnie jakiś pack 3S myślę że w granicach 5000-7000mAh, jeszcze nie wybrałem.
Pozostały sprzęt typu GPS, kamery FPV itp będę dokładał z czasem. Generalnie też chciałbym, aby była to w miarę "ekonomiczna" konstrukcja.

Planuję w najbliższym czasie zakup FC'a oraz ESC i przetestowania zestawu "na sucho", czy w ogóle taka konstrukcja ma rację bytu. O wszelkich postępach będę Was informował na bieżąco. Również zapraszam do dyskusji na temat projektu.

Pozdrawiam, Kuba :)

* Geneza nazwy "Nielot" wzięła się oczywiście z pomysłu, aby ramę wydrukować a sterownik FC napisać - znajomi sceptycznie do tego podeszli :D
Awatar użytkownika
Verid
Posty: 13004
Rejestracja: poniedziałek 01 lut 2010, 11:29
Lokalizacja: Mikoszewo

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Verid »

Kubeck pisze:Nie byłoby w tym nic dziwnego gdyby nie fakt, że ramę wydrukowałem na drukarce 3D.
Nadal nie ma w tym nic dziwnego. Swojego Dragonka Marbalon z powodzeniem rozprowadzał ponad 6 lat temu
viewtopic.php?f=72&t=23056
Co do reszty - prędkość obrotowa silników to akurat najmniej interesujący cię parametr. Sprawność napędu nie ma wychodzić w praniu bo to kopter nie pralka. Sprawdź ile te twoje silniki mają ciągu maksymalnego przy śmigle i napięciu zasilania które wybrałeś, przemnóż przez cztery (bo jak rozumiem quadro planujesz) i porównaj to z przewidywaną masą całego latadła. Generalnie przyjmuje się że komfortowe latanie jest gdy masa koptera nie przekracza 1/3 sumarycznego ciągu silników. Nie jest to sztywna zasada ale daje jakiś punkt wyjścia. FC - jeżeli ma tylko trzymać pozycję i wracać do startu to wybór praktycznie bez znaczenia, byle nowe. I tak będziesz musiał się go nauczyć a powyższe funkcje ma każde. FC od racera może być o tyle lepsze że klasyczny APM jest po prostu duży a w kopterze liczy się każdy gram.
Ten wredny...
Kubeck
Posty: 4
Rejestracja: czwartek 28 lut 2019, 00:15
Lokalizacja: Opole

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Kubeck »

Aktualizacja projektu na dzień dzisiejszy (tj. 31.03.2021).

Dron otrzymał kolejne części, tj.:
- Serducho w postaci FC'a Matek F722-SE,
- ESC o wdzięcznej nazwie XDD 40A,
- pakiet LiPo Turningy 5000mAh 11,1V 3S 30-40C.

Wszystko zostało umieszczone na ramie oraz zabezpieczone profesjonalnym zabezpieczeniem w postaci opasek zaciskowych. Waga całego drona wynosi około 1300 gram, więc niemało.

Dla FC'a wydrukowałem podstawkę, pod którą znajduje się odbiornik radiowy. Postanowiłem również dodrukować dłuższe nóżki, aby bezpieczniej móc lądować. Dodatkowo jestem w fazie projektowania mini gimbala z wykorzystaniem serwa modelarskiego, celem umieszczenia na nim kamerki GoPro - ażeby widoczki z powietrza były bardziej kontrolowane ;)
Do kontrolera wgrałem system BetaFlight i dokonałem wstępnej konfiguracji w oparciu o poradniki na YT. Ustawiłem telemetrię, tryby latania, regulatory PID - które testowałem na prototypowym stanowisku załączonym na zdjęciu.

Rezultat jest następujący - dron wzbił się dziś w powietrze po raz pierwszy, i wcale najgorzej ten lot nie wypadł :D
Regulacja w trybie Angle jest dość dobra, zawisnąłem dronem w powietrzu i wisiał dość stabilnie. O dziwo w ciągu parunastu minut zabawy zaliczyłem tylko jedną glebę. Jutro kolejne testy - zapowiada się obiecująco. Szkoda tylko że ładowanie LiPola trwa kilka godzin.

Poniżej załączam kilka zdjęć projektu (kliknij by powiększyć). Czekam również na Wasze opinie, komentarze i reakcję.
Pozdrawiam, Kuba ;)

Obrazek Obrazek Obrazek Obrazek Obrazek Obrazek
Awatar użytkownika
pawelsky
Posty: 9750
Rejestracja: środa 19 mar 2014, 02:03
Lokalizacja: Polska
Kontakt:

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: pawelsky »

Kubeck pisze:Szkoda tylko że ładowanie LiPola trwa kilka godzin.
To czym Ty go ladujesz? Dynamem od roweru? :shock:
Kubeck
Posty: 4
Rejestracja: czwartek 28 lut 2019, 00:15
Lokalizacja: Opole

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Kubeck »

Mam ładowarkę Turnigy E3 Compact, jak podłączyłem pakiet koło 19:00 tak jeszcze ładuje. Ale był rozładowany do przysłowiowego zera.
Awatar użytkownika
pawelsky
Posty: 9750
Rejestracja: środa 19 mar 2014, 02:03
Lokalizacja: Polska
Kontakt:

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: pawelsky »

Kubeck pisze:Mam ładowarkę Turnigy E3 Compact, jak podłączyłem pakiet koło 19:00 tak jeszcze ładuje. Ale był rozładowany do przysłowiowego zera.
1A to nic dziwnego ze tyle to trwa. Zainwestuj chociaz w jakas tania 50-60W ladowarke, bo na to co masz szkoda zycia (i baterii).
Awatar użytkownika
Adrián
Posty: 9286
Rejestracja: środa 03 wrz 2014, 11:11
Lokalizacja: 50°08′13″N ; 18°57′59″E

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Adrián »

Kubeck pisze:Ale był rozładowany do przysłowiowego zera
Jakie miałeś napięcie podczas lądowania?
Kubeck
Posty: 4
Rejestracja: czwartek 28 lut 2019, 00:15
Lokalizacja: Opole

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Kubeck »

Około 9V na całym pakiecie, więc bardzo na granicy.
Ustawiłem alarm na radiu dla napięcia około 10V, aby zachować jeszcze bezpieczny bufor napięcia dla wylądowania.

Aktualnie dostrajam PIDy, jednak jak się okazuje wcale nie jest to prostym zabiegiem.
Macie może jakieś wskazówki, którymi mógłbym się kierować przy dostrajaniu PIDów dla 450tki?
Obawiam się że cała konstrukcja jest podatna na duże wibracje, tym samym dla Gyro są spore zakłócenia.
Zamówiłem z Ali ramę F450, chyba jednak będzie to lepszy kompromis w tym modelu :)
Awatar użytkownika
Verid
Posty: 13004
Rejestracja: poniedziałek 01 lut 2010, 11:29
Lokalizacja: Mikoszewo

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Verid »

Co do alarmu - 10,2V czyli 3,4V na celę jest uznawana za bezpieczną żeby zdążyć wylądować. Oczywiście mówimy o lotach VLOS.

Co do wibracji - ich źródłem jest napęd więc sugeruję zacząć od jego wyważenia. Jak nie całości to przynajmniej śmigieł.
Ten wredny...
Awatar użytkownika
Adrián
Posty: 9286
Rejestracja: środa 03 wrz 2014, 11:11
Lokalizacja: 50°08′13″N ; 18°57′59″E

Re: Dron "Nielot" F450 - wydrukowany na 3D!

Post autor: Adrián »

Verid pisze: zacząć od jego wyważenia. Jak nie całości to przynajmniej śmigieł.
Dodam, że na wyważarce, która sama nie wymaga jej wyważenia :mrgreen: co się często zdarza w tanich egzemplarzach. Warto użyć du-bro lub zrobić wersję elektroniczną ;-)
viewtopic.php?f=11&t=23976
ODPOWIEDZ