Drone modular impreso en 3D de bricolaje: 16 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Hola a todos y bienvenidos a mi primer instructivo.

Siempre me ha gustado rc, y en los últimos años he desarrollado mis propios proyectos, generalmente desde cero, incluyendo un barco, coches y un avión (¡que voló todos en dos segundos!). Siempre he tenido una conexión especial con los drones, así que decidí en unas vacaciones de invierno hacer un dron, desde cero, sin planes y con poca experiencia.

Avance rápido dos años (intermitentemente) y acabo de terminar, después de reconstruirlo por completo dos o tres veces. Uno de los principales objetivos era la capacidad de reparación y la fiabilidad, combinado con la limitación del tamaño de mi impresora 3D, de solo 140 mm en cada sentido, se componía de muchos módulos individuales, por lo que podía tomar las piezas rotas y colocar las piezas reparadas sin tener que hacerlo. reimprime todo, además de aumentar en gran medida el tamaño debido a un dron casi 4 veces más grande de lo que podría ser un dron sólido

Asi que aqui esta. El dron modular impreso en 3D. Aproximadamente diez minutos de tiempo de vuelo, relativamente rápido, aunque no tengo las herramientas para medir la velocidad precisa y es un placer volar, especialmente sabiendo que lo hiciste desde cero.

Advertencia: No incluyo instrucciones para soldar (de las cuales habrá muchas). Esto no se recomienda para soldadores nuevos. La capacidad de soldar es el único requisito previo de conocimiento de este instructable.

Paso 1: herramientas

Esto se imprime principalmente en 3D, por lo que una impresora 3D es un requisito a menos que tenga un buen espacio de fabricación local en el que pueda pasar muchas horas imprimiendo.

Definitivamente recomendaría comprar una impresora 3D si no tienes una, yo uso la mía para todo. Es un Flashforge Finder que actualmente se vende al por menor por menos de $ 400, y es brillante cuando funciona, pero puede tener problemas.

También necesitarás:

Un soldador

Una variedad de llaves allen más pequeñas y / o destornilladores y llaves inglesas, dependiendo de los pernos que elija.

Un taladro

Brocas surtidas

Pinzas de punta de aguja

3 pinzas de cocodrilo para probar

Multímetro, no necesario, utilizado para pruebas

Cortadores de alambre

Pelacables

Probador de servo, no necesario, utilizado para probar motores. Si no tiene uno, simplemente conecte el cable del servo con el receptor y encienda el receptor y el transmisor

Pistola de calor

Tijeras

Paso 2: Materiales

Para el dron necesitarás:

CLASIFICADO

300-500 gramos de filamento de cualquier color

Alambre surtido

Termoencogible surtido

Cinta gaffer, colores surtidos

Cordel o hilo fuerte

TORNILLOS Y NUESES

14 tornillos de 20 * 5 mm o equivalente imperial

8 pernos de 30 * 3 mm o equivalente imperial

4 tornillos de 20 * 3 mm o equivalente imperial

4 tornillos de 16 * 5 mm o equivalente imperial

Tuercas para todos tus tornillos

Pernos para sus motores

8 tuercas moleteadas de 3 mm (moletas)

CONSUMADO

5 pares de enchufes xt60

1x placa de distribución de energía (PDB) -

1x controlador de vuelo (FC) -

4x 2-4s 30 amperios drone sin escobillas, sin BEC, controlador de velocidad electrónico (ESC) -

Motores 4x 2600kv con orificios de montaje de 19 mm por 16 mm -

Extensión de enchufe de bala 4x 3, 150 mm, color coordinado -

1x receptor

1x transmisor

3 ESC cepillados de 20 amperios:

Batería 1x 4s -

NO CONSUMIDO

Ladrillo

3 pinzas de cocodrilo

Paso 3: empecemos a imprimir

Para el dron necesitarás imprimir:

Brazo 4x

1x cuerpo

2x soporte de batería

Placa 8x: si puede, le recomiendo cortarla con láser de acrílico de 3 mm.

Pata 4x: recomiendo imprimir al revés, con soportes.

1x empujador de utilería

Paso 4: Tiempo de electrónica: Parte 0 - Desglose

Este es un dron. Y como tal, necesita muchos componentes electrónicos. Todos estos necesitan soldadura y un diseño cuidadoso para garantizar una buena gestión de los cables. Esté preparado para pasar hasta una hora planificando y soldando sus piezas. Un consejo muy útil para las soldaduras nuevas es instalar un pequeño ventilador para quitar el humo de la soldadura, hará su vida mucho más agradable y es posible que pueda oler después de una larga sesión de soldadura.

Hay mucha electrónica por hacer, así que la he dividido en un par de partes.

La parte 1 estará preparando y marcando tapones.

La parte 2 soldará los enchufes al ESC y PDB

La parte 3 será dirección motor y ESC

La parte 4 será motor y soldadura ESC.

La parte 5 será soldar el FC y el PDB

La parte 6 lo pondrá todo junto. Esto será mucho más tarde que el resto de la electrónica.

Paso 5: Tiempo de electrónica: Parte 1 - Preparación de enchufes

Primero, querrá colocar el cuerpo y atornillar la PDB, solo temporalmente. A continuación, averigüe qué motores tiene el FC y dónde. Escriba en el cuerpo qué esquinas corresponden a qué número de motor. Luego coloque el par de conectores xt60 en el cuerpo entre la esquina del brazo y el punto de soldadura en la PDB.

Antes de continuar, marque el par de enchufes con el número correspondiente en el cuerpo. Esto le facilitará la vida más adelante, cuando tenga que colocar todos los ESC, así como si necesita desconectarlos y volver a enchufarlos en una fecha posterior.

Repita con los otros 3 pares de enchufes.

Paso 6: Tiempo de la electrónica: Parte 2 - Enchufes + ESC + PDB

Obtenga el par de enchufes 1 y colóquelo en su esquina correcta. Luego coloque un brazo al ras con la base y un ESC en el centro del brazo con los cables de alimentación y el enchufe del servo hacia el cuerpo principal.

Mida los cables desde el ESC hasta el enchufe, y córtelos con un toque en exceso de solo unos pocos milímetros, los enchufes pueden tener más adentro de lo que espera, pero no hay tanto espacio adentro. Luego mida y corte a medida los cables que acaba de cortar para ir entre la PDB y el enchufe xt60.

Paso 7: Tiempo de la electrónica: Parte 3 - Orientación del motor + ESC

Esta es una parte difícil, porque debe asegurarse de que los motores giren de la manera correcta. Los motores están diseñados para girar en una dirección, para mantener las tuercas en el eje, pero no siempre es obvio.

Los motores que tengo tienen galones que ponen la forma en que giran, pero el método más confiable es mirar la rosca del perno. Coloque la tuerca hasta la mitad del eje roscado y luego haga girar el motor mientras sostiene el perno. Si se suelta la tuerca, el motor va en sentido contrario, si se aprieta, el motor va en esa dirección. Marque los motores con cinta de color y anote una clave. Luego retire la tuerca del eje roscado. Repita para los otros tres motores.

Una vez que sepa la dirección de los motores, mire el diagrama de distribución del motor para el FC y haga coincidir la dirección del motor con el número ESC correcto.

A continuación tenemos que identificar las conexiones entre el motor y el ESC. Raye los cables del motor y ESC. Luego, conecte aleatoriamente los cables entre el ESC y el motor. No importa cuál sea el pedido, porque si está mal lo arreglaremos. A continuación, conecte el cable del servo a su probador de servo (si lo tiene) o al receptor. Finalmente, conecte el ESC a una fuente de alimentación de sobremesa o a su batería. Gire con cuidado el motor, lo suficiente para averiguar en qué dirección va, luego deténgalo y desconecte el ESC de la fuente de alimentación o de la batería.

Si el motor iba en la dirección correcta, use cinta de color para marcar las conexiones y luego retire las pinzas de cocodrilo. Si el motor no iba de la manera correcta, cambie dos pinzas cocodrilo en el lado del motor. Esto realmente invertirá la dirección del motor. Si desea volver a encenderlo y vuelva a verificar. Luego marque con cinta de color. Luego repita esto con los otros 3 motores y ESC.

Paso 8: Tiempo de electrónica: Parte 4 - Motor + ESC

Solo un pequeño paso aquí, finalmente. Toma las extensiones de los tapones de bala y córtalas por la mitad. Un lado irá a los motores, un lado irá a los ESC. Esto permitirá un fácil reemplazo de los ESC y / o motores. Suelde sus enchufes de bala en los motores y ESC, asegurando la coordinación de colores. Elija uno de sus colores de enchufes tipo bala y coloque rojo termorretráctil si el motor gira en el sentido de las agujas del reloj, y negro termorretráctil si el motor gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Este es solo otro marcador para ayudarlo a identificar los motores.

Paso 9: Hora de la electrónica: Parte 5 - FC + PDB

Vayamos por uno fácil, suelde el enchufe de la batería en la PDB. Los enchufes que utilicé venían con los cables preinstalados, pero es posible que tenga que soldar sus propios cables.

Busque una almohadilla de cinco voltios en la PDB y suéldela a la potencia de entrada del FC.

Busque una almohadilla VBat en la PDB y suéldela al monitor de batería en el FC.

Encuentre el primer conector del servo del motor del FC, este será el que tenga positivo y negativo, no solo la señal. Corte el positivo y el negativo en el enchufe, ya que habrían alimentado el FC desde el ESC BEC, pero los BEC son grandes y pesados, y no necesitamos cuatro, y el PDB tiene el suyo, así que solo usaremos eso. Busque otra almohadilla de 5v en la PDB y suelde los cables a ella.

Paso 10: ¡¡TENEMOS BRAZOS !! CON MOTORES

En este paso estamos haciendo un aspecto importante, aunque algo simple, del dron, atornillando los brazos.

Primero pase el cable ESC a través del orificio en el brazo y el cuerpo, asegurándose de que el enchufe esté en la ubicación correcta para encontrarse con los enchufes PDB, de modo que el ESC esté dentro del brazo, mientras que el enchufe xt60 está en el cuerpo. Agarre las placas y los pernos de 30 * 3 mm. Coloque una placa en la parte superior del brazo y otra debajo, luego atorníllelas.

Tome la pierna y use los pernos de 16 * 3 mm para atornillar las piernas.

Ahora el motor. Da la vuelta al dron y alinea los motores, luego atorníllalos al brazo a través de los orificios. Deje el ESC gratis por ahora.

Repita para los otros tres brazos.

Paso 11: Preparación para el montaje de la batería

Necesitamos poner las estrías en el cuerpo para poder colocar los soportes de la batería. Coge tu soldador y caliéntalo a 380 grados centígrados; las temperaturas más bajas deberían funcionar si no puedes llegar a los 380. Usa alicates de punta fina para sujetar las moletas contra los orificios en el costado del cuerpo. Luego empújelos con el soldador. Esto los calienta, lo que calienta el plástico, que luego se enfría y se reforma alrededor de ellos, bloqueándolos en su lugar.

Use pegamento termofusible (o pegamento plástico si lo tiene) para pegar el espaciador en la parte inferior del cuerpo. Asegúrese de que el rectángulo interior esté centrado alrededor de los orificios en el centro del cuerpo.

Paso 12: Hora de la electrónica: Parte 6 - MONTAJE FINAL

Conecte los xt60 juntos. Atornille el FC y el PDB al cuerpo con la flecha hacia la muesca del receptor.

Conecte todos los accesorios del FC al FC. Conecte los cables del servo de entrada del FC al receptor. Enchufe los cables del servo de salida del FC en los cables de entrada ESC numerados correspondientemente.

Paso 13: Ensamblaje central

Primero obtenga el FC y el PDB. Coloque los pernos que vienen con la PDB a través de los orificios interiores de la PDB, luego coloque moletas de 3 mm en los extremos y apriételos hasta la PDB.

Coloque los 20 * 3 mm a través de los orificios del FC, con la flecha en el costado de los ejes, luego coloque los espaciadores en los pernos, coloque el PDB en los orificios exteriores, debajo de los espaciadores y use moletas para apretarlos juntos.

Paso 14: Montaje final

Utilice los orificios triangulares del cuerpo para atar con cables el receptor. Atornille un soporte de batería al cuerpo, de modo que la batería vaya debajo del cuerpo.

Deslice la batería en ese soporte, luego atornille la otra batería.

En cada brazo, junte todos los cables y luego dóblelos hacia abajo para que quede plano debajo de los lados. Obtenga un trozo de cinta adhesiva y cinta adhesiva sobre los cables y el ESC. Ejecute dos líneas de pegamento caliente debajo del brazo, a unos 10 mm de distancia. Luego, obtenga algunas ataduras de alambre y amarre la cinta con alambre, de modo que las ataduras de alambre se asienten entre las dos líneas de pegamento caliente.

Use pegamento caliente para asegurarse de que todas las ataduras de cables permanezcan en sus ubicaciones específicas.

Paso 15: Prueba

¡¡¡NO SE PONGA TODAVÍA APOYOS !!! Por ahora solo estamos probando que todo funcione. Es posible que desee que un amigo sostenga su dron o lo ponga en un tornillo de banco para que no vibre.

Conecte el FC a su computadora y abra el editor de software FC. Conecte su batería a la PDB. Vaya a la página de prueba del motor y encienda los motores, uno a la vez. Verifique que cada motor esté en la posición correcta, girando de la manera correcta.

Haga girar los cuatro motores a la vez a altas revoluciones y déjelos en funcionamiento durante uno o dos minutos. Asegúrese de que todos giren a alta velocidad y no se apaguen. Luego desenchufe todo.

Por último comprobar que todo está apretado, los enchufes, los brazos, los motores, la batería montan todo. Apriete todo lo que se tambalee.

Finalmente, coloque un eje del motor en el empujador de hélice y empuje el hélice sobre el motor. Luego apriete las tuercas de apoyo. Repita para los otros motores.

Paso 16: ¡¡Doncella

Me parece agradable nombrar mis proyectos antes de saber si funcionan, de modo que tengo un deseo mucho mayor de verlos funcionar y una determinación mucho mayor de hacer que funcionen, así que ponle un nombre a tu dron. Me gusta elegir algo relevante para el proyecto, pero no extremadamente obvio a primera vista. El nombre de mi dron es Falcon.

Luego, consiga un ladrillo o algo más pesado y corte un trozo de cuerda de aproximadamente 1,5 m de largo. Ate un lado al ladrillo y el otro al soporte de la batería del dron. Esto asegurará que, si se vuelve rebelde, no lastimará a nadie ni romperá nada.

Llévelo a algún lugar sin gente que lo pruebe. Asegúrese de mantenerse a varios metros del dron.

Empiece con el acelerador muy bajo y aumente con cuidado hasta que empiece a despegar, use su trim para cancelar cualquier movimiento no deseado.

A medida que continúe ajustándolo, alargue el trozo de cuerda para tener más espacio para el control. Finalmente, desate la cuerda.

¡¡¡¡BUENA SUERTE!!!!

Si tiene algún problema, hágamelo saber y haré todo lo posible para ayudarlo. ¡Recuerde también que hay mucha información en línea!

Finalista en el desafío Make It Fly