3D tryckt Arduino Quadricopter (1 / 7 steg)

Steg 1: bakgrund

De flesta av er kanske redan vet vad en quadcopter är, men för dem som inte, här är en kort beskrivning av vad de är:

En quadcopter är flera rotorn copter med fyra armar, som har en motor och propeller i ändarna. Quadcopters är lik helikoptrar på vissa sätt, men deras hiss och kraften kommer från fyra propellrar, snarare än bara en. Helikoptrar har också en "pitch" eller svans rotor som hjälper till att stabilisera craft, medan quadcopters inte. I en quadcopter, två av propellrar snurra i en riktning (medurs) och de andra två spin motsatt riktning (moturs) och detta gör att maskinen att sväva i en stabil formation. På grund av denna stabilisering utnyttjas quadcopters för fotografering och videofilmning. Dessutom har quadcopters och multirotors använts i katastrofhantering och återuppbyggnadsinsatser, polisinsatser, militära uppdrag och lantbruk. Eftersom tekniken har utvecklats och kostnader har kommit ner, finner många industrier att quadcopters kan erbjuda innovativa lösningar på deras problem och hjälpa dem att minska kostnaderna också. Exempel mönster som kan köpas länkas här.

Så nu när du vet lite mer om quadcopters, låt oss hoppa in hur vi gjorde en:

Det första steget i vår designprocess var att titta på befintliga system i marknaden för att få en uppfattning om vilka komponenter vi behövde. Efter att ha gjort kretsar lite forskning fann vi att de flesta quadcopter modeller använt sig av integrerade, tiny micro Controller- och borstlösa motorer. Bygga en krets för våra copter verkade som ett genomförbart uppgift och vi visste att vi ville arbeta med en Arduino, så detta projekt verkade definitivt kan uppnås. Den stora frågan skulle ligga med motorerna. Eftersom vi arbetade under en budget, var borstlösa motorer uteslutet. Dessa motorer varierar från $20 till $60 en bit, och för att fungera dessa motorer kräver speedcontrollers. Så var vi kvar med möjlighet att välja borstad motorer. Eftersom vi visste att vi ville bygga en liten quadcopter, bestämde vi oss att titta på motorer som hade lågt vridmoment förmågor. Vi hittade sedan ett befintligt quadcopter lägel som används en uppsättning livskraftig motorer. Dessa motorer kunde enkelt lyfta upp till 55 gram wieght, vilket var gott för vår design. Vi köpte då dessa motorer här, och flyttade in på sätt som vi kunde stabilisera dessa motorer. En metod för att stabilisera dessa motorer var att göra använda av gyroskop och accelerometrar. Ett gyroskop är en enhet som använder jordens gravitation för att avgöra orientering. Dess design består av en fritt roterande disk kallas en rotor, monterade på en snurrande axeln i mitten av ett större och mer stabila hjul. Som axel visar, rotorn står still att ange centrala dragningskraft, och därmed vilken väg är "down." En accelerometer är å andra sidan en kompakt enhet för att mäta icke-gravitionella accelerationen. När objektet det integreras i går från stillastående till någon hastighet, är accelerometern utformad för att svara på de vibrationer som är associerade med sådan rörelse. Den använder mikroskopiska kristaller som går under stress när vibrationer uppstå, och från det stress en spänning genereras skapa en behandling på någon acceleration. Dessa två komponenter är avgörande för vår design eftersom de bidrar till att bestämma vilka motorer behöver ändra hastigheten för att justera och stablize.