Jak samemu (tanio) zbudować drona? Oto czego potrzebujesz
Gotowiec czy coś własnego?
Drony to ostatnio gorący temat. Na półkach sklepowych znajdziemy ich dziesiątki – od tych malutkich po poważniejsze propozycje oferujące np. nagrywanie materiałów wideo w świetnej jakości. Drona można jednak zrobić samemu. Wbrew pozorom nie jest to takie trudne ani kosztowne. Co będzie nam potrzebne do budowy bezzałogowego statku powietrznego? Czytajcie dalej!
Rama
Możemy z powodzeniem założyć, że im większa rama, im więcej silników, tym więcej wydamy na pozostałe podzespoły. Mamy dowolność – kupić gotową ramę lub zrobić ją samemu. W gruncie rzeczy wystarczą aluminiowe profile z marketu budowlanego. Są lekkie, dość wytrzymałe i - w razie wypadku - pogięte ramię można szybko i tanio wymienić. Dosyć popularne są też ramy wykonane z włókna węglowego. Ich zaletą jest bardzo niska waga, duża wytrzymałość i sztywność. Niestety, swoje kosztują. Dobrym wyborem dla początkującego jest natomiast rama wykonana z tworzywa sztucznego – tania w zakupie, stosunkowo lekka i dosyć wytrzymała. Centrum każdej ramy jest specjalna płytka, do której montujemy pozostałe podzespoły.
Kontroler lotu
To miniaturowy komputer, serce drona, które ma w sobie różne czujniki i steruje pracą silników. Wybór jest ogromny – od rozwiązań za kilkadziesiąt złotych po te za kilka tysięcy. Najprostsze kontrolery pozwalają po prostu utrzymać drona w poziomie i nim polatać. Droższe zapewniają przeróżne programy pozwalające latać precyzyjnie, a nawet w 100 procentach samodzielnie (misje autonomiczne).
Bateria
W dronach to tzw. pakiet. Obecnie najczęściej korzysta się z ogniw litowo-polimerowych (LiPo). Pojemność baterii podaje się w mAh, napięcie w Voltach, a wydajność prądową w C ( maksymalną wartość prądu ciągłego, jakim może zostać rozładowane ogniwo/pakiet, tak by wartość tego prądu nie spowodowała degradacji jego parametrów). Zasada jest prosta – im każda z tych wartości wyższa, tym bateria droższa. Kupując pakiet spotkamy się z oznaczeniami np. 3S czy 4S. To nominalne napięcia danego pakietu (1S to 3,7 V, 2S to 7,4V itd.), które warunkuje wybór silników oraz regulatorów, o których za chwilę. Bezwarunkowo należy pamiętać o zasadach bezpieczeństwa. Baterii litowo-polimerowych pod żadnym pozorem nie wolno przekłuwać, mocno wyginać czy ładować bez nadzoru. Nie można też rozładowywać ich do napięcia poniżej 3V na ogniwo. Zapas prądu uzupełniajmy za pomocą specjalnych ładowarek mikroprocesorowych. W przypadku zaniedbań może dojść do pożaru.
Silniki
Najpopularniejsze są elektryczne silniki bezszczotkowe typu outrunner. Ich dobór zależy ściśle od tego, do czego dron będzie służyć. Przykładowo dla niewielkiej konstrukcji przeznaczonej do ścigania się wybierzemy silniki wysokoobrotowe (np. 2300 KV), a jeśli mamy zamiar dźwigać kamerę, to będziemy potrzebować maksymalnie kilkaset KV (np. 500). Dobierając silniki należy zwrócić uwagę, przy jakim napięciu pracują. Właśnie do tej wartości dobieramy baterie (najpopularniejsze to 3S i 4S).
Śmigła
Ich wybór rozpoczynamy od rozmiaru, jaki potrzebujemy. Podaje się go w calach i najczęściej w formacie np. 12x4,5. Oznacza to 12 cali średnicy i 4,5 cala tzw. skoku. Im te wartości są większe, tym mniejsze KV silnika. Śmigła różnią się też materiałami. Zwykłe plastikowe są tanie, giętkie, ale często powodują spore wibracje. Poleca się je początkującym. Z kolei te z włókna węglowego są bardzo lekkie, twarde, ale za to drogie. Korzystają z nich głównie osoby dobrze zaznajomione z lataniem. Koszt wymiany plastikowych śmigieł połamanych podczas kraksy jest bowiem sporo niższy niż tych z karbonu.
Regulatory ESC
Do silników i baterii musimy dobrać odpowiednie regulatory czyli elementy, które podają sygnał z kontrolera lotu (jak szybko mają się kręcić) i dozują prąd z pakietu. Jednym z najważniejszych parametrów jest maksymalnie natężenie pracy podawane w amperach. Nie może być niższe niż natężenie prądu zgłaszane przez silnik. Regulatory powinniśmy dobierać z pewnym marginesem. Jeśli silniki potrzebują np. 17A, kupmy regulator 20A. Drugim istotnym parametrem jest napięcie pracy. Mając baterię 4S, wybieramy regulator z takim oznaczeniem.
Łączność
Potrzebny będzie nadajnik i odbiornik radiowy. Najczęściej spotkamy się z urządzeniami wykorzystującymi częstotliwość 2,4 GHz. To bezpieczne pasmo, z którego możemy korzystać nawet kiedy obok lata ktoś inny. Nie mamy co obawiać się o zasięg. Biorąc pod uwagę przepisy polskiego prawa pozwalające głównie na loty z maszyną w polu widzenia, takie wymagania spełni zdecydowana większość nadajników i odbiorników. Tutaj zwracamy głównie uwagę na liczbę kanałów. Im większa, tym lepiej, ale i z reguły drożej.
,
Aparatura
Dronem trzeba jakoś sterować. W tym celu musimy zakupić radio czyli w dużym uproszczeniu – pilota. Na rynku znajdziemy mnóstwo propozycji. Dobre radio dostaniemy za ok. 300-400 zł. Będzie umożliwiało nie tylko kontrolę lotu, ale - poprzez dodatkowe kanały - np. obrót kamery czy zmianę trybów lotu. Upewnijmy się jednak czy z naszą aparaturą będzie współpracować nadajnik, który jest w nią wpinany.
Przydatne dodatki
To właściwie wszystko, co będzie nam potrzebne, aby dron latał. Lista opcji dodatkowych jest jednak jeszcze bardzo długa. Warto wymienić chociażby GPS (precyzyjne latanie, powrót do miejsca startu), gimbal (nagrany film będzie pozbawiony drgań), osprzęt FPV (wideo z drona transmitowane w czasie rzeczywistym na ziemię) czy choćby składane podwozie (nie wchodzi w kadr podczas filmowania). Te dodatki potrafią jednak wyraźnie podnieść cenę drona.
Dron zbudowany. Gdzie wolno nam latać?
Nie możemy latać wszędzie - unikajmy lotów przy lotniskach, nad skupiskami ludzi czy nad miastem. Na niektóre loty w konkretnych strefach wymagane są specjalne pozwolenia, które wydaje Polska Agencja Żeglugi Powietrznej. Pamiętajmy też, że nieznajomość prawa nie zwalnia nas z jego przestrzegania, a za bezpieczeństwo lotu odpowiada tylko i wyłącznie operator maszyny. Kwestie bezzałogowych statków powietrznych (a więc dronów) reguluje prawo lotnicze, które przewiduje kary w postaci grzywny, ograniczenia lub pozbawienia wolności.
