Как сделать квадрокоптер fpv
Квадрокоптер своими руками. Руководство по сборке FPV квадрокоптера.
Собираем квадрокоптер своими руками (FPV). FrogII + Mamba F405
Привет! Давно хотел написать подобную статью с максимально подробной инструкцией как собрать квадрокоптер своими руками. Но сразу скажу, что цена такого квадрокоптера выйдет около 11 тысяч рублей. Это без учета стоимости FPV шлема, аккумуляторов, радиоаппаратуры и зарядного устройства. А полный комплект обойдется вам в примерно 21000 рублей. Подробнее о стоимости квадрокоптера можно, например, почитать здесь и здесь (окончание статьи с итогами). Сборка получилась весьма интересной, шустрой и крепкой. В общем, на текущий момент это мой любимый квадрокоптер.
Краткий обзор комплектующих.
Рама – Transtec Frog Lite II (Купить можно здесь(Aliexpress)
Моторы – Aokfly DR2205 2500kv (Покупаем здесь (Aliexpress)
Полетный контроллер Mamba F405 mini MK2 в стэке с регулятором ESC 4-в-1 (Покупал здесь (Aliexpress)
Приемник радиоаппаратуры Flysky FS-IA6B, модернизированный (добавлены каналы, уменьшен размер и добавлена функция RSSI). О том, как это сделать описано в статье про RSSI. Но я сразу вам рекомендую облегчить задачу и заказать себе что-нибудь миниатюрное типа Fli14 и будет вам счастье.
Ну вот, все основное перечислил, теперь переходим к описанию сборки квадрокоптера. Вперед.
Сборка рамы.
Вот так выглядит рама нашего будущего квадрокоптера в разобранном виде (слева расположена карма квадрокоптера). Во-первых, вы должны зафиксировать все 4 луча квадрокоптера между двумя центральными пластинами. Сделайте это с помощью 8 винтов из комплекта. 4 самых близких винта проденьте шляпкой вниз и затяните обычной гайкой (капните немного синего фиксатора на резьбовое соединение), 2 крайних правых и два крайних левых (на рисунке это нижние и верхние) – шляпкой вверх и затяните гайками с пластмассовыми втулками. Этим гайкам фиксатор не нужен.
Установка моторов на раму.
Теперь надеваем защиту на лучи и распределяем моторы квадрокоптера по направлению вращения. CW – моторы с вращением по часовой стрелке, CCW – против часовой. Провода должны смотреть в сторону центра квадрокоптера вдоль лучей. Классическая схема, по которой должны вращаться моторы, указана на рисунке. Но так как мы с вами собираем квадрокоптер своими руками, то вы можете выбрать абсолютно противоположный вариант. В общем, это потом легко настраивается.
Прикручиваем их, но не забываем капать фиксатор резьбы на соединения. Винты крепления нужны с длиной резьбовой части 7 мм. Этот квадрокоптер имеет толщину лучей 4 мм, плюс защита торцов 1 мм, плюс 2 мм само соединение. Итого 7 мм.
Главное не переборщите с длиной и перед затягиванием убедитесь в том, что винт не повредит обмотку мотора.
Установка регулятора оборотов 4-в-1.
Чтобы правильно сориентировать регулятор оборотов, достаточно глянуть на обозначения номеров моторов на углах платы и надеть плату на 4 центральных винта. Контакты +/- должны оказаться сзади. Зафиксируйте плату нейлоновыми стойками, идущими в комплекте со стеком Mamba F405. Далее уже приступаем непосредственно к пайке компонентов.
Прежде чем паять моторы к регулятору, отмеряем длину проводов до ближайших 3 контактов (относительно каждого мотора/луча) с небольшим запасом, отрезаем. Зачищаем провод где то на 3 мм, лудим. Лудим все контакты на плате регулятора. Дальше припаиваем провода от моторов также как на рисунке. Провода от моторов припаиваются к трем соответствующим этому мотору площадкам в любом порядке.
К контактам +/- припаиваем коннектор XT-60 как показано на рисунке. На этом можно считать работу с силовой частью квадрокоптера завершенной.
Теперь пришло время снабдить наш квадрокоптер глазами, ушами и мозгом.
Подключение FPV системы, приемника и пищалки к полетному контроллеру квадрокоптера.
Подключение FPV камеры.
Все FPV камеры, так или иначе, практически не отличаются друг от друга способом подключения к полетному контроллеру. 
Чаще всего из камеры выходят 3 провода: черный – минус питания камеры (земля), красный – плюс питания камеры, желтый – видеосигнал. Теперь давайте разберем наш случай: камера Foxeer Predator 4 поддерживает напряжение питания 5-40 вольт. Наш полетный контроллер имеет на борту преобразователь напряжения на 5 и на 9 вольт. Например, будем использовать 9 вольт. Все контакты на плате Mamba F405 удобно распределены по группам для того, чтобы было легче паять (смотрите картинку). Хочу отметить, что я прежде всего припаиваю всю периферию, а уже потом устанавливаю плату на нейлоновые стойки. Делаю я так для правильной пайки. То есть, другими словами, провода продеваем в отверстия снизу, а припаиваем сверху, а не как многие блогеры, суют провод в отверстие и тут же жарят изоляцию. Дальше на фото будет видно, что я имею ввиду.
Вот мы присоединили камеру, теперь полетный контроллер уже умеет принимать сигнал от нее и накладывать различную информацию на картинку (OSD-on screen display), но еще не умеет передавать изображение в FPV очки или шлем. Для этого нужен видеопередатчик.
Подключение видеопередатчика.
Выбранный мной передатчик Foxeer Clear/ClearTX2 имеет шесть контактов. 
Красный – плюс питания передатчика, черный – минус питания, зеленый – SmartAudio (позволяет управлять мощностью с пульта радиоаппаратуры), желтый – вход видеосигнала из ПК после наложения на него информации (OSD). Есть еще черный и белый провода для питания камеры, но нам они в этой сборке не нужны. Обрезаем коннектор со стороны ПК, зачищаем, лудим провода и припаиваем согласно рисунку. Все провода желательно скручивать для того, чтобы уменьшить воздействие помех от регулятора оборотов.
Подключение приемника Flysky FS-iA6b по протоколу i-bus.
Изначально приемник Flysky FS-IA6B имеет несколько способов подключения, но мы остановимся именно на i-bus, так как это наиболее быстрый способ передачи данных от передатчика к ПК. Подключается приемник тремя проводами: красный – плюс питания обязательно 5 Вольт, черный – земля и i-bus. На полетном контроллере нет контакта i-bus, а есть s-bus. К нему мы его и подключим, но не пугайтесь, все будет работать. Использованный мной приемник можно дополнительно прошить на 14 каналов и уменьшить его размер за счет удаления корпуса и контактной платы вот до таких размеров… Я думаю, что к тому моменту, когда вы читаете данный текст, на сайте уже есть статья о том, как это сделать. Воспользуйтесь поиском по сайту со словом “RSSI”.
Ну, вот мы и подобрались к моменту компоновки всех деталей нашего самодельного квадрокоптера.
Окончательная сборка квадрокоптера.
Буду приводить картинки и прокомментирую все дальнейшие действия, я думаю, что все будет понятно.
Теперь несколько слов о недостатках этой сборки и о том, как я вышел из данной ситуации. 
Главный недостаток – это размер приемника! (мне просто надо было его куда то пристроить). В самом начале статьи я рекомендовал вам выбрать миниатюрный приемник. Но даже с такими его размерами, я постарался не испортить внешний вид квадрокоптера. Я спроектировал и распечатал на 3д принтере крышку (скачать stl файл), под которую спрятал видеопередатчик. Кроме того, удобно закрепил антенну на ней. По-моему получилось неплохо… 
Прошивка и настройка самодельного квадрокоптера.
Ну вот, мы своими руками собрали квадрокоптер, осталось его настроить.
Первым делом устанавливаем необходимые приложения: Betaflight Configurator и BLHeli Configurator. Первый нужен для прошивки и настройки полетного контроллера, а второй для настройки регулятора оборотов. Оба конфигуратора можно установить двумя способами: Во-первых, если у вас браузер Chrome, то их можно установить в качестве расширений для него. Во-вторых, можно установить их как отдельные приложения. Ссылки ниже:
Прошивка.
Настроим квадрокоптер своими руками.
Изменение направления вращения моторов квадрокоптера.
Настройка радиоаппаратуры Flysky.
Настройка радиоаппаратуры сводится к трем моментам. Во-первых, это реверс основных каналов (Roll, Pitch, Yaw, Throttle). Но только если потребуется. 
Во-вторых, это переназначение дополнительных (AUX) каналов. В-третьих, это настройка Failsafe. Запомните немаловажную информацию: в аппаратуре Flysky I6 сохранение любых измененных настроек происходит не кнопочкой “Ok”, а длительным нажатием кнопки CANCEL.
Как проверить, требуется ли делать реверс основных каналов в аппаратуре? 
Подключаем ПК к компьютеру, запускаем Betaflight, подсоединяем аккумулятор. Заходим на вкладку “Приемник”. Двигаем стиками на аппаратуре и наблюдаем, как ведет себя изображение квадрокоптера на экране при повороте стиков в ту или иную стороны. Например, при повороте стика Yaw вправо, квадрокоптер должен вращаться вправо, и, наоборот. Точно так же необходимо проверить все органы управления, особенно Throttle (Газ). Если какой-либо канал работает не так как надо, тогда необходимо сделать реверс в самой аппаратуре.
Как вы можете видеть, в моем случае ничего менять не пришлось. На этом этапе будьте аккуратны и не включите реверс третьего канала (газ). Это может привести к тому, что при включении квадрокоптера он даст газ на полную!
AUX каналы.
Под AUX каналами в радиоаппаратуре подразумевают всякие дополнительные тумблеры и крутилки, которые используют для включения различных функций, а также управляют полетными режимами квадрокоптера. У нашего приемника Flysky FS-iA6b 6 каналов. Но всего 2 дополнительных. Допустим, что у нас один дополнительный канал будет отвечать за включение пищалки (крайний левый тумблер), а второй (трехпозиционный переключатель) – за изменение полетного режима. В аппаратуре это делается так:
Здесь я тумблер пищалки (SwA) переназначил на 6 канал (AUX 2), а трехпозиционный переключатель (SwC) установил на 5 канал (AUX 1).
Теперь идем в Betaflight и делаем все точно также, как указано на картинке (чтобы ползунки стали активными нужно нажать на кнопку “Добавить диапазон” и выбрать соответствующий канал AUX). 
Таким образом, при включении левого тумблера, будет звучать сигнал зуммера. Это полезная функция, которая помогает искать квадрокоптер в траве, если тот, например, упал.
Трехпозиционный переключатель позволит нам выбрать полетный режим: выключенное состояние – Disarm (моторы остановлены), вторая позиция – Arm (Моторы вращаются) и Angle (режим стабилизации), третья позиция – Arm и Acro (акробатический режим). Про режимы я советую вам почитать статьи на просторах рунета, в рамках этой статьи невозможно передать всю информацию по этой теме.
Настройки Failsafe. Квадрокоптер своими руками.
Failsafe – это очень важная функция, миссия которой, сохранить квадрокоптер, сделанный своими руками, в случае потери связи от радиоаппаратуры, а также чужое имущество.
На стороне аппаратуры мы должны настроить Failsafe хотя бы на одном канале. Рекомендую 3 (газ):
На стороне полетного контроллера делаем точно так же, как на картинке: 
Работает функция по следующему алгоритму. Например, потеряна связь, квадрокоптер на 3 секунды включает режим стабилизации, тем самым выпрямляет его, затем отключает моторы и включает зуммер (пищалку). Не игнорируйте эту настройку. А еще лучше не выходите в поле, пока не проверили работу функции дома без пропеллеров.
Настройка OSD
На этой вкладке мы долго задерживаться не будем, так как, настройка OSD – это личные предпочтения каждого пилота. 
Здесь вы смело можете экспериментировать с той информацией, которую хотите видеть на экране вашего FPV шлема или очков (ставя или убирая галочки), а также с месторасположением их на картинке (просто передвигая надписи). Обычно самым важной информацией для FPV пилота квадрокоптера является израсходованная емкость аккумулятора. Зная ее, вы вовремя посадите свой квадрокоптер и сохраните и его и недешевые аккумуляторы.
Вот вроде бы и все. Перед первым запуском квадрокоптера с установленными пропеллерами, еще раз проверьте следующие моменты:
Во-первых, корректность работы каналов (особенно газа!)
Во-вторых, Failsafe! Для этого достаточно отключить аппаратуру, и посмотреть, работает ли квадрокоптер по нашему сценарию.
В-третьих, я мог, что-то упустить из виду и не описать в статье какую-нибудь мелочь. Пишите комментарии, я постараюсь быстро ответить.
UPD: Как настроить датчик тока на полетном контроллере квадрокоптера? Читайте здесь.
От земли к FPV Квадрокоптеру: Собираем свой первый квадрокоптер (Whoop)
Статья с небольшим запозданием, но я набрался больше опыта и возможно это к лучшему. Несколько месяцев назад я бы рекомендовал собрать 5ти дюймовый квадрокоптер как следующий логический шаг. Но я нашел альтернативу, дешевле, проще и в некотором роде безопасней.
В первой статье я рассказывал, что самой важной и первой покупкой должна быть аппаратура.
(Taranis)
(Liftoff)
Аппаратура с вами надолго и с ее помощью вы будете управлять буквально всем, что когда-либо построите в мире RC.
Я по-прежнему придерживаюсь этого мнения, как и то, что второй покупкой должен быть симулятор.
Но если вам не терпится и очень хочется побыстрей влиться в это хобби, то есть очень хорошие комплекты прямо с аппаратурой и очками. Разумеется качество и возможности будут ограничены, но для новичка отлично.
Такие комплекты хороши тем, что вам не нужно разбираться в основах и заниматься поисками разнообразных компонентов.
(FPV Whoop Racing Starter Kit 2
Где покупать?
Я напишу названия магазинов, но никаких реферальных ссылок, это не реклама, а просто советы. Хобби относительно новое и есть проблема — где все это покупать? Даже если вы знаете где, то на складе может оказаться пусто. А аккумуляторам, по факту запретили летать самолетами.
Прежде всего стоит изучить локальный рынок. Возможно в вашем городе или стране есть какой-то магазин посвященный этому хобби. А если это Россия или Украина так точно.
www.rc-russia.ru, mydrone.ru, flymod.net, modelistam.com.ua и тд. Так же стоит попытаться найти компании людей собирающихся где-то полетать, клубы или даже школы FPV полета. Я сомневаюсь, что кто-то даст вам полетать, ведь для полета на таком квадрокоптере требуется практика на симуляторе, но хотя бы потрогать дадут.
Найдя знакомых в этом хобби, возможно получится выбить какую-то скидку, клубы могут скупать товар по оптовым ценам. Минус 50 процентов не получится, но те же 5-10$, вполне приятно.
Локальный рынок скуден на выбор и редко можно найти, что-то новое. Ну разве, что это не какие-то бабушкины мавики. Магазины понимают, что найти компоненты сложно и завышают цены. Дело даже не в таможенных сборах.
В таком случае можно рассмотреть зарубежные сайты. Их достаточно много. Для себя я нашел, пожалуй самый популярный — www.getfpv.com. У них есть любая продукция, и от всех производителей. Но даже на таком сайте, частенько опустевает склад. Тем не менее, магазин в хороших отношениях с поставщиками и ассортимент быстро возобновляется. Можно даже сделать предзаказ.
Доставка
Доставка бывает разная, и нужно смотреть конкретно по магазинам. Я очень нетерпеливый в плане ожидания ништяков, поэтому в основном это DHL.
Но самое главное это бабки — DHL или сам этот getfpv обходит таможню тем, что в чеке стоят цены поделенные на 100. Конечно, доставка не дешевая (30-60 баксов), но до меня долетает за
4 дня прямо из США.
DHL не работает по выходным. Вы знаете, что посылочка уже в стране, а получить ее сможете только в понедельник. Аж бесит. Но их можно понять, вероятно, им придется нанять в два раза больше сотрудников для посменной работы. А учитывая, что DHL международная компания, это будет стоить значительно.
Делайте заказ на выходных или в понедельник. К концу неделе уже будете встречать свою посылочку.
Остается только одна маленькая проблема — аккумуляторы.
Дело в том, что они в некотором роде опасны и многие компании доставки/магазины отказываются перевозить такие товары самолетами. Скорей всего это ужесточилось после эпизодов с горящими на борту самолета самсунгами, но это не точно.
Одно из правил — аккумулятор должен быть заряжен/разряжен не более чем на 30%. А LIPO не очень любит такой уровень при длительном хранении. Заряд хранения примерно равен 50%. И разумеется никто доставая аккумулятор со склада не будет его разряжать.
Только один раз мне попался вот такой аккумулятор, у которого прямо на коробке было написано — «поставляется с 30%, зарядите как можно скорей!»
Эта проблема решается ноунейм сторонними перевозчиками, приходится делать заказ на локальную фирму (адрес) в США и они уже как-то получают это посылку и отправляют. Я с этим не возился и нашел аккумуляторы в наших магазинах. Выбора меньше, но хватает.
Завершая моменты про доставку добавлю — аккумуляторы, которые идут в комплекте — доставляются без проблем. Правда больших Lipo в комплектах — не видел. Но это актуально для того, что мы собираем в этой статье. Тем более таких аккумов у нас попросту нет.
Whoop? Что это?
Это маленький квадрокоптер с пластиковой рамой и абсолютно схожим набором компонентов. Единственное, что может отличаться — это коллекторные моторы. Но и бесколлекторные так же популярны и доступны.
Еще такие квадрокоптеры называют Tiny Whoop. Парни постарше — Cine Whoop. Они уже способны поднять на своем борту gopro.
(Такие испольpуются для близкой съемки и съемки в помещениях)
Из особенностей Whoop, мне нравится, что они меньше, безопасней и куда более живучие. Можно не бояться, пролетать во всякие щели и ветки деревьев. Главное не застрять где-то на верхушке.
Это просто отличный вариант для тренировок и как средство борьбы со страхом пролетать узкие места. Многие гонщики даже делают мини трассы и тренируются на них.
Можно летать среди людей, а детские площадки становятся, просто мега классными треками (ну только когда они пустые, иначе его съедят). Whoop это как в том фильме, где главные герои уменьшились до размеров насекомых. Точно так же и тут. Можно пролетать под лавочками, а новый уровень опасности — мусорки.
Конечно, есть разница в тяге и она очень чувствуется, на видео в начале поста, я еще не очень освоился и часто плюхался на землю. Такие маленькие пропеллеры хуже справляются со всякими воздушными явлениями (propwash etc.). Но в целом ощущения очень похожи и удовольствие просто концентрированней.
Мой первой Whoop
(я еще не мега блогер, но может быть интересно, что я заказал и как это все выглядит в коробках)
Для себя я выбрал бандл без аппаратуры и очков, так как они у меня есть. С начала я думал собрать с нуля, но на глаза попался прикольный вариант «fpv crate» своего рода лутбокс от магазина, в который накидываются всякие ништяки со скидкой. В том месяце был Whoop + несколько кастомных деталей, зарядка и самое главное, в комплекте были аккумуляторы.
Аккумуляторы под Whoop должны быть маленькими и это 1S или 2S по питанию.
На такой whoop не поместится цифровое FPV, а очки у меня только под цифровое FPV. Мне пришлось докупить аналоговый приемник. Я не стал экономить и взял себе популярное решение под Fat Shark — rapidFIRE:
Обошелся он как весь этот бандл, но я взял на вырост, потом будут ловить им сигнал от дальнолетов.
У моих очков есть аналоговый вход и к ним отлично подключаются данный приемник через небольшой переходник:
Еще из дополнительного — приемник (управления) на квадрокоптер, так как в комплекте нечего не идет. У меня на аппаратуре стоит лонгрендж система Crossfire, собственно докупил nano версию приемника.
Сборка
(моторы не перестают удивлять своим размером)
Сборка данного экземпляра очень простая, буквально конструктор. Только нужно сделать скидку на хрупкий пластик и маленькие размеры. Достаточно легко сорвать резьбу или случайно, что-то сломать.
Пайки минимально, это вам не 5ть дюймов, где только на моторы от 9 до 18 критических мест пайки. Моторчики у вупа насколько маленькие, что просто коннектятся через разъем. Хотя конечно, и у квадрокоптеров побольше есть такая возможность. Наверное bullet connectors удобны при масштабах побольше.
(все внутренности)
В комплекте идет FC — flight controller (полетный контроллер) в который сразу встроенно 4 ESC (регуляторы скорости для бесколлекторных моторов). Обычно у квадрокоптеров ESC идет отдельно от полетного контроллера, а иногда даже 4ре отдельных ESC + распределительная плата питания. Поскольку тут токи меньше, все впихивается на одну плату.
Единственное, что нужно припаять, так это приемник. Ну я справился, значит и вы справитесь 🙂
Круто, что VTX (камера и передатчик видео) был сразу припаян к полетному контроллеру. А сам полетный контроллер уже прошит Betaflight, настроен и готов к полету.
Подав питание через usb порт (он используется для подключения к компьютеру, прошивок и настроек), убедился, что все мигает как надо и подключился аппаратурой к приемнику.
Далее просто запихнул все на пластиковую раму
В комплекте шли уже всем давно привычные резиновые демферы под полетный контроллер (минимализирует вибрации)
Вторым по сложности было засунуть камеру в купол, и то тут на фотке не правильно, я потом переделывал, она тряслась во время полета.
А самое сложное — это пропеллеры. Только потому, что я ступил. На таких квадрокоптерах пропеллеры никак не прикручивают, а просто вдавливают на вал. Снимается это чудо крайне некомфортно. Но мне пришлось, так как оказывается направленности вращения, отличается от братишки постарше. Возможно этот выбор не обусловлен нечем, а возможно так лучше для маленьких квадрокоптеров (вот нашел видео на тему). По идее я мог поменять направления, но не стал. Снимая пропеллеры я чуть не погнул моторы или даже не выломал их из рамы, крайне неприятно.
В итоге получился такой красавчик:
Аккумуляторы
Как я уже говорил выше, аккумуляторы для whoop должны быть маленькими и как правило это 1S — 2S.
S — это ячейка, номинальным вольтажем в
На экземпляре который я собираю, моторы делают 18 тысяч оборотов на вольт и для них вполне достаточно 1S.
У меня нет опыта с выбором аккумуляторов под whoop, но из того, что мне известно — существует два основных вида коннектора — PH и BT 2 который якобы лучше.
(PH)
(BT 2)
В комплекте шли 4ре BT 2 и собственно к самому квадрокоптеру припаян такой разьем.
Зарядка
Процесс зарядки точно такой же как и больших Lipo, только если у вас одна ячейка, то балансировать не надо. В этом же комплекте пришла зарядка, которую можно купить отдельно:
Плюсом и минусом зарядки является порт XT60. С одной стороны это удобно, можно взять Lipo побольше и от него заряжать аккумуляторы прямо в поле на покатушках. А с другой стороны не всегда под рукой есть заряженный аккумулятор.
Эта проблема решается покупкой переходника, а блок питания у меня уже был:
Только одна проблема, которую я пока не решил — вывод аккумулятора на вольтаж хранения. Данная зарядка умеет только заряжать, и все. Моя зарядка для аккумуляторов побольше не умеет работать с 1S, поэтому я просто стараюсь не разряжать их до потери пульса. Это конечно сокращает время полета в среднем до 2-3х минут.
Заключение
По началу мир вупов мне казался странным, но со временем я понял зачем люди покупают себе такие мелкие квадрокоптеры. Они компактней, можно летать на большем количестве локаций, а по ощущениями практически то же самое, только даже пролет под лавочкой воспринимается как крутое препятствие.
В статье нет информации про выбор очков и аппаратуры, про это можно почитать в моем прошлом посте или спрашивайте в комментариях.
Если вы полный новичок, то лучше будет купить готовый набор. А потом уже задумываться о собственном выборе каждой отдельно взятой детали.
Второй полет на новеньком вупе: