Технології

Ентузіаст зібрав найменший FPV-дрон у світі: максимальне перекриття 22 мм

26 квт•ProstoMob

Ентузіаст із YouTube-каналу Hoarder Sam стиснув квадрокоптер до розміру монети — втричі менший за серійний Air65. Пропелери перекриваються, батарея довша за весь корпус, і все одно це повноцінний FPV-дрон.

Звідки взялась ця ідеяЗа відправну точку взяли Beta FPV Air65 — один із найменших серійних квадрокоптерів. Назва відображає відстань між мотор-постами по діагоналі: 65 мм. Але фізика дозволяє піти значно далі.

Ключова хитрість — перекриття пропелерів. Так звані bone drones («кісткові дрони»), популярні кілька років тому, вже використовували цей прийом по одній осі, роблячи апарат вузьким. Hoarder Sam пішов далі: перекрив всі чотири гвинти одночасно по двох осях.

Діаметр пропелера — 31 мм, діаметр мотора — 9 мм. Максимальне перекриття: 31 − 9 = 22 мм. Саме цю відстань і вдалося досягти.

«Технічно, це квадрокоптер. Чотири пропелери у своїх кутах. Я дійсно сподіваюся, що він злетить.»
— Hoarder Sam, під час збирання

Проєктування: SolidWorks і нульовий допуск на помилкиПерш ніж взяти паяльник, автор повністю змоделював дрон у SolidWorks. Пропелери — кола для перевірки зазорів,

мотори й польотний контролер — точні 3D-моделі. Рама спроєктована без нависань і підпорок: будь-який бюджетний FDM-принтер повинен впоратися без труднощів.

Особливе рішення — окремі моторні пластини для зміщених моторів. Спочатку мотор кріпиться до пластини, потім пластина — до рами. Це усуває потребу у підпорках при друці та спрощує збирання. Також у рамі передбачено отвір під USB-порт контролера польоту.

Характеристики дрона

ПараметрЗначення
Відстань між моторами22 мм
База Air65 (оригінал)65 мм
Діаметр пропелерів31 мм
Діаметр моторів9 мм
Повна вага (з Lava 300)25 г
Польотний час (Lava 300)2–3 хвилини
Польотний час (Lava 260)~1:40 хвилини
Матеріал рамиPLA, 0.12 мм шар
ПринтерBambu Mini
Збирання: від моделі до злетілого дронаРама роздрукована в червоному PLA з шаром 0,12 мм — для максимальної деталізації. Вага рами настільки мала, що звичайні ваги її не зафіксували.

Електроніку та мотори пересадили з Air65. Складність — правильна послідовність монтажу: спочатку встановлюються внутрішні мотори (доступ до їхніх гвинтів буде закритий після закриття рами), потім зовнішні — через окремі пластини зверху.

Після фізичного збирання — налаштування Betaflight. Оскільки вся електроніка повернута на 45° відносно первісної орієнтації, у конфігураторі встановили відхилення рискання (yaw) на 315°. Потім — корекція порядку та напрямку обертання моторів: у першому польотному тесті всі чотири крутилися у зворотному напрямку.

Як повторити збирання: покрокова схема

  • Змоделювати або завантажити готові STL-файли рами (посилання в описі відео).
  • Надрукувати деталі на FDM-принтері з шаром 0,12 мм без підпорок.
  • Прочистити монтажні отвори свердлом 1,2 мм (ручна дриль).
  • Встановити внутрішні мотори та польотний контролер між пластинами рами.
  • Закрити раму, встановити зовнішні мотори через моторні пластини.
  • Налаштувати Betaflight: yaw offset 315°, перевірити порядок і напрямок моторів.
  • Надіти пропелери, зарядити акумулятор Lava 300 або 260, зробити перший зліт із руки.
Злетів — і летить добреПерший злет відбувся з руки: через мінімальний кліренс між пропелерами і землею встановити дрон на поверхню неможливо. Але після виправлення напрямку обертання моторів апарат злетів і показав впевнене управління по всіх осях.

Авторитет тангажу й крену не постраждав помітно. Рискання — дещо нестабільніше, але PID-налаштування залишились стандартними від Air65 і мають потенціал для поліпшення. Польотний час із Lava 300 — 2–3 хвилини, що на 30 секунд менше, ніж у оригінального Air65. Причина — частина площі гвинтів перекрита польотним контролером.

FPV-камера встановлена на оновленій версії верхньої пластини: використовується рідна затискна кріплення від Air65, для якої спроєктований короткий виступ на рамі.

Чи варто будуватиДля практичного застосування — ні. Немає захисних кілець пропелерів, складний зліт, менший час польоту. Саме тому жоден виробник не випускає такий апарат серійно.

Але як інженерний і творчий виклик — беззаперечно так. Дрон важить 25 грам із батареєю і вміщається в банку Pringles. Він довів, що фізична межа мініатюризації квадрокоптера з пропелерами 31 мм — це 22 мм між осями моторів. Менше — вже нікуди.

Запис Ентузіаст зібрав найменший FPV-дрон у світі: максимальне перекриття 22 мм спершу з'явиться на ProstoMob.

Кут, банк, Оса

Читайте ще