산업기술
산업 제조
드론은 무인 항공기 또는 비행 로봇이며 공식적으로는 무인항공기(UAV)로 알려져 있습니다. 드론에는 기체를 원격으로 제어하고 통신하는 지상 기반 컨트롤러가 있습니다.
가장 쉬운 옵션은 BNF(바인드 앤 플라이) 또는 RTF(레디 투 플라이) 옵션과 같이 상업적으로 이용 가능한 드론을 구입하는 것이지만 모험을 즐기는 기술에 정통한 사람은 1인칭 시점 또는 FPV 드론을 만드는 것을 선호합니다. 처음부터.
그건 그렇고, 무인 항공기를 만들기 위해 엔지니어 또는 공학 학생이 될 필요는 없습니다 (큰 이점이 있지만). 모든 DIY 드론 팬은 올바른 지침을 따를 만큼 인내심이 있는 한 실제로 드론을 조립하는 스릴을 즐길 수 있습니다.
이 가이드의 핵심은 드론 키트를 얻고 사전 조립된 부품을 함께 납땜하는 것 이상입니다. 그 대신, 드론 제작을 위한 다양한 부품, 부품 선택 방법, 모든 부품을 실제로 비행할 수 있는 하나의 기능적인 드론으로 결합하는 정확한 단계를 진정으로 배우고 싶은 엔지니어, 디자이너 및 DIY 드론 팬을 위한 것입니다. .
DIY 드론을 만드는 방법을 배우는 것은 세상에서 가장 쉬운 일이 아닙니다. 따라서 지침이 아무리 단순해 보여도 진실은 몇 가지 심각한 작업이 필요하지만 최종 만족은 노력할 가치가 있다는 것입니다.
이제 다양한 종류의 드론을 간단히 살펴보겠습니다.
몇 가지 범주(예:디자인, 목적, 크기 등)가 있는 것처럼 드론의 유형이 두 가지 이상임을 아는 것이 중요합니다. 그러나 소비자 드론 디자인으로 범위를 좁히자. 여기에는 다음이 포함됩니다.
이러한 유형의 드론은 헬리 드론이라고도 합니다. 그들은 공중에 떠 있는 상태를 유지하기 위해 단 하나의 로터에만 의존합니다(젠장, 이름에도 들어 있습니다!).
이들은 중앙 몸체와 프로펠러에 동력을 공급하는 둘 이상의 로터가 있는 드론입니다. 여기 전문가 팁이 있습니다. "하늘을 보는 눈"을 갖고 싶다면 멀티 로터 드론이 가장 좋습니다. 항공 사진과 관련하여 멀티 로터 드론과 논쟁하기는 어렵습니다. 프레임과 위치를 완벽하게 제어할 수 있기 때문입니다. 멀티 로터 드론의 가장 일반적인 유형은 4개의 로터(쿼드콥터)가 있는 드론입니다. 기타에는 트리콥터(3개의 로터), 헥사콥터(6개의 로터) 및 옥토콥터(8개의 로터)가 포함됩니다.
이들은 셀카를 찍기 위한 안면 인식 기능이 있는 양질의 카메라가 장착된 본질적으로 작은 드론입니다. 셀카 드론 조작은 일반적으로 스마트폰에 다운로드한 모바일 앱에서 수행됩니다. DJI Spark, DJI Mavic Pro, Skye Drone 및 JJRC H37 Elfie 드론이 몇 가지 예입니다.
이들은 자동차 경주와 유사한 경주 대회에 사용되는 FPV 드론입니다. 단, 이 경주는 공중에 있습니다. 각 참가자는 카메라가 장착된 드론을 제어할 때 라이브 피드 스트림을 보여주는 헤드 마운트 디스플레이를 착용합니다. 양질의 레이싱 드론으로는 Walkera F210 3D, Eachine Wizard X220S, Holy Stone HS230, ARRIS X-Speed 280 V2 등이 있습니다.
이미 조립된 부품만 조립하든 처음부터 빌드하든 상관없이 몇 가지 기본 도구가 필요합니다. 게다가 이 도구는 충돌 후 드론을 수리해야 할 때 유용합니다.
다음은 DIY 드론을 제작(및 수리)하는 데 필요한 몇 가지 필수 도구입니다.
두 개의 와이어를 연결하고 드론 부품의 조각을 조립하려면 납땜 인두가 필요합니다.
이것은 단락 회로와 드론 충돌을 방지하기 위해 커넥터 사이에 꼭 필요한 절연체 역할을 합니다. 옵션에는 양면 테이프, 전기 테이프 및 캡톤 테이프가 포함됩니다.
지퍼 타이는 간단하지만 드론을 성공적으로 구축하는 데 필요합니다. ESC 및 기타 하드웨어는 집 타이를 사용하여 프레임에 더 쉽게 부착할 수 있습니다.
배터리를 프레임에 부착해야 할 때 벨크로 스트립이 편리합니다.
전기 문제를 진단하고 다양한 전기 부품의 전압을 감지하려면 이 도구가 필요합니다. 드론이 제대로 작동해야 하는 경우 멀티미터는 필수 도구입니다.
드론의 다양한 구성 요소를 고정, 수정 및 분해하는 데 필요한 도구입니다. 이러한 도구 없이 DIY 드론을 만드는 것은 시간 낭비입니다.
히트 건은 좋은 옵션이지만 와이어 주변의 열 수축에 열을 가하는 데 너무 필요하지 않을 수 있습니다. 간단한 라이터로도 잘 됩니다.
이는 단락 시 발생할 수 있는 손상을 방지하는 데 매우 유용합니다. 과전류가 흐르면 연기 스토퍼의 전구가 타서 드론에 손상을 입히지 않습니다.
작은 전선과 작은 전기 부품을 움직이려면 이것들이 필요합니다. 핀셋의 길이가 길수록 다소 까다로울 수 있는 전선, 부품 및 버튼에 더 쉽게 접근할 수 있습니다.
필요한 구성 요소와 액세서리는 구축하려는 드론의 유형과 수행하려는 기능에 따라 다릅니다. 그러나 다음은 거의 모든 유형의 드론을 만들기 위한 기본 부품입니다.
드론의 모든 것은 프레임에 달려 있습니다. 직접 만들거나 구입할 수 있습니다. 이상적인 드론 크기에 맞는 프레임을 선택하고 팔은 사용하려는 모터 수와 일치해야 한다는 점을 기억하세요. 예를 들어 쿼드콥터를 만들고 싶다면 팔이 4개인 프레임을 구입하세요.
사용하려는 배터리의 유형과 용량을 신중하게 고려하십시오. 리튬 폴리머 배터리(Li-Po)는 고용량 및 출력 때문에 선호되는 선택입니다.
Done은 배터리 모니터 없이 비행할 수 있지만 모니터는 배터리 잔량에 대해 조기에 경고할 수 있어 매우 유용합니다. 당신은 드론이 연못 위에서 주스를 다 써버리는 것을 원하지 않습니다!
비행 중 녹음을 하거나 항공 사진을 찍으려면 카메라가 필요합니다. 최고의 드론 카메라는 4K 품질 유형입니다. 카메라와 함께 드론을 사용하는 경우 짐벌도 유용할 수 있습니다.
PDB 용접용 4.5mm 커넥터와 ESC 및 모터용 3.5mm 커넥터가 필요합니다.
이것은 드론의 두뇌입니다. 비행 컨트롤러는 모든 드론 하드웨어의 허브입니다. 즉, 모든 구성 요소에 전력을 분배하고 모터를 동시에 제어합니다. 자이로스코프와 가속도계가 있는 것을 선택하십시오.
사용할 ESC의 수는 드론의 팔 수에 따라 다릅니다. 브러시 모터를 사용하는 경우 ESC가 필요하지 않습니다.
필요한 모터의 수는 단일 로터 드론을 원하는지 아니면 다중 로터 드론을 원하는지에 따라 다릅니다. 그러나 모터에 대해 주목해야 할 주요 사항은 유형입니다. 브러시 모터와 브러시리스 모터의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 브러시리스 모터는 드론 배터리를 사용하기 쉽고 더 오래 지속되기 때문에 DIY 드론에 선호되는 선택입니다. 브러시 모터는 더 저렴하고 바로 비행할 수 있는 드론에 더 적합합니다. 단점은 브러시리스 옵션보다 빨리 마모되고 분해된다는 것입니다.
이렇게 하면 비행 중 진동이 줄어들며 DIY 드론으로 사진을 찍거나 동영상을 녹화하려는 경우 특히 유용합니다.
배터리 커넥터 및 ESC와 같은 주요 전기 부품을 연결하는 하드웨어입니다.
드론의 프레임에 맞는 프로펠러를 선택하세요. 나무로 프레임을 만들 수는 있지만 나무 프로펠러는 찾을 수 없습니다. 하지만 귀하의 드론에 적합한 고품질 재료의 프로펠러를 선택해야 합니다.
송신기는 조종사가 들고 있는 것이고 RC 수신기는 조종사인 당신의 명령을 수신하기 위해 드론에 남아 있습니다. 장치가 비행 컨트롤러에 연결됩니다. 약 5~6개의 채널이 있는 RC 컨트롤러를 선택하십시오. 스로틀, 피치, 롤 및 요 채널은 자동으로 4개의 채널을 차지하므로 다른 컨트롤에 사용할 수 있는 2개의 추가 채널이 남습니다.
사진을 찍거나 동영상을 녹화하는 드론을 원한다면 사진과 동영상을 저장할 USB 키가 필요합니다.
달성하고자 하는 바에 따라 배터리 충전기 및 기타 액세서리를 포함할 수도 있습니다.
귀하의 드론은 개별 부품만큼 우수하므로 공인 판매점에서 신뢰할 수 있는 품질의 제품을 구입하십시오.
그러나 누구나 집타이 및 기타 도구를 사용하여 드론 부품을 결합할 수 있습니다. 문제는 드론이 제대로 날고 작동할 수 있느냐는 것입니다. 드론은 적합한 부품을 선택하는 방법을 알고 있는 경우에만 의도한 대로 작동할 수 있습니다.
품질과 신뢰할 수 있는 부품을 찾는 것 외에도 드론의 추력 대 중량 비율을 고려해야 합니다. 드론의 무게를 들어 올릴 수 있는 충분한 상향 추력이 있어야 합니다. 드론을 만드는 데 필요한 모든 구성 요소의 무게를 더하여 드론의 총 무게를 결정할 수 있습니다.
이 소형 항공기가 성공적으로 비행하려면 올바른 모터, 프로펠러 크기, 그리고 물론 드론에 전원을 공급할 올바른 배터리를 선택해야 합니다. 이것은 충분한 추력을 제공하는 간단한 방법이며 드론의 비행 여부를 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.
모든 "지루한" 세부 사항을 살펴보지 않고 항상 추력 테이블과 함께 제공되는 모터를 선택하십시오. 데이터는 드론을 아래로 끌지 않고도 선택할 모터 및 기타 구성 요소를 결정하는 데 도움이 됩니다.
2:1 추력 대 중량 비율은 일반적으로 부드러운 비행에 이상적이지만 드론 경주에 참가하려면 더 높은 비율(예:5:1)을 목표로 해야 합니다. 그러나 더 높은 비행 시간은 더 큰 배터리(더 많은 무게와 동일)를 의미하기도 합니다.
자, 이제 모든 부품을 수집하고 필요한 도구를 준비했으므로 다음 단계는 부품을 함께 결합, 납땜 및 결합을 시작하는 것입니다.
드론을 만드는 방법은 다양합니다. 얼마나 많은 드론이 실제로 DIY인지에 따라 단계와 구성 요소가 다를 수 있습니다. 하지만 가장 중요한 것은 만들고자 하는 FPV 드론의 유형에 따라 진행 방식이 결정된다는 것입니다.
간단하게 하기 위해 이 단계별 가이드에서는 몇 가지 이유로 쿼드콥터 또는 4로터 드론 유형에 중점을 둘 것입니다.
첫째, 가장 인기 있는 드론 유형 중 하나이며 구축이 매우 간단합니다. 게다가 모든 드론은 기본적으로 동일한 해부학적 구조를 가지고 있으므로 이 가이드를 만들고자 하는 거의 모든 유형의 드론에 적용할 수 있습니다.
DIY 드론을 만드는 방법입니다.
처음부터 건물을 짓는 경우 첫 번째 작업은 프레임을 구성하기 위한 재료를 선택하는 것이며, 이는 드론이 얼마나 견고하거나 견고해야 하는지에 따라 다릅니다. 옵션에는 목재, 금속 및 플라스틱이 포함됩니다. 금속을 사용하더라도 가벼운 소재를 선택하는 것을 잊지 마십시오.
선택한 프레임 소재를 가로 60cm, 세로 30mm 두 개를 오려내어 소재에 따라 풀이나 못을 이용하여 X자 모양으로 연결하는 것이 쿼드콥터의 기본 구조입니다.
드론용 프레임(더 쉬운 옵션)을 직접 만드는 대신 구입하도록 선택할 수도 있습니다. 고품질 프레임을 선택하십시오.
PDB는 일반적으로 프레임 위나 아래에 있습니다. 다른 구성 요소는 배전판에 연결됩니다. 프레임에 PDB를 부착하기 전에 먼저 연결하는 것이 가장 좋습니다.
커넥터를 ESC와 모터에 납땜한 다음 ESC와 배터리 핀아웃도 납땜해야 합니다. , 종종 "핀아웃"으로 쓰여지는 것은 전기 커넥터의 접점과 그 기능 간의 상호 참조입니다. 핀을 PDB에 대한 수 커넥터로 비유한 것이 있습니다. 모든 커넥터가 제자리에 있으면 집 타이를 사용하여 PBD를 프레임에 고정할 수 있습니다.
각 모터를 장착할 DIY 드론 프레임에 구멍을 뚫습니다. 모터에 마운팅이 제공되지 않는 경우 클립과 샤프트를 자유롭게 움직일 수 있도록 추가 구멍을 만드는 것이 좋습니다. 물론 마운팅이 제자리에 있는 경우 이 단계를 건너뜁니다.
이제 모터를 장착할 차례입니다. 하지만 모터를 잘못 배치하지 않도록 주의 깊게 살펴야 합니다. 쿼드콥터에는 4개의 모터가 있습니다. 2개의 CW(시계 방향) 및 2개의 CCW(반시계 방향) 모터. 올바르게 설치하지 않으면 만족스러운 결과를 얻지 못할 것입니다.
각 암 끝에 올바른 모터를 놓고 나사와 드라이버를 사용하여 고정합니다. 너무 꽉 조이지 않도록 하십시오.
다음으로 전자 속도 컨트롤러를 장착해야 합니다. ESC를 연결하기에 좋은 위치는 프레임 하단입니다. 이렇게 하면 드론 위쪽에 다른 구성 요소를 위한 공간이 생깁니다.
비행 중에 ESC가 제자리에 유지되도록 지퍼 타이를 사용하여 프레임에 ESC를 고정합니다. ESC 커넥터를 모터에 연결하는 것을 잊지 마십시오.
이제 CW 및 CCW 모터가 올바르게 회전하는지 테스트할 좋은 시간입니다. 올바른 방향으로 회전하지 않으면 연결을 전환하십시오.
UAV는 하강할 때 지면과 충돌하는 대신 한 조각으로 착륙해야 합니다. 랜딩 기어는 착륙 중 충격을 크게 최소화하며 드론에는 반드시 있어야 합니다.
이에 대한 엄격하고 빠른 규칙은 없습니다. 여기에 필요한 것은 창의성입니다. 목표는 소형 드론이 착륙할 때 전반적인 충격을 줄이는 것입니다.
그러나 영감이 필요하다면 좋은 착륙 장치를 만드는 방법에 대한 아이디어가 있습니다. 금속 파이프를 약 2cm 두께의 링 4개로 자릅니다. 덕트 테이프를 사용하여 프레임에 링을 부착합니다. 플라스틱이나 강하지만 유연한 재료를 사용하여 착륙 장치를 만들 수도 있습니다.
드론 중앙 부근의 프레임 상단에 바로 사용할 수 있는 비행 컨트롤러를 장착합니다. 드론 키트로 비행 컨트롤러를 얻거나 직접 제작할 수 있습니다. 그러나 절차가 상당히 까다롭고 어렵기 때문에 확신이 있는 경우에만 하십시오.
비행 컨트롤러는 안정성을 허용하고 비행 중 방향 변경을 처리합니다. 양면 접착 테이프, 집타이 또는 나사로 고정하여 제자리에 고정하십시오.
모터의 진동은 비행 컨트롤러에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 모터에서 발생하는 진동을 줄이기 위해 장착할 때 비행 컨트롤러 아래에 작은 스펀지를 추가하는 것을 잊지 마십시오. 그렇게 하면 비행 중 드론의 전반적인 안정성이 향상됩니다.
이제 모든 전선과 기타 전자 장치를 비행 컨트롤러에 연결하고 ESC를 보정합니다. 이것은 또한 프로펠러를 부착하기에 좋은 시기입니다. CW와 CCW를 올바르게 설치하면 자동으로 조여지므로 너무 세게 설치하지 마십시오. 프로펠러가 회전할 때 공기를 아래쪽으로 밀고 있는지 확인하십시오.
UAV를 제어하려면 원격 제어 시스템이 필요합니다. 사용할 수 있는 옵션이 꽤 있으므로 조사를 하고 Spektrum, Futaba, FlySky 등과 같은 더 신뢰할 수 있는 옵션 중 하나를 선택하십시오.
또한 항공 사진 카메라를 사용할 계획이라면 몇 개를 포함하여 스로틀, 롤, 피치 및 요잉을 위한 몇 가지 채널이 필요합니다. 카메라나 기타 유용한 액세서리가 있는 드론은 날아다니는 항공기보다 더 가치가 있습니다. 그러나 첫 DIY 드론의 경우 너무 많은 장치 없이 간단한 드론을 만드는 것이 좋습니다. 항상 개선의 여지가 있으므로 첫 DIY 드론에 과부하가 걸리지 않도록 하세요.
다음으로 비행 컨트롤러를 ESC 및 원격 제어 시스템에 구성합니다. 이 단계에는 많은 조립, 배선 및 프로그래밍이 포함됩니다. 특정 비행 컨트롤러를 선택하는 방법에 대한 구체적인 지침은 웹에서 적절한 튜토리얼 비디오를 찾으면 도움이 될 것입니다.
드론을 사용하기 전에 모든 것이 제대로 작동하는지 테스트해야 합니다. OpenPilot, MissionPlanner 또는 기타 우수한 GCS 소프트웨어를 사용하여 센서 및 기타 구성 요소를 포함한 모든 기능을 확인할 수 있습니다.
테스트 전에 프로펠러를 제거하는 것이 가장 좋습니다. 여기 문제가 있습니다. 재판 중에 아무 것도 깨지지 않을 것이라고 너무 확신할 수는 없습니다. 여기까지 왔다가 처음부터 다시 시작하는 것은 답답할 수 있습니다. 따라서 소품을 제거하면 시험 중 드론이 파손될 위험이 줄어듭니다.
소형 드론을 테스트하기에 적합한 장소를 찾으십시오. 통제된 거리 내에서 이 작업을 수행하고 드론의 움직임을 테스트할 때 케이블과 집타이에 주의하십시오. 테스트 중에 불안정하거나 움직이는 것처럼 보이는 구성 요소를 고정합니다. 모든 것이 계획대로 작동하면 드론이 이륙할 준비가 된 것입니다!
마지막 단계는 드론을 날리는 것입니다. 이것은 고무가 도로와 만나는 곳, 또는 케이스에서 장치가 공기와 만나는 곳입니다! 이륙하기 전에 배터리가 제자리에 있는지 확인하십시오(가급적 벨크로 스트립 사용). 비행 중에 배터리가 움직이는 것을 원하지 않습니다. 또한 모든 구성 요소에 올바르게 연결되어 있고 충분한 전원을 공급하는지 확인하십시오. 이륙하기 전에 배터리가 반쯤 비어 있지 않은지 확인하십시오. 공중에서 전력이 바닥나고 싶지 않을 것입니다.
첫 테스트 비행의 경우 DIY 드론을 테스트할 수 있는 열린 공간을 찾으십시오. 열린 공간은 충돌 시 소형 항공기의 손상을 최소화합니다. 또한 문제가 발생하면 열린 공간에서 드론이 유발할 수 있는 잠재적인 손상을 제한할 수 있습니다. 비행 세션 내내 볼 수 있는 곳에서 드론을 테스트해야 합니다.
작은 드론을 땅에 놓고 조종기를 켜고 첫 비행을 시작하세요. 드론을 천천히 조절하여 시작을 위해 낮은 고도에서 유지하도록 하십시오. 그렇게 하면 드론이 통제 불능 상태가 되어 추락할 경우 심각한 손상을 방지할 수 있습니다.
지침을 따르고 실사를 수행하면(예기치 않은 사고가 없는 한) UAV가 원활하게 이륙할 것입니다.
첫 비행을 축하합니다!
이 기사는 처음부터 드론을 만드는 방법에 관한 것입니다. 고려해야 할 요소는 많지만 다양한 구성 요소와 올바른 부품을 선택하는 방법을 아는 것부터 시작합니다. 카메라와 같은 액세서리를 UAV에 추가하면 드론의 기능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 영광스러운 연을 날리는 대신 카메라가 달린 드론은 여러 면에서 유용할 수 있습니다.
드론 설계의 성공은 추력 대 중량 비율에서 시작됩니다. 최고의 드론은 날 수 있을 만큼 가볍지만 공중에서 균형을 유지할 수 있을 만큼 무겁다는 것을 항상 기억하십시오.
드론을 만드는 실제 절차는 약간 다르며 몇 가지 중소 단계를 포함할 수도 있습니다. 드론의 구성 요소, 액세서리, 프로그램 및 유형이 사람마다 다르기 때문입니다. 또한 드론을 구성하고 연결하는 방법은 각 개인이 드론을 얼마나 단순하게 또는 복잡하게 만들려는지에 따라 다릅니다.
FPV 드론 키트의 부품을 결합하는 것은 괜찮습니다. 특히 초보자라면 더욱 그렇습니다. 이렇게 하면 관련된 다양한 부품과 단계에 익숙해지는 데 도움이 될 뿐만 아니라 처음부터 제작하기로 결정할 때 무엇을 기대해야 하는지도 알 수 있습니다.
첫 DIY 드론은 완벽하지 않을 수 있지만 연습하면 완벽해집니다. 그리고 그것이 땅에서 떨어지는 것을 보는 스릴은 미래에 더 나은 버전을 만들 동기를 부여하기에 충분합니다.
산업기술
라즈베리 파이 Raspberry Pi 로봇을 만드는 것이 까다롭고 복잡합니까? 당신은 올바른 위치에 있습니다. 실제로 로봇에 Pi 보드를 사용하면 저렴한 가격에 완전한 컴퓨터를 얻을 수 있습니다. 따라서 이를 소형 폼 팩터 및 광범위한 커뮤니티 지원과 결합하면 초보자에게도 훌륭한 보드가 될 것입니다. 그러나 로봇의 세계에 뛰어드는 것은 보다 발전된 회로 설계에 뛰어드는 것을 의미합니다. 하지만 걱정하지 마세요. 최대한 쉽게 만들어 드리겠습니다. https://www.wellpcb.com/ 따라서 이 기사에서는 Raspber
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