드론은 무인 항공기 또는 비행 로봇으로, 공식적으로 무인 항공기(UAV)라고 합니다. 드론은 지상 기반 컨트롤러를 통해 항공기와 원격으로 제어 및 통신합니다.
가장 쉬운 옵션은 바인드앤플라이(BNF)나 레디투플라이(RTF) 같은 상용 드론을 구매하는 것이지만, 모험을 즐기는 기술 애호가라면 FPV(1인칭 시점) 드론을 직접 만들어보고 싶어 할 것입니다.
엔지니어나 공학도일 필요는 없습니다(물론 큰 장점이긴 합니다). 올바른 지침을 인내심 있게 따를 수만 있다면 모든 DIY 드론 애호가들이 직접 드론을 조립하는 스릴을 즐길 수 있습니다.
이 가이드의 핵심은 단순히 드론 키트를 사서 사전 조립된 부품을 납땜하는 것을 넘어섭니다. 엔지니어, 설계자, DIY 드론 팬들이 드론 제작에 필요한 다양한 부품, 부품 선택 방법, 모든 부품을 실제로 비행 가능한 하나의 기능적인 드론으로 결합하는 정확한 단계를 진정으로 배우고자 할 때를 위한 것입니다.
DIY 드론 제작 학습이 세상에서 가장 쉬운 일은 아닙니다. 지침이 아무리 단순해 보여도 실제로는 상당한 노력이 필요하지만, 최종 만족감이 그 모든 노력을 보상합니다.
이제 드론의 다양한 유형을 간단히 살펴보겠습니다.
드론은 한 가지 유형만 있는 것이 아닙니다. 설계, 목적, 크기 등 몇 가지 분류가 있습니다. 하지만 소비자 드론의 설계에 초점을 맞춰 보겠습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
헬리 드론이라고도 합니다. 단일 로터만으로 공중에 떠 있습니다(이름에 그대로 나와 있습니다!).
중앙 본체와 프로펠러를 구동하는 두 개 이상의 로터가 있는 드론입니다. 전문가 팁: "하늘의 눈"을 원한다면 멀티 로터 드론이 최선의 선택입니다. 프레임과 위치 제어가 훌륭해 항공 사진 촬영에 멀티 로터 드론을 따를 수 없습니다. 가장 흔한 유형은 4개 로터(쿼드콥터)입니다. 그 외 트라이콥터(3개), 헥사콥터(6개), 옥토콥터(8개) 등이 있습니다.
안면 인식 기능이 있는 고화질 카메라를 탑재한 소형 드론으로 셀카 촬영용입니다. 스마트폰에 다운로드한 모바일 앱으로 조작합니다. 예: DJI Spark, DJI Mavic Pro, Skye Drone, JJRC H37 Elfie 드론.
자동차 경주와 유사하지만 공중에서 진행되는 경주 대회에 사용되는 FPV 드론입니다. 각 참가자는 헤드 마운트 디스플레이를 착용하고 카메라 장착 드론을 제어하며 실시간 피드 스트림을 봅니다. 좋은 레이싱 드론: Walkera F210 3D, Eachine Wizard X220S, Holy Stone HS230, ARRIS X-Speed 280 V2.
이미 조립된 부품을 조립하든 처음부터 만들든 기본 도구가 필요합니다. 게다가 충돌 후 드론 수리 시에도 유용합니다.
DIY 드론 제작(및 수리)에 필요한 필수 도구들입니다.
필요한 구성 요소와 액세서리는 만들고자 하는 드론 유형과 수행하려는 기능에 따라 다릅니다. 하지만 거의 모든 드론 제작에 필요한 기본 부품은 다음과 같습니다.
드론의 모든 것이 프레임 위에 놓입니다. 직접 만들거나 구매할 수 있습니다. 이상적인 드론 크기에 맞는 프레임을 선택하고, 암이 사용하려는 모터 수와 일치하는지 확인하세요. 예를 들어 쿼드콥터를 원하면 4개 암이 있는 프레임을 구매하세요.
사용하려는 배터리 유형과 용량에 신중히 고려하세요. 높은 용량과 출력으로 리튬 폴리머 배터리(Li-Po)가 선호됩니다.
배터리 모니터 없이도 비행 가능하지만, 배터리 레벨을 조기에 경고해주어 매우 유용합니다. 연못 위에서 드론이 배터리 부족으로 추락하는 일은 피하고 싶을 것입니다!
비행 중 녹화나 항공 사진 촬영을 위해 카메라가 필요합니다. 최고의 드론 카메라는 4K 화질입니다. 카메라 장착 드론 사용 시 짐벌도 유용할 수 있습니다.
PDB 용접용 4.5mm 커넥터, ESC와 모터용 3.5mm 커넥터가 필요합니다.
드론의 두뇌입니다. 비행 컨트롤러는 모든 드론 하드웨어의 허브로, 모든 구성 요소에 전력을 분배하고 모터를 동시에 제어합니다. 자이로스코프와 가속도계가 있는 것을 선택하세요.
사용할 ESC 수는 드론 암 수에 따라 다릅니다. 브러시드 모터 사용 시 ESC가 필요하지 않습니다.
필요한 모터 수는 단일 로터 드론인지 멀티 로터 드론인지에 따라 다릅니다. 하지만 모터에서 가장 중요한 것은 유형입니다. 브러시드와 브러시리스 두 가지 주요 유형이 있습니다. 브러시리스 모터가 DIY 드론에 선호됩니다. 배터리에 부담이 적고 수명이 더 깁니다. 브러시드 모터는 더 저렴하지만 레디투플라이 드론에 더 적합합니다. 단점은 브러시리스 옵션보다 더 빨리 마모되고 고장난다는 것입니다.
비행 중 진동을 줄여주며, 사진 촬영이나 비디오 녹화를 원한다면 특히 유용합니다.
배터리 커넥터와 ESC 같은 주요 전기 구성 요소를 연결하는 하드웨어입니다.
드론 프레임에 맞는 프로펠러를 선택하세요. 나무로 프레임을 만들 수 있지만 나무 프로펠러는 없습니다. 드론에 잘 맞고 품질 좋은 재료의 프로펠러를 선택하세요.
송신기는 조종사가 들고 있는 것이고, RC 수신기는 드론에 남아 조종사의 명령을 수신합니다. 장치는 비행 컨트롤러에 연결됩니다. 5~6채널 정도 되는 RC 컨트롤러를 선택하세요. 스로틀, 피치, 롤, 요 채널이 자동으로 4개 채널을 차지해 2개 여분 채널이 다른 제어용으로 남습니다.
사진 촬영이나 비디오 녹화 드론을 원한다면 사진과 비디오 저장을 위해 USB 키가 필요합니다.
배터리 충전기와 기타 액세서리도 원하는 목표에 따라 포함할 수 있습니다.
드론은 개별 부품만큼 좋으므로, 신뢰할 수 있고 품질 좋은 부품을 공식 매장에서 구매하세요.
누구나 타이와 도구로 드론 부품을 결합할 수 있습니다. 질문은 드론이 제대로 비행하고 작동할 것인가입니다. 드론이 의도한 대로 작동하려면 올바른 부품을 선택하는 방법을 알아야 합니다.
품질 좋고 신뢰할 수 있는 부품을 찾는 것 외에도 드론의 추력 대 중량 비율을 고려해야 합니다. 드론 무게를 들어 올릴 충분한 상승 추력이 있어야 합니다. 드론 제작에 들어가는 모든 구성 요소의 무게를 더해 총중량을 결정할 수 있습니다.
이 소형 항공기가 성공적으로 비행하려면 올바른 모터, 프로펠러 크기, 그리고 드론에 전력을 공급할 올바른 배터리를 선택해야 합니다. 이것이 충분한 추력을 제공하는 간단한 방법이며, 드론이 비행할지 말지를 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.
모든 "지루한" 세부사항을 끌어들이지 않고, 추력 표가 함께 제공되는 모터를 항상 선택하세요. 데이터는 드론을 끌어내리지 않으면서 어떤 모터와 다른 구성 요소를 선택할지 결정하는 데 도움이 됩니다.
2:1 추력 대 중량 비율은 보통 부드러운 비행에 이상적이지만, 드론 레이싱에 참여하려면 5:1 같은 더 높은 비율을 목표로 하세요. 하지만 비행 시간이 길어지면 더 큰 배터리(더 무거운 무게)가 필요합니다.
자, 이제 필요한 모든 부품을 모았고 필요한 도구도 준비되었으니, 다음 당연한 단계는 부품을 결합, 납땜, 바인딩하기 시작하는 것입니다.
드론을 만드는 방법은 여러 가지가 있습니다. 단계와 구성 요소는 드론이 실제로 얼마나 DIY인지에 따라 다를 수 있습니다. 하지만 가장 중요한 것은 만들고자 하는 FPV 드론 유형이 제작 방식을 결정한다는 것입니다.
간단하게 하기 위해 이 단계별 가이드는 쿼드콥터(4개 로터) 드론 유형에 초점을 맞춥니다. 몇 가지 이유가 있습니다.
첫째, 가장 인기 있는 드론 유형 중 하나이며 제작이 꽤 간단합니다. 게다가 모든 드론은 기본적으로 같은 해부학적 구조를 가지므로 이 가이드를 만들고자 하는 거의 모든 드론 유형에 적용할 수 있습니다.
DIY 드론 제작 방법은 다음과 같습니다.
처음부터 만드는 경우 프레임 제작 재료를 선택하는 것이 첫 작업이며, 이는 드론을 얼마나 견고하게 만들고 싶은지에 따라 다릅니다. 옵션으로는 나무, 금속, 플라스틱이 있습니다. 금속을 사용하더라도 가벼운 재료를 선택하세요.
선택한 프레임 재료로 60cm 길이, 30mm 폭의 두 조각을 잘라 재료에 따라 접착제나 못으로 "X" 모양으로 연결하세요. 이것이 기본 쿼드콥터 구조입니다.
프레임을 직접 만드는 대신 구매할 수도 있습니다(더 쉬운 옵션). 고품질 프레임을 선택하세요.
PDB는 보통 프레임 위나 아래에 장착됩니다. 다른 구성 요소는 전력 분배 보드에 연결됩니다. PDB를 프레임에 부착하기 전에 연결을 먼저 만드는 것이 좋습니다.
커넥터를 ESC와 모터에 납땜한 후, ESC와 배터리 핀아웃(pinout)을 PDB에 납땜하세요. 핀아웃은 전기 커넥터의 접점과 기능 간 상호 참조입니다. 핀을 PDB에 대한 수 커넥터에 비유할 수 있습니다. 모든 커넥터가 제자리에 있으면 타이로 PDB를 프레임에 고정할 수 있습니다.
DIY 드론 프레임에 각 모터를 장착할 구멍을 뚫으세요. 모터에 마운팅이 없는 경우 클립과 샤프트의 자유로운 움직임을 위해 추가 구멍을 내는 것이 좋습니다. 마운팅이 이미 있다면 건너뛰세요.
이제 모터를 장착할 차례지만 잘못 배치하지 않도록 주의 깊게 봐야 합니다. 쿼드콥터에는 4개 모터가 있으며, 2개는 CW(시계 방향), 2개는 CCW(반시계 방향) 모터입니다. 올바르게 설치하지 않으면 만족스럽지 못한 결과를 얻게 됩니다.
각 암 끝에 올바른 모터를 놓고 나사와 드라이버로 고정하세요. 너무 조이지 않게 하세요.
다음으로 전자 변속기를 장착해야 합니다. 프레임 하단에 ESC를 연결하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 드론 상단에 다른 구성 요소를 위한 공간이 생깁니다.
타이로 ESC를 프레임에 고정해 비행 중 제자리에 있도록 하세요. ESC 커넥터를 모터에 연결하는 것을 잊지 마세요.
이제 CW와 CCW 모터가 올바르게 회전하는지 테스트하기 좋은 시점입니다. 올바른 방향으로 회전하지 않으면 연결을 전환하세요.
UAV는 하강 시 지면과 충돌하는 대신 한 조각으로 착륙해야 합니다. 랜딩 기어는 착륙 시 충격을 크게 최소화하며 드론에는 반드시 있어야 합니다.
이에 대한 엄격한 규칙은 없습니다. 창의성이 필요합니다. 목표는 소형 드론 착륙 시 전체 충격을 줄이는 것입니다.
영감이 필요하다면 좋은 랜딩 기어 만드는 방법 아이디어입니다. 금속 파이프를 약 2cm 두께의 4개 링으로 자르세요. 덕트 테이프로 링을 프레임에 부착하세요. 플라스틱이나 튼튼하지만 유연한 재료로도 랜딩 기어를 만들 수 있습니다.
드론 중간 근처 프레임 상단에 바로 사용 가능한 비행 컨트롤러를 장착하세요. 드론 키트에서 구하거나 직접 만들 수 있습니다. 하지만 절차가 꽤 까다롭고 어려우니 확실할 때만 직접 만드세요.
비행 컨트롤러는 비행 중 안정성을 유지하고 방향 변화를 처리합니다. 양면 테이프, 타이, 나사로 제자리에 고정하세요.
모터의 진동이 비행 컨트롤러에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 비행 컨트롤러 장착 시 모터에서 발생하는 진동을 줄이기 위해 작은 스펀지 조각을 아래에 깔아주세요. 이렇게 하면 비행 중 드론의 전반적 안정성이 향상됩니다.
이제 모든 전선과 전자 장치를 비행 컨트롤러에 연결하고 ESC를 캘리브레이션하세요. 이 시점에 프로펠러를 장착하는 것도 좋습니다. 너무 꽉 조이지 마세요. CW와 CCW를 올바르게 설치하면 자동으로 조여집니다. 프로펠러가 회전할 때 공기를 아래로 밀어내는지 확인하세요.
UAV를 제어하려면 원격 제어 시스템이 필요합니다. 꽤 많은 옵션이 있으니 조사해 Spektrum, Futaba, FlySky 등 더 신뢰할 수 있는 것 중 하나를 선택하세요.
스로틀, 롤, 피치, 요 채널이 필요하며, 항공 사진 카메라 사용 계획이라면 몇 개 더 필요합니다. 카메라나 다른 유용한 액세서리가 있는 드론은 단순한 비행 항공기보다 더 가치가 있습니다. 하지만 첫 DIY 드론이라면 너무 많은 장치 없이 간단한 드론을 만드는 것도 괜찮습니다. 개선의 여지는 항상 있으니 첫 DIY 드론에 과부하를 주지 마세요.
다음으로 비행 컨트롤러를 ESC와 원격 제어 시스템에 구성하세요. 이 단계에는 많은 조립, 배선, 프로그래밍이 포함됩니다. 웹에서 특정 비행 컨트롤러 선택에 대한 적절한 튜토리얼 비디오를 찾아 구체적인 지침을 얻는 것이 도움이 됩니다.
드론을 사용하기 전에 모든 것이 제대로 작동하는지 테스트해야 합니다. OpenPilot, MissionPlanner 또는 기타 좋은 GCS 소프트웨어를 사용해 센서와 기타 구성 요소를 포함한 모든 기능을 확인할 수 있습니다.
테스트 전 프로펠러를 제거하는 것이 좋습니다. 시험 중 아무 문제도 없을지 확신할 수 없기 때문입니다. 여기까지 왔는데 다시 처음부터 시작하는 건 답답할 수 있습니다. 따라서 프로펠러를 제거하면 시험 중 드론 파손 위험을 줄일 수 있습니다.
소형 드론 테스트에 적합한 장소를 찾으세요. 통제된 거리 내에서 하고 테스트 중 케이블과 타이에 주의하며 드론 움직임을 관찰하세요. 테스트 중 불안정하거나 움직이는 구성 요소가 있으면 고정하세요. 모든 것이 계획대로 작동하면 드론은 이륙 준비 완료!
마지막 단계는 드론 비행입니다. 고무가 도로와 만나거나, 이 경우 장치가 공기를 만나는 순간입니다! 이륙 전 배터리가 안전하게 제자리에 있는지 확인하세요(벨크로 스트립 사용 권장). 비행 중 배터리가 움직이지 않게 하세요. 또한 모든 구성 요소에 제대로 연결되어 충분한 전력을 공급하는지 확인하세요. 배터리가 반쯤 비어있지 않은지 확인하세요. 공중에서 전력이 다 떨어지는 건 절대 원치 않습니다.
첫 시험 비행을 위해 드론을 테스트할 넓은 장소를 찾으세요. 넓은 공간은 추락 시 소형 항공기 손상을 최소화합니다. 또한 문제가 생기면 드론이 일으킬 잠재적 피해도 제한합니다. 비행 세션 내내 드론을 볼 수 있는 곳에서 테스트하세요.
소형 드론을 지면에 놓고 컨트롤을 켜고 첫 비행을 시작하세요. 드론을 천천히 스로틀 업해 저고도로 유지하세요. 이렇게 하면 드론이 제어 불능 상태가 되어 추락하더라도 심각한 손상을 방지할 수 있습니다.
지침을 따르고 실사를 다했다면(예상치 못한 사고가 없는 한), UAV는 순조롭게 이륙할 것입니다.
첫 비행 축하드립니다!
이 글은 드론을 처음부터 만드는 방법에 관한 것입니다. 고려해야 할 요소가 많지만, 다른 구성 요소와 올바른 부품 선택 방법을 아는 것부터 시작합니다. 카메라 같은 액세서리를 UAV에 추가하면 드론 기능이 크게 향상됩니다. 화려한 연을 날리는 대신 카메라 장착 드론은 여러 면에서 유용해질 수 있습니다.
드론 설계의 성공은 추력 대 중량 비율에서 시작합니다. 최고의 드론은 비행할 만큼 가볍지만 공중에서 균형을 유지할 만큼 충분히 무겁다는 것을 항상 기억하세요.
실제 드론 제작 절차는 약간 다를 수 있으며 여러 작거나 중간 단계가 포함될 수 있습니다. 구성 요소, 액세서리, 프로그램, 드론 유형이 사람마다 다르기 때문입니다. 또한 구성하고 조립하는 방식은 각 개인이 드론을 얼마나 간단하거나 복잡하게 만들려는지에 따라 다릅니다.
완전 초보자라면 FPV 드론 키트에서 부품을 결합하는 것도 괜찮습니다. 다양한 부품과 단계에 익숙해지고 처음부터 만들 때 무엇을 기대할지 느낄 수 있습니다.
첫 DIY 드론이 완벽하지 않을 수 있지만 연습이 완벽을 만듭니다. 땅에서 이륙하는 것을 보는 스릴은 미래에 더 나은 버전을 만들기에 충분한 동기부여가 됩니다.
산업기술
라즈베리 파이 라즈베리 파이 로봇 만들기가 까다롭고 복잡하다고 느끼시나요? 그렇다면 올바른 곳에 오셨습니다. 파이 보드를 로봇에 사용하면 저렴한 가격에 완전한 컴퓨터를 얻을 수 있습니다. 따라서 작은 폼 팩터와 광범위한 커뮤니티 지원과 결합하면 초보자에게도 훌륭한 보드가 됩니다. 그러나 로보틱스 세계로 뛰어드는 것은 더 고급 회로 설계로 뛰어드는 것을 의미합니다. 하지만 걱정하지 마세요, 최대한 쉽게 만들어 드리겠습니다. https://www.wellpcb.com/ 이 기사에서는 라즈베리 파이 로봇을 만드는 방법과 만들 수 있는
아두이노로 만들 독특한 프로젝트를 찾고 계신가요? 그럼 아두이노 스피커를 만들 수 있습니다. 아두이노 스피커는 다양한 소리를 재생하는 데 사용할 수 있는 음악 프로젝트입니다. 또한 아두이노 프로젝트가 처음이라면 이 프로젝트가 완벽합니다. 사실 아두이노 스피커 프로젝트는 만들기 위해 두 개의 구성 요소만 필요하므로 가장 간단한 아두이노 회로 중 하나입니다. 이 아두이노 스피커 튜토리얼에서는 아두이노 스피커가 어떻게 작동하는지, 어떻게 만들고 프로그래밍하는지 소개하겠습니다. 준비되셨나요? 시작해볼까요! 아두이노 스피커는 어떻게 작동하나
