Stavba kvadrokoptéry (1) - výběr komponent

Konečně jsem se dokopal k tomu, postavit si vlastní kvadrokoptéru. Nejdříve jsem přemýšlel nad AR.Dronem od Parrotu. Chtíč po této hračce mě ale přešla už při prvním pohledu na létání s ní. Převážně naslouchá senzorům a uživateli nenabízí zrovna moc možností jí upravovat, hrát si s ní a letání je vskutku pomalé.

Začal jsem tedy pátrat po kvalitnější a živější alternativě. Jako první jsem navštívil kamenou pobočku shopu www.rcm.cz. Po konzultaci s panem prodejcem jsem zjistil cenu kvaltní kvadrokoptéry v Čechách - začíná na asi 20,000 Kč. Po zamyšlení nad tím, že první kvadrokoptéru stejnak pravděpodobně roztřískám na malé kousíčky jsem si řekl, že taková cena pro mě není akceptovatelná. I když machrovat na kamarády, že mám doma kupu šrotu za 20,000 Kč by asi taky nebylo špatné. Hedal jsem dál. Po pár hodinách jsem objevil Čínský e-shop HobbyKing.com. Začal jsem procházet jejich zboží a po chvíli jsem již měl jasno. Kvadrokoptéru sestavím od nich a udělám si kafe.

Ale teď co vlastně koupit? V RC světě jsem naprostá lama. Začal jsem tedy procházet různá fóra a sjíždět videa na internetu. Ze začátku mi stavba přišla jako sranda, objednám pár komponent, zbouchám je do sebe a půjdu létat. Když jsem se ale do všeho dostával hlouběji, došlo mi, že zas tak jednoduché to nebude. Sepíšu tu čast toho, co jsem vyčetl a pochopil z fór a na základě toho vybral do své sestavy.

Rám

První co jsem začal vybírat byl rám. Tam není co řešit. Kdo chce mít veliký, koupí veliký, kdo chce malý, koupí malý, kdo nechce stavět kvadrokoptéru, koupí si vrtulník, nebo letadlo. Hned mi padl do oka 666 mm rám HobbyKing X666. Hm, v Evropě není skladem. Hledal jsem dál. Dalšími adepty se staly 600 mm HobbyKing X525 a 498 mm Turnigy Talon Carbon Fiber Quadcopter Frame. Naprosto dokonale jsem nevěděl, který si vybrat. X525 je větší, hezčí (subjektivně), levnější. Talon lehčí a kvalitnější. Kamarádce se více líbil Talon, kterého jsem šel tedy objednat. Při přidávání do košíku jsem si pomyslel: "Jsem to ale kokot, vždyť Talon není v Evropě skladem.". Nakonec byla volba jasná - do košíku padl HobbyKing X525.

Řídící jednotka

Toto je vlastně mozek celé koptéry. Řídicí jednotka zpravidla obsahuje gyroskop, pomocí kterého kontroluje náklon a dle něho pak reguluje jednotlivé motory. Pokročilejší jednotky obsahují (nebo se k ním dá připojit) barometr, GPS, magnetometr a další senzory. Čím víc senzorů, tím lépe se dá kvadrokoptéra stabilizovat a jejich spojením pak vytvářet funkce, jako například failsafe mód, což je vlastně robotická obdoba pejskařského povelu: "Táhni na místo Sezname!". Koptéra jednoduše přistane tam, odkud startovala.

Každá jednotka má i svůj firmware, tomu ale budu věnovat samostatný článek.

Existuje kupa řídících jednotek na různých platformách. Ty nejpokročilejší využívají nejčastěji Arduino. První jednotka, na které jsem hodil oko byla MultiWii PRO Flight Controller w/MTK GPS Module, jež je stavěná právě na Arduinu a řídí se povely ze senzorů vykuchaných z Nintenda Wii. Našel jsem jak kladné, tak záporné ohlasy. Záporné hlavně na složitější nastavování. Po prolezení snad všech cenově dostupných jednotek na HobbyKingu jsem objevil KK2.0. Velké plus je, že má displej a ovládací tlačítka, odpadá tedy nutnost připojování k PC při dolaďování. Řekl jsem si, že toto bude asi pro první seznámení ta nejlepší varianta.

Motory, regulátory a vrtule

U motorů se musí hledět hlavně na hodnotu KV, která určuje, kolik zprostředkuje otáček na 1 Volt, maximální odebírané proudy, dle kterých se vybírají regulátory a částečně na váhu. Pro kvadrokoptéry se doporučují hodnoty KV mezi 1000 a 1300 rpm/V a regulátory 15-30 A. Vrtule se volí hlavně podle KV. Pro menší hodnoty se doporučují velikosti 10" a stoupání 4,5", pro větší hodnoty 8"/4,5". Osazují se křížem 2 pravotočivé a 2 levotočivé. Regulátory je třeba přizpůsobit motorům tak, že by měly být schopny dodat proud o něco vyšší, než je jmenovité Imax motorů.

Na Youtube jsem viděl opravdu hodně živou kvadrokoptéru, která měla motory s KV 1650 rpm/V, 20 A regulátory a vrtule 8"/4,5". To se mi zalíbilo a tak jsem i zvolil. Doporučení KV jsem tedy neuposlechl a vybral motory Turnigy L2210A-1650 s KV 1650 rpm/V a Imax 17,5 A, regulátory Turnigy Multistar 20 Amp a vrtule 8"/4,5" (ty koupím v kamené prodejně).

Akumulátor

Tady není moc co řešit. Asi jediná hodnota, kterou je potřeba si ohlídat je hodnota xS. Značí počet sériově zapojených článků a tím pádem i napětí akumulátoru. Akumulátor 3S má napětí 11,1 V, takže je potřeba, aby to podporovaly i regulátory a další komponenty, které budou k akumulátoru připojeny.

Určitě Li-Pol a čím větší kapacita, tím větší váha a tím i línější létání. Většinou jsem vídal osazení 2200 mAh. Do košíku padla Turnigy 2200mAh 3S 20C Lipo Pack.

Potřebně nepotřebné doplňky

Toto už jsou jen doplňky. Dají se zbastlit ze zbytků, ale když už to skoro nic nestojí...

Deska pro rozvod napětí do regulátorů Hobby King Quadcopter Power Distribution Board

Signalizace nízkého napětí v akumulátoru On-Board Lipoly Low Voltage Alarm 2s~3s

Servo káblíky 10CM Male to Male Servo Lead (JR) 26AWG

Držák akumulátoru Turnigy Battery Strap 330mm

Plastové šroubky, matky, stěžejky a další. To už si každý najde sám.

Když to všechno sečtu, tato sestava vyjde na necelých 200 USD + pošta. Za 4000 Kč nic podobného v ČR opravdu neseženete ani za boha. Pokud nemáte rádio, přičtěte si k ceně ještě cca. 3000 Kč v ČR, nebo 1000 Kč z HobbyKingu.

Už jen počkat až to všechno dorazí a pustím se do foto návodu kompletování.

Doufám, že to bude létat alespoň podobně jako kvadro na tomto videu.