3डी प्रिंट करने योग्य ड्रोन: 4 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

टिंकरकाड प्रोजेक्ट्स »

ड्रोन उड़ाना मजेदार हो सकता है, लेकिन आपके द्वारा डिजाइन किए गए ड्रोन को उड़ाने के बारे में क्या?

इस परियोजना के लिए, मैं एक स्काईडाइवर के आकार का एक ड्रोन बनाउंगा, लेकिन आप अपनी रचनात्मकता को बहने देने के लिए स्वतंत्र हैं और एक मकड़ी, डायनासोर, कुर्सी या जो कुछ भी आप सोच सकते हैं उसके आकार का ड्रोन डिजाइन कर सकते हैं।

अपने स्वयं के ड्रोन को डिजाइन करना काफी कठिन हो सकता है और सब कुछ काम करने और फिट होने से पहले इसमें कुछ मुद्रित फ्रेम लग सकते हैं (आप छोटी गलतियों को ठीक करने के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग कर सकते हैं)। मैं त्रुटियों की जांच के लिए मुद्रण से पहले आपके सीएडी कार्यक्रम में अपने ड्रोन को 'इकट्ठा' करने की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं (रोटर्स के बजाय आप संभावित टकराव की जांच के लिए उसी त्रिज्या के साथ डिस्क का उपयोग कर सकते हैं)।

आपूर्ति:

सामग्री की सूची:

• उड़ान नियंत्रक (आपके ड्रोन का दिमाग)
• चार ब्रशलेस मोटर्स (दो दक्षिणावर्त, दो वामावर्त)
• चार प्रोपेलर
• इलेक्ट्रॉनिक गति नियंत्रक (ईएससी)
• आरसी रिसीवर और ट्रांसमीटर
• बैटरी
• नायलॉन M3 स्क्रू, नट और स्पेसर
• लोचदार बैंड और टेप
• वैकल्पिक रूप से: GPS, कैमरा, सोनार या LED

आवश्यक उपकरण:

• थ्री डी प्रिण्टर
• सोल्डरिंग आयरन
• पेंचकस
• चिमटा

चरण 1: अपना ड्रोन डिजाइन करना

इस परियोजना के लिए मैं टिंकरकाड का उपयोग करूंगा, लेकिन आप अपनी पसंद का कोई भी 3D CAD प्रोग्राम चुन सकते हैं, जब तक आप इसे अपने 3D प्रिंटर पर निर्यात कर सकते हैं। शुरू करने से पहले मैंने रास्टर आयामों को अपने 3D प्रिंटर के अधिकतम आयामों में बदल दिया ताकि मैं आसानी से देख सकूं कि यह फिट होगा या नहीं।

आप अपने ड्रोन को किसी भी आकार में डिजाइन कर सकते हैं जब तक कि संरचना पर्याप्त रूप से मजबूत हो और आप फ्रेम पर सभी आवश्यक हार्डवेयर माउंट कर सकें। मोटर्स का पता लगाते समय रोटर के व्यास से अवगत रहें ताकि आपके प्रोपेलर एक दूसरे से या आपके ड्रोन की संरचना से न टकराएं।

भी:

• कनेक्टर्स और केबल्स के स्थान को ध्यान में रखें ताकि आपके पास पर्याप्त जगह हो।
• सुनिश्चित करें कि आपके स्क्रू फिट होंगे (सही व्यास और लंबाई)।
• सुनिश्चित करें कि आप सेटिंग बदलने के लिए अपने उड़ान नियंत्रक के यूएसबी पोर्ट तक पहुंच सकते हैं।
• आरसी रिसीवर और बैटरी (और वैकल्पिक रूप से एक कैमरा और जीपीएस) को माउंट करने के लिए स्थान निर्धारित करें।

इस परियोजना के लिए मैं हवा में उड़ने वाले स्काईडाइवर के आकार का एक ड्रोन डिजाइन करूंगा। इसके हाथों और पैरों पर मोटर लगे होंगे और बॉडी में फ्लाइट कंट्रोलर स्थित होगा। पहली तस्वीर टिंकरकाड का एक स्क्रीनशॉट है जिसमें स्काईडाइवर और मोटर माउंट का डिज़ाइन पहले ही पूरा हो चुका है।

मोटर को फ्रेम पर माउंट करने के लिए मुझे स्क्रू के लिए 4 छेद और केबलों के लिए पर्याप्त जगह चाहिए, इन छेदों के आकार और स्थान के लिए मोटर विनिर्देशों की जांच करें (दूसरी तस्वीर मेरी मोटर के आयाम हैं)। इसके अलावा, मैंने मोटर की धुरी के लिए शिकंजा के बीच में एक छेद जोड़ा है। फ़ाइल 'मोटर होल्स.एसटीएल' में आप मेरी मोटर के छेदों के सही आयाम पा सकते हैं। Tinkercad का उपयोग करके अपने ड्रोन में इन छेदों को जोड़ने के लिए आप बस सामग्री को 'छेद' में बदल सकते हैं और इसे उस स्थान पर ले जा सकते हैं जहाँ आप अपनी मोटर लगाना चाहते हैं। इसके बाद आप होल ऑब्जेक्ट और उस ऑब्जेक्ट का चयन करें जिसमें आप छेद चाहते हैं और उन्हें एक साथ समूहित करें (Ctrl + G)।

उड़ान नियंत्रक और 4-इन-1 ईएससी को माउंट करने के लिए, जो दोनों 20x20 मिमी हैं और जिन्हें स्टैक किया जा सकता है, मैंने स्काईडाइवर के शरीर में 2 सेमी (केंद्र से केंद्र तक) की दूरी पर चार छेद जोड़े।

इसके बाद, मैंने लैंडिंग गियर और शीर्ष कवर के लिए कंधों और ऊपरी पैरों (तीसरी तस्वीर) में कुछ छेद जोड़े, और फ्रेम (चौथा और पांचवां चित्र) मुद्रित किया।

अंत में मैंने ड्रोन के लिए शीर्ष कवर (आखिरी तस्वीर) तैयार किया जो बैटरी और रिसीवर ले जाएगा, और इस हिस्से को भी मुद्रित किया।

मैंने इस चरण में फ़्रेम (SkydiverDroneFrame.stl) और बैटरी माउंट (SkydiverBatteryMount.stl) के लिए stl फ़ाइलें जोड़ी हैं। यदि आप मेरा डिज़ाइन प्रिंट करना चाहते हैं, तो पहले जांच लें कि आपके सेटअप के लिए सभी छेद सही हैं या नहीं।

चरण 2: विधानसभा

पहले मैंने सभी मोटर्स को ESC में मिलाया। दो दक्षिणावर्त (CW) मोटर्स एक दूसरे के विपरीत होनी चाहिए और दो वामावर्त (CCW) भी (पहली तस्वीर देखें)। आगे आप ESC और मोटर्स को फ्रेम पर माउंट करें। यदि मोटरों में से एक गलत दिशा में घूम रहा है तो आप दो तारों को स्वैप कर सकते हैं या इसे सेटिंग्स में बदल सकते हैं (यदि ईएससी द्वारा समर्थित है)। जब आप मोटर दिशा की जांच करते हैं, तो इसे बिना प्रोपेलर के करें!

My ESC Dshot600 चलाता है और सेटिंग्स के माध्यम से मोटर की दिशा बदल सकता है। ऐसा करने के लिए आपको सबसे पहले ESC को फ्लाइट कंट्रोलर से कनेक्ट करना होगा और फ्लाइट कंट्रोलर को USB के जरिए अपने पीसी से कनेक्ट करना होगा। इसके बाद आप BLHeliSuite शुरू करें और 'रीड सेटअप' (तीसरी तस्वीर) पर प्रेस करें। डिस्कनेक्ट और चेक बटन के बीच आप मोटर के ESC पर राइट-क्लिक करके चयन कर सकते हैं और सेटिंग में मोटर की दिशा बदल सकते हैं। कुछ बदलने के बाद आपको अपने द्वारा किए गए परिवर्तनों को सुरक्षित करने के लिए सेटअप लिखें बटन पर क्लिक करना होगा।

अपने उड़ान नियंत्रक के सभी बंदरगाहों और कनेक्शनों को खोजने के लिए अपने उड़ान नियंत्रक के विनिर्देशों की जांच करें। चौथी तस्वीर मेरे द्वारा उपयोग किए गए Hakrc मिनी f4 उड़ान नियंत्रक के कनेक्शन दिखाती है। चूँकि मैं कैमरा या GPS का उपयोग नहीं करता, इसलिए मुझे केवल अपने रिसीवर (FlySky IBUS) और ESC को फ़्लाइट कंट्रोलर से जोड़ने की आवश्यकता थी।

अंतिम तीन तस्वीरें ड्रोन को ऊपर, नीचे और साइड एंगल से पूरी तरह से असेंबल करते हुए दिखाती हैं।

चरण 3: बीटाफलाइट

Betaflight एक प्रोग्राम है जिसका उपयोग आप सेटिंग बदलने और फ़्लाइट कंट्रोलर के फ़र्मवेयर को अपडेट करने के लिए कर सकते हैं। Betaflight के बजाय आप inav या cleanflight का भी इस्तेमाल कर सकते हैं।

पोर्ट्स टैब में आप अपने ड्रोन के पोर्ट के लिए कॉन्फ़िगरेशन सेट कर सकते हैं। इस टैब में सबसे महत्वपूर्ण आपके रिसीवर के लिए सीरियल आरएक्स को सक्षम करना है। Hakrc f4 मिनी विनिर्देशों के अनुसार (पिछले चरण का चौथा चित्र देखें), IBUS RX6 से जुड़ा है जिसका अर्थ है कि मुझे UART6 के लिए सीरियल Rx को सक्षम करना चाहिए।

कॉन्फ़िगरेशन टैब आपको ड्रोन के कॉन्फ़िगरेशन को बदलने की अनुमति देता है। जाँच करने के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं:

• मिक्सर फ़ाइल (मोटरों की संख्या, मोटरों का स्थान और मोटर निर्देश)
• रिसीवर (चुनिंदा प्रोटोकॉल जैसे IBUS या SBUS)
• अन्य विशेषताएं (यदि आपने एलईडी, सोनार जैसे फीचर जोड़े हैं)
• ईएससी/मोटर विशेषताएं (सही ईएससी प्रोटोकॉल का चयन करें)
• GPS (यदि आप GPS का उपयोग करते हैं तो सक्षम करें)

पीआईडी सेटिंग्स टैब मूल रूप से आपको ड्रोन के व्यवहार को स्टिक इनपुट में बदलने की अनुमति देता है। एक उच्च आनुपातिक लाभ अधिक आक्रामक प्रतिक्रिया देगा जिसके परिणामस्वरूप ओवरशूट हो सकता है। एक उच्च अभिन्न लाभ इसे और अधिक स्थिर बनाता है और हवा या विस्थापित सीजी के प्रभाव को कम करता है लेकिन प्रतिक्रिया के लिए इसे धीमा और सुस्त बना सकता है। व्युत्पन्न लाभ सभी गतियों को कम कर देता है लेकिन जाइरोस्कोप शोर के प्रति संवेदनशील होता है और इससे मोटरें गर्म और जल सकती हैं।

चरण 4: सुधार

आपके ड्रोन के साथ बधाई।

अब आप बीटाफलाइट में पीआईडी सेटिंग्स को और अधिक सुचारू रूप से उड़ान भरने के लिए, एलईडी और जीपीएस जैसी सुविधाओं को जोड़ने या फ्रेम में कुछ बदलाव करने के लिए इसे और भी बेहतर बनाने के लिए ट्वीक करना शुरू कर सकते हैं।

आप अपने खुद के रोटार को डिजाइन और प्रिंट करने का भी प्रयास कर सकते हैं लेकिन यह काफी कठिन है।

इस चरण में आप स्केचअप में बने मेरे पहले ड्रोन (कई परीक्षणों के बाद) का अंतिम डिज़ाइन पा सकते हैं। यह काफी हल्का है (सिर्फ फ्रेम के लिए लगभग 25 ग्राम) और 6 प्रोपेलर तक फिट बैठता है। इसके अलावा आप कुछ गियर्स पर स्नैप करके लैंडिंग गियर को आसानी से बढ़ा सकते हैं और आप उस पर एक छोटा कैमरा माउंट कर सकते हैं (अभी भी एक वर्क-इन है) -प्रगति)।