 |
DarwinFPV FoldApe4 to mały dron klasy sub250g, który wybrałem do zapoznania się z dronową technologią FPV i do nauki latania. O samym quadzie napiszę więcej w trakcie sezonu, a tu chcę przedstawić kilka istotnych modyfikacji, poprawiających komfort użytkowania tego sprzętu. |
DarwinFPV FoldApe4 to mały dron klasy sub250g, który wybrałem do zapoznania się z dronową technologią FPV i do nauki latania. O samym quadzie napiszę więcej w trakcie sezonu, a tu chcę przedstawić kilka istotnych modyfikacji, poprawiających komfort użytkowania tego sprzętu.
Wybór tego modelu okazał się dla mnie z perspektywy czasu bardzo dobry, tym niemniej wymagał opracowania kilku istotnych dodatków z drukarki 3D.
1. Stojak
Drony wyposażone w konfigurowalne kontrolery lotu (tu system BetaFlight) wymagają podłączenia do komputera, najczęściej przez port USB. Może być on wyprowadzony na bok płytki lub do spodu (tak jest w FoldApe) - w takim przypadku trzeba w praktyce kłaść drona „na plecy”, co nie jest zbyt wygodne, bo przeszkadzają anteny, w takim położeniu również nie można odbierać sygnału GPS.
Rozwiązaniem jest stojak, który składa się z kilku drukowanych elementów - podstawy i wsporników klejonych do niej. Wsporniki mają różną wysokość, ze względu na nietypową konstrukcję drona - ramiona są składane i w związku z tym znajdują się (parami) na różnej wysokości. Wsporniki mają wypustki, zabezpieczające dron przed spadnięciem ze stojaka.
Pliki do pobrania -- > Thingiverse
2. Nóżki
Ramiona quada, umieszczone na różnej wysokości, powodują, że nie leży on stabilnie na płaskim podłożu (opiera się na spodzie korpusu, który nie ma zbyt dużej powierzchni). Opracowałem więc dobrze przemyślane nóżki z elastycznymi bokami, umożliwiającymi „zatrzaśnięcie” nogi na końcówce ramienia. Dodatkowo unieruchamia się ją opaską zaciskową. Nóżki są dostępne w 3 wysokościach, wybór pary „mała-średnia”, lub „średnia-wysoka”, daje 2 kombinacje wysokości, w zależności od upodobania. Co istotnie, są one zaprojektowane tak, że nie zasłaniają śrub mocujących silnik, więc jest możliwość kontrolowania czy śruby się nie poluzowały w czasie eksploatacji (nie ma konieczności demontażu nóg).
Kolejną ważną funkcją nóżek jest osłona silników podczas lądowania. Ze względu na oszczędności na masie, ramiona w obszarze gdzie jest mocowany silnik nie mają żadnych występów. Lądowanie, które nie jest idealnie kontrolowane i równoległe do podłoża (a w moim przypadku żadne nie jest - wierzcie mi, to nie jest proste), grozi uszkodzeniem bardzo delikatnych silników. Także ten dodatek, stanowiący mały bufor pomiędzy podłożem a silnikiem, jest dla mnie po prostu koniecznością.
Pliki do pobrania -- > Thingiverse
3. Brzęczyk
FoldApe fabrycznie nie jest wyposażony w brzęczyk. A jest to w przypadku tak małego aparatu latającego absolutna konieczność, w zasadzie bez tego można latać wyłącznie na czystym/gładkim lotnisku i to blisko siebie. W terenie porośniętym już lądowanie 20-30m od siebie może powodować bardzo długie poszukiwania, a przy kilkuset metrach można go po prostu nie znaleźć. To tani dodatek, moim zdaniem wręcz ważniejszy niż GPS. Z własnego doświadczenia (latanie na nieskoszonej łące) powiem, że bez tego nie ma się co wybierać w teren. To urządzenie działa trochę inaczej niż podobne (dawniejsze) „płatowcowe” - jest uruchamiane przez pilota z nadajnika, albo uruchamia się samo, kiedy w dronie wyczerpie się akumulator. Jest wyposażone w swoje źródło zasilania i brzęczy aż do jego wyczerpania (teoretycznie ok. 1/2 godz.).
Kłopot z brzęczykiem w FoldApe polegał na tym, że w wariancie fabrycznym nie ma go gdzie umieścić. Nie pozwalała na to forma tylnego elementu (wydruk 3D z TPU) mocującego GPS i anteny. Musiałem zaprojektować swój (tymczasowy) element mocujący anteny i płaski element do zamocowania brzęczyka, zostawiając projekt docelowy mocowania GPS na kolejny etap. Zakładałem, że buzzer ma docelowo zmieścić się pod modułem GPS.
Pliki do pobrania -- > Thingiverse
4. Mocowanie kamery
Moja wersja drona jest wyposażona w mała fabryczną kamerę analogową, która służy tylko do funkcji FPV. Z myślą o filmowaniu na przodzie jest umieszczony uchwyt (część drukowana z TPU), dostosowany do mocowania w standardzie GoPro. Dron pewnie poleciałby z taką kamerą (jest spory zapas udźwigu), ale lepiej jest zastosować mniejszą kamerkę (rozmiaru „thumb”), w moim przypadku to Hawkeye Thumb, której mocowanie nie pasuje do fabrycznego.
Pod tym kątem opracowałem własne mocowanie w dwóch wariantach - pierwszy to sztywny dwuelementowy wydruk (pierwsza fotka) z PLA, gdzie wspornik jest mocowany do podstawy za pomocą śruby i kawałka stalowego drutu. Ma on posłużyć do pierwszych prób.
Drugi wariant, to podstawa drukowana PLA i 3-elementowy wspornik drukowany z TPU, mocowany do podstawy na jedną śrubę. W zamyśle ma on lepiej zabezpieczać kamerę przy mało kontrolowanych lądowaniach (powinien się „wypiąć” i obrócić na śrubie przy czołowym uderzeniu) a także w jakimś zakresie pełnić rolę tłumika drgań dla kamery, jako że TPU jest materiałem elastycznym. Wsporniki można będzie modyfikować pod kątem kształtu i grubości, co powinno mieć wpływ na efekt tłumienia. W każdym razie zamierzam z tym poeksperymentować.
Pliki do pobrania -- > Thingiverse
5. Atrapa kamery
Kamera do filmowania jest drogim elementem, zanim więc montuję ją na modelu (dotyczy nie tylko tego drona) lubię najpierw zrobić loty testowe z atrapą, żeby zorientować się, jak zachowuje się model w locie z kamerą. Do tego celu zaprojektowałem atrapę z balastem, której masa odpowiada dokładnie masie kamery. Prostokątny kształt jest zamierzony, bo takie „pudełko” łatwiej okleić taśmą klejącą niż „obłe”, a właśnie taśma utrzymuje stalowe wkładki w komorze balastowej.
6. Osłona obiektywu
Na zakończenie jeszcze drobiazg (ale ważny), związany z osłoną obiektywu kamery FPV. Otóż jest ona wykonana jako wytłoczka z przezroczystego plastiku. Ze względu na małe wymiary i przezroczystość łatwo ją zgubić wśród modelarskich gratów. A poza tym w ferworze można wystartować do lotu zapominając o jej zdjęciu z obiektywu (zdarzyło mi się to kilka razy). Sam obraz analogowy nie jest bardzo szczegółowy, a przezroczystość osłony powoduje, że w goglach cokolwiek widać. Obraz pokazywany z bliska (dron na platformie startowej) niezbyt różni się od tego, kiedy na obiektywie nie ma osłony. Dopiero jak wystartujemy i patrzymy dalej, czuje się, że coś jest nie tak. Dlatego warto po prostu nakleić na osłonę kawałek nieprzezroczystego materiału. Od razu lepiej widać z boku czy osłona jest zdjęta, czy nie. A i w goglach od razu wiadomo, że obiektyw jest zasłonięty.
Do omówienia pozostał jeszcze istotny w tym modelu problem GPS. Ze względu na obszerność zagadnienia, pozostawiam to na drugą część artykułu (będzie opublikowana wkrótce).