Stavba quadrokoptéry – část 1. – rozpis a objednání součástek.

Rozhodl jsem se postavit si vlastní quadrokoptéru a vzhledem k tomu, že jsem se musel hodně ptát lidí na fóru rcmania.cz, tak jsem si řekl, že je zbytečné, aby tito lidé tyto informace neustále vysvětlovali a vytvořil tento blog.

Pokud se tedy rozhodnete pořídit si quadrocoptéru,  můžete si samozřejmě koupit už hotový stroj, nebo třeba stavebnici. Ale takto to bude levnější, budete mít lepší pocit a třeba dosáhnete i lepších vlastností.

Zaprvé bylo zapotřebí rozhodnout se pro koncept, který je pro vás ideální. Zde je základní schéma možného uspořádání ramen a motorů:

Podle mne je rozumné uspořádání quadrocopter (tedy 4 ramena) létající do X. Tedy tak, že dopředu poletíme hranou stroje, nikoli motorem. Je to výhodné kvůli možnému natáčení videa a řízení pomocí kamery tedy FPV. Při vyšším počtu motorů (8) je zase šance ustát stroj při poruše jednoho motoru.

Základní požadavky tedy byly:

1. lehký stroj dohromady s elektronikou do 1kg (při vyšší váze musíte počítat s jinými regulátory, byl by potřeba větší tah)
2. rozpětí ramen 500mm (kvůli stabilitě při natáčení)
3. možnost záznamu a řízení pomocí kamery
4. doba letu alespoň 10min/baterii
5. dosah vysílačů (jak RC, tak pro video) alespoň 600m.

Bylo jasné kde součásteky objednat. Čína. Když půjdete v Čechách do specializovaných obchodů, tak v drtivé většině narazíte na ty samé součástky jako na čínských stránkách, navíc s minimálně 50% přirážkou. Samozřejmě většina produkce pochází odtud. Navíc tamní vláda podporuje vývoz a tak máte ve většině případů poštovné zdarma. Neplatí bohužel pro HobbyKing.

Navíc, pokud máte větší zásilku, naši celníci si toho rádi všimnou. Stalo se mi tak, že jsem krom poštovného HobbyKingu platil i DPH 20% + 180kč poště za vyřízení obštrukcí s proclením. Tudíž jsem si k objednávce z HK mohl dohromady připočíst celkem přes 1400kč, což není moc příjemné, ale když se podíváte jen na stejný RC set v ČR, přišlo by vás to ještě na více. U ostatních menších objednávek toto naštěstí odpadlo. Co se týče ještě HK, dodávka, která mi přišla (vysílač/přijímač, ECS (regulátory), vrtule) – hmotnost dodávky byla dle české pošty 1,2kg. Problém je, že na HK jsem platil poštovné od 1,5 do 2 kg za 30$. Tudíž jsem je přeplatil o více, než  6,2$. Napsal jsem jim stížnost a ihned mi odpověděli, že mi vracejí peníze. Bohužel ve formě kreditu na další nákup v jejich obchodě. Naštěstí stejně budu ještě objednávat FPV set (Tx/Rx/kamera). Jinak asi sami zjistíte, že HK nabídka je opravdu velká a horko-těžko budete shánět lepší obchod.

HK musím pochválit co se týče komunikace se zákazníkem. Pokud je problém, HK ho s vámi bude řešit. To se nedá říct o RCTimers.com Objednal jsem si jednu ze zásilek jen s Li-pol baterií. Baterie mi nedorazila. Upozorňuji, že na PayPalu máte 45 dní k tomu, abyste otevřeli spor (Resolution center). V tomto sporu by se prodávající a kupující měli dohodnout. Já také tento spor po 40 dnech kdy jsem neviděl ani baterku, ani peníze otevřel. Když komunikace nikam nevede, jakože asi nepovede když s vámi ani předtím emailem prodejce nekomunikoval, musíte spor vyhrotit (escalated). Tím má prodejce už jen 10 dnů aby se ozval PayPalu. Když ne, PayPal vám sám ze svého peníze vrátí a spor si bude řešit sám s prodejcem. Doporučuji nedávat zřetel na prodejce abyste počkali a pokud vám zboží nepřijde – nejpozději otevřete spor do 30-40 dnů. Pokud by to bylo později, PayPal vám dle podmínek za nic ručit už nebude.

Když jsem u toho strašení, můžete si přečíst ZDE o obštrukcích, které vás u menších zásilek nemusí, ale mohou čekat. Zejména bych si chtěl tímto zanadávat na Českou poštu, která vybírá občas výpalné navíc ze zásilek mimo EU, ale více v již zmíněném vláknu.

Objednával jsem z těchto obchodů:

• rctimer.com
• goodluckbuy.com
• hobbyking.com

Při radění se na serveru rcmania.cz jsem dospěl k těmto součástkám:

(cena je celková, například baterie jsou započítány 3)

Pro rám jsem se rozhodl vlastní výroby. Můžete tak dosáhnout minimální váhy. Já jsem si došel do Obi pro hliníkovou tyč. 10x10x1000mm. Dále objednal v Praze ve firmě Arco dvě sklotextilové desky 100x100x2mm. (více v druhém pokračování článku).

Rozhodl jsem se objednat říd. desku Multiwii. Ta by měla mít dle všeho lepší vlastnosti, než třeba desky HK. V akci byla (7/2012) za 30$ + 10$ programovací deska pro propojení přes USB k PC. Vše tedy za 40$. Je na ní samozřejmě gyro, akcelerometr a dokonce barometr pro udržování konstatní výšky.

Dále 4 motory Outrunner. Zde se to odvíjí podle toho co od quadrocoptéry očekáváte. Já jsem ji chtěl spíše na filmování. Tudíž jsem preferoval stabilitu a vybral jsem 850KV motory (k nim 11palcové vrtule). Pravdou je, že na mé rozpětí 500mm jsou vrtule hodně velké a dost blízko sebe, což snad ale nevadí. Pokud chcete něco živějšího na akrobacii (například, pokud se chcte pomocí FPV sledovat v jedoucím autě), vyberte rychlejší motory (1000KV třeba) a menší vrtule tím pádem!

Unašeče (drží vrtule) je lepší koupit v ČR. Dodávané s motory nejsou příliš kvalitní.

Jako vysílač/přijímač jsem zvolil RC set Turnigy_9X_9Ch. Součástí byl Vysílač, přijímač a potřebný modul. Je nutno dokoupit baterie. Nejlépe vložit baterii jednu velkou 11,1V nabíjecí koupenou také na již uvedených stránkách Musí být uvedeno, že baterie je pro vysílač – ,,transmitter“, aby měla baterie správný konektor. Set poběží na 2,4Ghz (důležité aby FPV vysílač videa běžel na jiné frekvenci kvůli rušení).

Vysílač jsem zatím neotestoval, ale vypadá velmi solidně, i když si lidé na HK stěžovali, že je někdy špatně spájený ve vnitřnostech a je třeba ho občas opravit – připájet sem tam nějaký drátek :-). Bohužel došel bez jakéhokoliv návodu, tak se budu muset naučit něco z komentovaných videí na Youtube.

Regulátory 12A (ampér) by měly pro stroj do 1,1kg stačit. Jinak je lepší dát silnější. Silnější = také těžší, ale já se snažím dělat stroj s co možná nejnižší hmotností.

Jednoduché OSD (tedy informace, které se vám budou promítat přímo do obrazu kamery bez nutnosti zapojovat jakékoliv další informační signály. Informace se prostě vepíše do obrazu. Já jsem zatím zvolil to nejzákladnější/nejlevnější OSD se zobrazovaným napětím baterií quadrocoptéry.

Baterie 2200mAh/11,1V. Všimněte si těch cen byste v ČR nikdy nedosáhli. 12$. Počítám do budoucna že pro delší létání bude lepší alespoň 3000mAh. Musíte si ale dát pozor na hmotnost, která se s kapacitou zvyšuje. K ní také příslušnou nabíječku. Pozn: berte raději baterie z HK, z RCTimers se mi moc neosvědčili. Co se týče levné nabíječky z RCTimers IMAX B3 – tak mi odešla a nebyl jsem jediný, proto raději vemte IMAX B6 koupenou z ebay.com (pozor je to kopie, tudíš nebude úplně přesná, ale dá se zkalibrovat), nebo Turnigy z HK – ale budete platit poštovné.

Vrtule (angl. propellers). Jsou potřeba na quadrokopter 4. Pozor vždy 2xpravá rotace a 2x levá. Dobré jsou z HK. Prodávají se ale po 4, tudíž jich budete mít 2x tolik. Stejnak je ale asi ze začátku rozbijete.

Nějaké to osvětlení dokáže snad zbastlit každý. Jsou vhodné už blikací LED diody, ty je výhodnější koupit v ČR, třeba v krámu GM (www.gme.cz). Už se prodávají i rovnou s napětím na 12V, tedy netřeba nijak upravovat. Jen bych upozornil, že pro LEDky s nižším napětím je třeba dát předřadný odpor. Ten si lze vypočítat dle ohmova zákona.

K motorům sice dostanete nejspíše unašeče, ale jsou dosti nevyvážené, zvolil jsem tedy unašeče MP JET koupený v ČR. K dostání například v modelářství Pelikán, ale samozřejmě i jinde bez takové marže. Velikost unašeče 3,2mm je dělána na hřídel motoru 3,175 (dle výkresu motoru výše).

FPV bych řešil až nakonec. Vybral jsem 200mW vysílač/přijímač (Tx/Rx) na 5,8GHz. Výrobcem je udáván dosah 500m (všesměrově). Pokud ale anténu vyměníte za směrovou, uživatelé píšou dosah i v pár km (rozumějte tak 1-3km). Tato frekvence je ale velmi náchylná na rušení, tudíž dosah berte s rezervou a samozřejmě maximální hodnoty se rozumí při přímé viditelnosti, nepočítejte s takovým dosahem někde v lese. Tak vysoký dosah se hodí spíše pro letadla. (Jinak vysílací výkon je nezákonný. Pořádně si prostudujte zákon) (Zvláště direktivu 195 dle které  Při nedostatku elektrického proudu musí hologram na lodi položit svůj život, aby přežili živí členové posádky.) Já to budu využívat jen pro studijní účely). Set je prodáván na HK, vedle si hned můžete pořídit levnou analogovou kamerku Sony. Video signál z vysílače musíte na něčem zobrazit. Nejlepší variantou jsou video brýle FatShark. Mají ale problém. Je jím cena. Proto jsem zvolil jinou cestu. Na ebay seženete zařízení EasyCap. To vám analogový signál z přijímače převede na digitální a přes USB ho můžete sledovat v reálném čase. Není to moc elegantní, ale ve spojení s netbookem bych řekl použitelné. Sice na nahrávání to moc není (kvůli degradaci při převodu analogového/digitálního signálu a kvůli rušení při přenosu na dálku), ale to jsem vyřešil druhou kamerkou.

Druhou kamerku budu mít čistě na záznam videa. V HD kvalitě se dá sehnat na ebay od 27$. Jmenuje se ,,808 keychain“. Jsou různé verze kamerky. Nahrává na microSD kartu. Já mám verzi  ,,#15″ a lepší verzi ,,#16″ za 40$. Porovnat kvalitu obrazu můžete na youtube. Zde jsem vám nahrál ukázku. Nutné pustit v HD (720p) kvalitě. Možná je též volba verze ,,#18″, která umí i vysílat živě video signál. Tedy vyřešíte tím první kamerku pro FPV, ale zase nevím, zda při tom umí i nahrávat. Všechen popis najdete na stránce www.chucklohr.com.

Nejlepší řešení pro záznam je samozřejmě kamera GoPro. Tu hodlám ale pořídit dodatečně, protože cena celého stroje by se zase zvýšila. Stejný problém jako s těmi FPV brýlemi. GoPro umí nahrávat i živě přenášet obraz video vysílači a to ve verzi 2 ve full HD kvalitě.

EDIT: Takže se objevila nová verze kamerky 808 #16 v2, která umí i živě vysílat video do vysílače. Když vyberete verzi lens D (celý název na Youtube najdete pod ,, 808 #16 v2 keychain lens D“), tak nejenom, že stačí tato kamerka živě vysílat, zároveň nahrávat, ale díky širokoúhlé čočce má i velký úhel záběru. Ušetříte tím místo a stačí vám tedy jen jedna kamerka. Dole na stránce máte porovnání kvality.

808 keychain kamera (HD 720p)

Gopro (kvalitní outdoorová kamera)

Porovnání verze ,,808 #16 v2 – lens D“ za 44$ s kamerou GoPro za cca 7500kč. Myslím že i když má lepší obraz GoPro, kvůli ceně vyhrává 808 kamerka. Nezapomeňte pustit ve full HD kvalitě. 808 #16 umí ovšem jen HD kvalitu.