Drone stampato in 3D – Guida completa


Questo piccolo drone ha un design compatto per limitale al massimo il peso. Pochi pezzi semplici da stampare, senza senza risparmiare sulla rigidità della struttura. Il corpo centrale del drone è diviso in due piani; quello sopra dedicato al controllore di volo e il ricevitore. Il piano inferiore è pensato per una batteria e i regolatori ESC.


Cosa serve?

Consiglio di seguire questo ordine per scegliere i componenti giusti. I link sono quelli che ho utilizzato per assembrale questo progetto.

Motori brushless

Per i droni è quasi essenziale utilizzare motori brushless. Sono piccoli, leggeri e molto potenti. Le caratteristiche fondamentali solo: la velocità di rotazione e la coppia. La prima indica quanto veloce può andare il motore a massimo regime. La seconda quanta forza può erogare il motore. In altre parole la coppia indica quanta massa può spostare il motore (non è una definizione rigorosa ovviamente).

Nei motori brushless abbiamo indicati i KV. Più sono alti i KV, più è alta la velocità a massimo regime e bassa la coppia.

Per questo progetto ho utilizzato dei motori da HobbyKing.com a questo link.

Eliche

Per scegliere la grandezza delle eliche occorre sapere le caratteristiche del motore. Nella scheda tecnica del motore c’è scritto il diametro supportato.

Io ho comperato queste eliche sempre su HobbyKing.com

ESC

Questo componente ha il compito di regolare la velocità del motore brushless. Infatti questo tipo di motore funziona con una corrente trifase. L’Electronic Speed Controller ha il compito di trasformare un segnale analogico in DC in tre fasi di AC. Infatti nell’immagine c’è un ingresso DC da collegare alla batteria, 3 pin da collegare al controllore di volo e 3 cavi da collegare al motore.

La caratteristica principale degli ESC è la corrente massima che può sopportare (nel caso di quello che ho utilizzato io è 35A). Se un motore molto potente assorbe 60A di corrente massima e l’ESC è supporta al massimo 30A, si brucerà. Bisogna quindi vedere quant’è la corrente massima assorbita dal motore e scegliere un ESC con un certo margine. Ad esempio un motore da 30A e un ESC da 40-50A.

Io ho comprato un ESC 4 in 1 per comandare direttamente 4 motori e risparmiare spazio. Tuttavia se c’è spazio sul drone consiglio di prenderli separati.

Batteria

Per la batteria, consiglio di utilizzare della LiPo. Le caratteristiche sono tre: la tensione [V], la capacità [mAh] e la curva di scarica [C]

La tensione dipende dalla quantità di celle della batteria (1s, 2s, 3s, …).

Numero celleTensione
2s7,4 V
3s11,1 V
4s14,8 V

Il numero di celle dipende dal motore scelto. Nella scheda tecnica ci saranno scritte le batterie supportate.

La capacità della batteria dipende da quanto volgiamo far volare il drone. Una alta capacità ci permetterà di volare per più tempo, ma aumenterà il peso!

Infine la curva di scarica della batteria indica in che modo le performance della batteria diminuiranno allo scaricarsi della stessa.

Un basso valore C indica che la tensione della batteria rimarrà quasi constante durante l’utilizzo (vedi il grafico 1C in figura). Un valore altro indica una scarica più graduale. Per i droni si consiglia sempre un valore di C basso.

Io ho comperato questa batteria.

Controllore di volo

Il controllore di volo si occupa di stabilizzare il drone regolando i motori in funzione dei dati di un giroscopio.

Spesso è possibile scaricare il software su PC per programmare il controllore.

Io ho utilizzato questo.

Radio e ricevitore

La radio e il ricevitore di solito sono universali. Basta che possano controllare elicotteri, aerei o droni. La distinzione sta nel numero di canali disponibili; quindi nel numero di interruttori o manopole. Più canali si hanno più costerà la radio.

Io ho comperato questa.

Scheda di distribuzione della corrente

Per alimentare tutti i componenti elettronici spesso serve una scheda per distribuire la corrente proveniente dalla batteria. Questa scheda ha il compito di stabilizzare 5V o 12V per ricevitore e controllore di volo.

Io non l’ho utilizzata per risparmiare spazio e peso.



File STL disponibili a questo link, oppure sulla mia libreria di MyMiniFactory.com (link in fondo alla pagina)

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