Costruire un Drone per Riprese Aeree e Misurazioni Ambientali

Costruire un Drone per Riprese Aeree e Misurazioni Ambientali - ProjectEMS
Alcune settimane fa ci avete chiesto un tutorial per la costruzione di un drone in grado di sollevare una GoPro. Ebbene ci siamo decisi a scriverlo! In questo articolo spiegheremo come costruire un quadricottero per riprese aeree disponendo di budget ridotto. Sarà un quadricottero basato su APM, sarà dotato di Gimbal e Telemetria.
 
Prima di entrare nel dettaglio specifichiamo alcune cose: questo non è un tutorial per principianti. Non prevede la spiegazione dettagliata di tutte le fasi. E’ consigliato aver già volato con altri mezzi ed aver già “costruito” apparecchiature simili prima di cimentarsi con esso. Allo stesso tempo non è nemmeno un tutorial per veterani, possiamo dire che è una via di mezzo. Se state cercando un quadricottero dal costo minore e vi piace smanettare, guardate questo articolo: si tratta di un quadricottero che evidentemente offre possibilità minori, ma è l’ideale per iniziare ad imparare!

Livello di difficoltà: Medio
Tempo richiesto: 8 ore
Materiale necessario:

  • -Vedi lista della spesa

Lista della spesa

Telaio Talon Quadcopter V2.0 $57.95
X580 da cui ricavare il carrello di atterraggio $22.45
Turnigy A-SPEC 2200mAh Li-Po $29.87 X 3 = $89.61
Strap per montaggio batteria $0.68
Motori Brushless Multistar MT2213-935 $14.30 X 4 = $47.20
ESC 20A Multistar $10.98 X 4 = $43.92
Power Distribution Board $4.18
Carbon Propeller 10×4.7 $8.15 X 2 = $16.30
Carbon Propeller 10×3.8 $8.15 X 2 = $16.30
Fascette nere $2.08
Termorestringente 5mm $0.54
Termorestringente 4mm $1.00
Vibration Damping Ball 65g $1.13
Vibration Damping Ball 50g $3.50
Anti Vibration Mount Universale $3.79
HK Pilot Mega 2.7 $67.99
HKPilot Power Module $20.22
Ubox LEA-6H GPS + Digital Compass $56.13
Telemetria 433 Mhz $40.88
Gimbal Tarot T-2D V2 $134.99
Turnigy HD Action Camera $90.83
NB: Questa camera può essere sostituita con una GoPro 3 o con una GoPro 4 all’occorrenza.
 
Totale $721,68 + Spedizione
 
NB 1: Una parte di questi prodotto arrivano dalla International Warehouse. Questo significa che è possibile che in alcuni casi, dopo aver effettuato l’ordine, diventi necessario pagare la dogana.
NB 2: Nella precedente lista non sono inclusi il sistema radio (TX+RX) ed il caricabatterie. Il nostro consiglio è di sceglierli autonomamente e/o di utilizzare quelli che solitamente siete abitutati ad usare (purché compatibili).

Assemblaggio

1)Assemblate il telaio Talon Quadcopter V2.0 seguendo le istruzioni in scatola di montaggio
2)Assemblate SOLO il Landing Gear presente nel telaio X580
3)Unite il Landing Gear al telaio Talon Quadcopter V2.0. Potete farlo tramite fascette, placche con opportune viti, oppure colla adatta allo scopo
4)Controllate di aver assemblato tutto correttamente e controllate l’effettiva funzionalità della placca per il supporto batteria posta sul retro del Landing Gear
5)Se desiderate saldare i connettori ESC-Motori-Power Distribution il nostro consiglio è quello di farlo prima di montare tutto ciò sul telaio
6)Montate i motori sugli appositi appoggi
7)Fissate le ESC ai quattro braccini. E’ possibile usare opportune placche di installazione o fascette
8)Bilanciate le eliche
9)Installate le eliche sui motori
10)Create uno strato per il vibration damping. Valutate come preferite crearlo, valutate le varie possibili soluzioni. Nella “lista della spesa” abbiamo voluto includere sia due diversi tipi di vibration damping ball, sia una anti-vibration mount universale
11)Installate l’autopilota contenuto nell’apposito case.
NB:Inserite all’interno del case un piccolo pezzo di spugna come protezione per il barometro
12)Installate il GPS
NB: A vostra discrezione, potrete decidere se usare il compass interno della board, oppure se usare il compass esterno integrato al GPS consigliato nella lista precedente
13)Installate la telemetria
14)Installate il Power Module per l’APM
NB: Ricordate che se decidete di tenere attivo il Power Module per l’APM dovrete rimuovere/isolare il positivo dai servo leads dei BEC delle ESC
15)Collegate gli ESC all’autopilota
16)Installate il vostro sistema radio
17)Configurare il software dell’APM
18)Installate il Gimbal e la camera
19)Siete pronti per i primi test di volo

Dati tecnici quadricottero-Scheda riassuntiva

Materiale telaio: Carbonio
Peso: 1,4 Kg – 1,5 Kg
NB: E’ bene, nel complesso, non eccedere questo peso. I motori consigliati sono progettati per funzionare correttamente con questo tipo di carico.
Autonomia di volo: 6-7 min
Telemetria: Si (Android e PC)
GPS + Bussola: Si
Possibilità di missioni autonome con auto-takeoff e auto-landing: Si
Gimbal: 2 Assi controllabili da remoto

APM – Riferimenti tecnici

La maggior parte delle informazioni necessarie per la configurazione software di APM possono essere reperite tramite la Wiki ufficiale a questo link. Se state collegando ESC e state montando le eliche guardate questo link. Se state collegando il vostro sistema radio guardate questo link. Se state “installando” il firmware guardate quest’altro link. All’interno del nostro blog, nello scorso articolo, abbiamo parlato di APM e vibrazioni, per approfondire cliccate qui.

Tarot T-2D V2-Riferimenti tecnici

Iniziamo fornendo alcune immagini che possono essere di aiuto. Le immagini sono state ricavate dai link menzionati nelle righe successive.


Concludiamo segnalandovi alcuni link utili per il setup del Gimbal. Forum RC Groups – Tarot T-2D V2 FAQ, Main Thread su RC Groups riguardante questo Gimbal, User Manual Ufficiale Tarot.

Misurazioni ambientali

Lo ripetiamo anche qui. Stiamo portando avanti un progetto riguardante la misurazione ambientale. Progetto che comprenderà la creazione di una stazione mobile per misurare l’inquinamento atmosferico. Ulteriori info le trovate qui. Un quadricottero come quello presente in questo tutorial potrà tranquillamente sollevare la nostra stazione di misurazione ambientale. Ovviamente per ragioni di payload, in questo caso la stazione dovrà essere sostituita al Gimbal, siccome il peso finale della stazione sarà molto simile a quello del Gimbal + GoPro.

Video esempio

Vi chiedete quale tipologia di video potrete girare con il quadricottero descritto in questo tutorial? Il seguente video è stato girato con un modello molto simile a quello descritto nel tutorial. Si tratta di un video non stabilizzato, senza alcun tipo di correzione software, semplicemente tagliato e montato a dovere. Quello che vedete è stabilizzato solo grazie all’azione del gimbal Tarot T-2D v2. Enjoy!
 

Droni per GoPro già pronti

Per chi fosse interessato invece, esistono diversi mezzi già pronti sul mercato per trasportare una GoPro. I droni già pronti hanno il vantaggio di:

  • saltare tutta la fase di costruzione e essere subito pronti a volare
  • avere la garanzia del produttore qualora il mezzo non volasse

Qui di seguito trovate alcuni esempi:

Potete approfondire ulteriormente a riguardo leggendo questo articolo.

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