Hyperion (UAV VTOL cỡ lớn)

Động cơ:

Các đế gắn SLS được thiết kế đặc biệt cho loại động cơ này vì lỗ bắt ốc trên hầu hết các motor khác nhau. Động cơ này là loại 470KV, bạn có thể xem chi tiết tại link dưới đây. Hãy mua 3 chiếc CW (thuận chiều kim đồng hồ) và 2 chiếc CCW (ngược chiều kim đồng hồ).

https://emaxmodel.com/products/emx-mt-0081-mt4008-380kv-470kv-600kvcw-ccw-thread?variant=35881223553182#

Cánh quạt

2 cánh CW 12 inch, 2 cánh CCW 12 inch, 1 cánh CW 7 inch.

Camera:

Mẫu này được thiết kế cho camera nhiệt của Axisflying. Bạn có thể in 3D một miếng chặn bằng nhựa PLA hoặc vật liệu tương tự để lấp đầy lỗ trống nếu chưa lắp camera. Tùy vào độ phân giải, giá của camera này dao động từ 220 USD đến 680 USD.

https://axisflying.com/products/axisflying-high-resolution-256192-384288-640512-thermal-imaging-camera-for-fpv-drone?VariantsId=10001

https://grabcad.com/library/axisflying-thermal-fpv-drone-camera-1

Pin:

Loại pin 4S2P chúng mình đã sử dụng: https://amzn.eu/d/hesU79I Đầu nối XT90. Nhớ chuẩn bị thêm sạc Lipo chuyên dụng nhé!

Mình gợi ý bạn nên khoét một lỗ ở phần dưới thân máy bay và dán một cổng sạc cố định để sạc pin nhanh hơn.

Các bộ phận SLS:

Được sản xuất từ vật liệu PA12 bởi 3DPRINTUK với bề mặt hoàn thiện "shot peen".

Thiết kế sử dụng 4 ốc M3 bắt từ dưới lên để gắn vào motor. Chi tiết này được tối ưu cho in SLS. Ngoài ra còn có các rãnh thoát khí ở mặt tiếp xúc với motor để tản nhiệt tốt hơn.

Đã tích hợp các điểm gãy an toàn để tránh làm hỏng thanh carbon (CF rods) hoặc cánh khi xảy ra sự cố.

Các bộ phận ASA:

Cần tăng độ cứng tối đa cho "CF Rod Wing Mount" và "CF Rod Modular Connectors".

Với "Horizontal Motor Mount", hãy thiết lập cứng hơn mặc định một chút, các phần còn lại cứ để cài đặt chuẩn là được.

Các bộ phận PA6:

Khung giữ mạch PCB được làm từ sợi in Inland PA6. Bạn không nhất thiết phải dùng PA6 đâu, dùng ASA hay PLA đều ổn cả.

Các bộ phận khí động học bằng ASA:

In 3D bằng nhựa ASA Aero của Bambulab:

Sử dụng đầu in 0.6mm, 2 (tối đa 3) vách (walls), mật độ infill dạng adaptive cubic thấp. In trên máy P1S.

Một vài chi tiết như Body 1 và Body 3 cần dùng support. Hãy dùng thêm brim nếu có thể và bôi keo dán (glue stick) để tránh các bộ phận cánh bị đổ khi đang in.

Thanh Carbon (CF Rods):

Đường kính trong 4mm, đường kính ngoài 6mm, dài 1m x6 thanh. Có kèm thanh carbon dự phòng cho cánh. Bạn cần 2 thanh 1m rồi cắt theo kích thước yêu cầu.

Linh kiện điện tử (Loại chúng mình đã dùng):

Mình tự thiết kế bo mạch điều khiển bay với ESC tích hợp, mạch bảo vệ, cảm biến gia tốc/gyro 9 trục, v.v. Bo mạch này được thiết kế trên EasyEDA và gia công bởi PCBWay – đơn vị tài trợ cho dự án này.

Logo ở phía xa bên trái đã được che đi để bảo mật, đã xóa hoàn toàn trong file Gerber.

Chi phí linh kiện cho bảng mạch này là 150 bảng Anh, và chi phí gia công bo mạch là khoảng 170 bảng Anh. Vì vậy, mình khuyên bạn KHÔNG NÊN dùng file này. Mã nguồn (code) cho pico không phải do mình viết mà là của một thành viên khác trong nhóm. Dù drone có thể bay và giữ thăng bằng, nhưng vẫn gặp nhiều vấn đề khi vận hành như bị trôi, rung lắc hoặc bị gió thổi mạnh khi ở chế độ drone.

Link file Gerber ở bên dưới.

Vấn đề về PCB: Các driver MOSFET mà chúng mình chọn ban đầu chạy quá chậm để ESC hoạt động hiệu quả. Hãy thay thế bằng driver cầu H (half-bridge) có phản hồi nhanh hơn và cùng kiểu chân cắm.

Linh kiện điện tử (Loại bạn nên dùng):

Bạn có thể dùng bất kỳ loại bộ điều khiển bay (flight controller) và ESC nào, miễn là hỗ trợ đủ 5 motor theo cấu hình này. Speedybee F405 Wing là một lựa chọn tốt.

Khác:

Bạn sẽ cần nhiều loại ốc vít lục giác M3. Đai ốc nhiệt (heat-set nuts) M3 cũng được sử dụng trên phần thân và cánh đuôi. Mình khuyên bạn nên sơn mẫu máy bay này và phủ một lớp sơn bóng chống nước. Dây rút (zipties) được dùng để cố định dây điện vào các thanh carbon, và dây motor cần được nối dài bằng dây silicon. Mình gợi ý loại này: https://amzn.eu/d/aMY8DuJ. Bạn cũng cần keo dán (như keo PU) để gắn các phần thân lại với nhau cùng với keo trét (filler) loại nhẹ.

Dự án này được tài trợ bởi PCBWay, họ đã hỗ trợ một phần chi phí. Họ gia công PCB rất nhanh và không gặp vấn đề gì. Mình thực sự khuyến khích bạn sử dụng dịch vụ của họ. Họ cũng cung cấp dịch vụ in 3D và gia công CNC.

PCBWay không chỉ là dịch vụ tạo mẫu PCB nhanh, giá rẻ, mà còn cung cấp khả năng sản xuất PCB cao cấp cho mục đích công nghiệp. Mình đã dùng sản phẩm của họ từ lâu và chưa gặp vấn đề gì về sản xuất cả (nếu có lỗi chỉ là do mình làm sai thôi haha).

Khác với các dịch vụ tương tự, các file in 3D và PCB của họ được kiểm tra trước khi thanh toán. Điều này làm quá trình đặt hàng mượt mà hơn vì các lỗi thiết kế được phát hiện và giá cả sẽ được điều chỉnh trước khi bạn thanh toán.

https://www.pcbway.com/

Chúng mình sẽ tiếp tục phát triển drone này và các thay đổi sẽ được cập nhật tại đây.

Một vài hình ảnh trong quá trình sản xuất:

oops

Thử nghiệm hầm gió cho cánh

Chúng mình đã sử dụng các thanh carbon 500mm, sau đó nối lại với thanh nhôm 4mm và keo epoxy để có được thanh dài 1m. Tốt nhất là bạn nên mua luôn thanh 1m ngay từ đầu cho tiện nhé.