Nền Tảng Drone Tự Hành Sub 250g (Sub 250g Autonomous Drone Platform)

About the Project:

Về khung (Frames)

Trong video mình có nói kỹ về quá trình thiết kế, nhưng ở đây mình muốn bổ sung thêm về loại filament phù hợp. Thật ra bạn có thể 3D print mấy cái frame này bằng gần như bất kỳ loại filament nào đủ cứng. Những bản thiết kế đầu tiên của mình in bằng PETG thường thôi, bay vẫn ổn, chỉ cần chỉnh (tuning) chút để xử lý rung. Mình đoán PLA cũng dùng được miễn là bạn không crash hoặc làm quá nhiệt linh kiện nào đó. Nhưng PLA có thể mềm đi chỉ vì phơi nắng, nên mình không dám liều. Filament mình hay dùng nhất là Carbon PETG hoặc như mình nói trong video là Carbon Fiber Nylon PA12. Loại sau này thật sự rất ấn tượng. Trong cuộc thi tụi mình làm hẳn một cái ná (slingshot) để phóng drone, và nói thiệt là vài phát đầu không được thành công cho lắm. Nhưng con drone in 3D nhỏ này chịu đòn mà không bị hư hại kết cấu gì. Mình cá nếu là vật liệu giòn hơn như PLA thì chắc gãy ngay cú chạm đầu tiên. Mình cũng bất ngờ khi biết frame Carbon PA12 nhẹ hơn 5 gram so với Carbon Fiber nguyên tấm cắt CNC. Carbon fiber thì dĩ nhiên bền hơn, nhưng mình không có gì để chê Carbon Nylon.

Danh sách linh kiện drone:

• 1x SpeedyBee F405 Mini BLS 35A 20x20 Stack https://www.speedybee.com/speedybee-f405-mini-bls-35a-20x20-stack/
• 1x SpeedyBee Nano 2.4G ExpressLRS RX https://www.speedybee.com/speedybee-nano-2-4g-expresslrs-elrs-receiver/
• 1x BetaFPV ELRS Micro TX Module 2.4G https://betafpv.com/products/elrs-micro-tx-module?variant=39652634722438
• 4x Darwin 1104 4300KV Brushless Motor https://darwinfpv.com/products/darwin-1104-4300kv-brushless-motor?variant=41360594895023
•  1x Walksnail WS-M181 GPS 
•  1x XT30 male and female connector
•  4 bộ cánh quạt (propellers), có thể từ 2,5 đến 3,5 inch (trong video mình dùng HQ Prop T3x1.8x3 Tri-Blade 3”, và cũng dùng HQ PROP T3.5X2.2X2 BI-BLADE 3.5\" để tối ưu hiệu suất hơn)
•  Pin 3S có thể cấp khoảng 15A (mình dùng DIY Sony VTC5A 3S Packs)
• FlyFishRC Battery strap 15x250mm (Brand nào cũng được, miễn kích thước tương tự)
• 1x GEPRC ELRS Nano Receiver 868Mhz (Có thể dùng BetaFPV cũng được, brand không quan trọng lắm)
• 1x BetaFPV ELRS Micro TX Module 868Mhz
• Thêm dải WS2812B 5V (Strip 12cm, 7 LEDs)
• Thêm camera RunCam Thumb Pro W

Một vài ghi chú thêm

- Trong video mình dùng hai module GPS: cái đầu là FOXEER M10-Q120 GPS nhẹ hơn Walksnail khoảng 2 gram, nhưng mình thấy hiệu năng kém hơn nên mới đổi.

- FC SpeedyBee F405 là flight controller rất ổn, nhưng nếu bạn muốn hiệu năng tốt hơn và nhiều tính năng hơn như Log analysis, Auto Tune và quan trọng nhất là LUA Scripts cho mấy thứ như điều khiển LED thì mình khuyên dùng H7 Flight Controllers. Với bản V2 của con drone này có thể mình sẽ dùng Holybro Kakute H7

- SpeedyBee 4in1 ESC cũng chạy ok, nhưng nó tự tắt ở khoảng 6.4V nên không hợp cho pack pin Li-Ion 2S. Nhưng theo mình con drone này hợp với pack 2S hơn nhiều nên bản V2 chắc mình sẽ đổi sang model khác.

- Motor DarwinFPV 1104 cũng thể hiện tốt, nhưng mình cảm giác nó hơi đuối khi bạn chạm ngưỡng 250g trở lên. Mấy con drone thi đấu mình làm dùng motor mạnh hơn là GEPRC GEP-GR1106 4500kv motors, nặng hơn vài gram, nhưng mình thấy trải nghiệm bay tốt hơn.

- Trọng lượng giữa các cell 18650 khác nhau chênh lệch khá nhiều, và chuyện này rất quan trọng khi build quad sub 250g. Ví dụ cell Sony VTC5A nặng khoảng 48 gram, còn VTC5 chỉ 44 gram. Như vậy pack 3S có thể lệch gần 12 gram. Drone này khi bay chỉ ăn khoảng 5A thôi, nên mình khuyên dùng cell VTC5 để có pack 18650 Li-Ion nhẹ nhất có thể, và VTC6 nếu muốn pack dung lượng cao hơn.

Về ExpressLRS AirPort Mavlink Telemetry

Để có cả ELRS Airport Mavlink Telemetry lẫn Standard ELRS RC link, mình dùng hai cặp module ExpressLRS TX và RX. Trong video mình dùng 2.4G cho Telemetry và 868Mhz cho RC. Lý do là để tải (download) tham số telemetry nhanh hơn. Ở 2.4G và baud rate khá cao 19200, quá trình kết nối chỉ mất khoảng 30 giây, nhưng như trong video thì tầm xa không được ngon lắm. Cũng có thể do mình đặt antenna chưa tốt, nhưng mình nghĩ 2.4G với baud rate cao vốn không phải lựa chọn tối ưu cho long range. Trước đây mình từng bay cấu hình ngược lại: 2.4G cho RC và 868Mhz cho telemetry, tầm xa chắc chắn tốt hơn. Nhược điểm duy nhất là thời gian tải tham số lâu, hơn hai phút, làm thao tác khá khó chịu. Giờ nếu cần bay thật xa mình muốn thử hệ Radiomaster Bandit ExpressLRS với công suất telemetry tận 500mW. Ngoài ra video này mình làm trong vài tháng liền, và trong thời gian đó ELRS ra thêm tính năng telemetry mới tên là Mavlink-RC. Nó chỉ cần một cặp TX/RX là vừa điều khiển RC vừa Telemetry, và theo những gì mình đọc thì nó ổn định hơn AirPort. Từ giờ đây chắc chắn sẽ là hướng mình tập trung chính, nhưng Airport Telemetry vẫn có thể hữu ích.

Bạn có thể xem thêm footage về dự án này trên Patreon của mình:

https://www.patreon.com/BasementCreations

Một số link hữu ích

ExpressLRS AirPort Setup Guide:
https://www.expresslrs.org/software/airport/
Arducopter Setup Guide:
https://ardupilot.org/copter/docs/initial-setup.html
Phần mềm RC radio của mình:
https://github.com/OpenI6X/opentx/releases/tag/openi6x-1.11.1