Khung drone micro freestyle Kumo 2.5 inch

Kumo 2.5

Khung drone 2.5" freestyle. Thiết kế cánh kép hình ngôi sao, có sẵn file để in 3D hoặc cắt CNC (định dạng STL và CAD). Xem trọn bộ Git với các phiên bản, thảo luận và thông số kỹ thuật tại đây!

Dự án này ra đời từ mong muốn xây dựng một chiếc quad 2.5" 2S freestyle bền bỉ, được thiết kế riêng cho HDZero AIO15 và camera Lux. Chiếc drone này mạnh mẽ và chống chịu gió tốt hơn loại whoop, đồng thời vẫn khá êm và đủ cứng cáp sau các cú va chạm. Một số khung mono-body có phần cánh khá mỏng manh, đó là lý do mình chọn thiết kế hình ngôi sao cho các bản Kumo mới.

Tầm nhìn của mình là tạo ra một khung máy mã nguồn mở để mọi người có thể dễ dàng chỉnh sửa và chia sẻ.

Thiết kế

Có khe hở cho HDZero AIO15 giúp giảm chiều cao tổng thể mà vẫn dễ dàng tiếp cận các cổng kết nối.

Hình học "Squished X" với góc dưới 85 độ giữa trước/sau. Giúp cánh quạt không lọt vào khung hình, đồng thời giảm quán tính khi thực hiện các động tác roll/pitch nhờ phân bổ trọng lượng dọc trục Y.

Slam Deck và Trọng tâm (Center of gravity)

Giữ trọng tâm thấp với standoff 8-12mm giúp thực hiện các cú lộn dễ dàng hơn. Khoảng cách standoff 10-11mm là điểm vàng để tránh va chạm pin với cánh quạt, đồng thời có đủ không gian đi dây. Nếu cần nhỏ gọn hơn, bạn có thể dùng standoff 8-9mm. Ảnh dưới dùng standoff 11mm.

Camera mount

Thiết kế tương thích với các ngàm camera từ . Ngàm mẫu cho HDZero Lux ở góc 35 độ tạo sự cân bằng giữa đua và freestyle. Nên in bằng nhựa TPU để giảm rung và chịu va đập tốt hơn.

Hướng dẫn in

Bạn có thể in bản tiêu chuẩn dày 3mm, hoặc nếu muốn cứng cáp hơn, hãy chọn phiên bản "3DPrintableBasher" trong thư mục alternate. Mình khuyến nghị các thiết lập:

• 100% infill (hoặc ít nhất 2-3mm cho phần basher).
• Sử dụng kiểu in brick hoặc các lớp xen kẽ. Makers Muse có gợi ý rất hay về cách in cứng cáp tại đây.
• Bạn có thể gia cố thêm sợi carbon (CF), nhưng mình thấy không hiệu quả lắm. Mình in bằng PETG vì PLA hơi giòn. Nylon hoặc PC sẽ là lựa chọn tuyệt vời hơn nhờ khả năng chống va đập.

Khung in 3D so với sợi Carbon

Các bản thử nghiệm đầu tiên dùng in 3D với độ cứng và trọng lượng khác nhau. Bản in PETG-CF dày giúp tăng độ cứng và độ bền va đập. Bản này mình vẫn dùng anten zin của BetaFPV.

Phiên bản Stubby cắt từ sợi carbon 2.5mm, dùng anten RHCP giúp giảm cân và cải thiện tín hiệu video.

So sánh nhiễu giữa khung in 3D (xanh dương) và khung Carbon (đỏ). Khung Carbon giảm nhiễu khoảng 10dB, giúp fly mượt hơn và cần ít bộ lọc hơn.

Stubby vs Sharp

Mình tạo ra một bản nhẹ cho độ linh hoạt cao hơn (nhưng cũng dễ gãy hơn), nặng chỉ 10g. Cắt từ sợi carbon 2.5mm 6K 2x2 Twill.

Phiên bản nặng hơn dùng sợi carbon 3.4mm (ghi là 3.1) cắt từ 6K 2x2 Twill. Thiết kế thêm vật liệu phía trước motor để bash mạnh hơn, nặng thêm 4.4g.

Tổng trọng lượng khung stubby gồm TPU, tấm trên, standoff và ốc vít là 17.5g.

Tấm trên cắt từ sợi carbon 1.5mm 6K 2x2 twill, có khe hở phía trước cho dây pin và phần mở rộng phía sau để gắn pin/anten.

Thiết lập khuyến nghị

Lưu ý Với drone kích thước này, mỗi gram đều quan trọng, nên bạn cần cân đối giữa độ bền, tầm xa, thời gian bay và động lực học.

Các lưu ý chính:

1. Trọng lượng: Anten, ngàm TPU và kích thước pin. Mục tiêu của mình là trọng lượng khô dưới 70g và AUW dưới 100g.
2. Nguồn: HDZero 15A chạy 2S rất ổn. Pin 3S hơi nặng và tốn pin khi cua gấp. Với 2S, kv từ 8000-11000 là lý tưởng.
3. Cánh quạt: Gemfan 2520 cho hiệu suất tốt nhất và êm hơn AVAN Rush.
4. Anten: Anten zin của HDZero AIO15 hay gây nhiễu, nên đổi sang anten phân cực tròn (circular polarized).
5. Phụ kiện: Nên gắn thêm buzzer vì drone rất nhỏ, dễ mất. Gắn thêm Flywoo OpenLager nếu cần log dữ liệu để tuning.

Tuning

Betaflight mặc định khá ổn, nhưng cần tinh chỉnh nhẹ để giảm propwash. Khung sợi carbon ít rung hơn và cần ít bộ lọc hơn.

Các phiên bản

Danh sách các phiên bản trong repo:

• Kumo Main (Sharp)
• Kumo Slim (nhẹ, dễ gãy)
• Kumo Stubby (motor mount ngắn)
• Các bản cũ (Frog, ChunkyFrog, Offaxis) đã lỗi thời.