Hummingbird

“Muitos não sabem propriamente distinguir a originalidade da excentricidade: uma

caracteriza o génio, outra manifesta o louco.”

Autor: Fernando Pessoa

ÍndiceIntrodução..............................................................................................................................................4

Objetivos do projeto..............................................................................................................................5

Material envolvido no projeto................................................................................................................6

Hardware:...................................................................................................................................6

Frame: S500................................................................................................................................6

Amortecedor: GoolRC.................................................................................................................7

Motores: SunnySky X2212 KV980............................................................................................8

ESC (Electronical Speed Control): Afro ESC 30Amp.................................................................8

Conectores macho/fêmea...........................................................................................................8

Conectores de bateria.................................................................................................................9

Bateria: Turnigy 5000mAh 4S 25C Lipo Pack...........................................................................9

Carregador Turnigy Accucel-8 150W 7A Balancer/Charger.....................................................9

RC Lipo Battery Low Voltage Tester 1-8S Buzzer Alarm Checker LED Indicator UR...............10

RC LiPo Li-Po Battery Fireproof Safety Guard Safe Bag Charging Sack 18x23#M.......................10

APM 2.6 Flight Controller Board For Multicopter ARDUPILOT MEGA 2.6 Version EC................10

Power Supply Module w/BEC APM2 2.5 APM Flight Controller ARDUPILOT MEGA APM2.6V. .11

10X4.5 1045 Carbon Fiber Propeller CW/CCW Props Fr QuadCoptor 4x BLK............................11

Nivelador de hélices..................................................................................................................12

Ublox NEO-6M GPS Module Built-in Compass GPS for APM Flight Controller sa......................12

Apoio de GPS.............................................................................................................................13

3DR Telemetria KIT....................................................................................................................13

FlySky 2.4Ghz 9CH FS-TH9X Transmissor e recetor...................................................................14

Turnigy Battery Strap 330mm...................................................................................................14

Tarot GOPRO T4-3D 3 Axis Brushless Camera Gimbal...............................................................15

GoPro Hero 4.........................................................................................................................16

L-Link Fonte de Alimentação 500W...........................................................................................16

Plugs banana fêmea..................................................................................................................16

Preço final.................................................................................................................................17

Software....................................................................................................................................18

Mission Planner.....................................................................................................................18

Atualização do firmware do controlador...............................................................................18

Aquisição do material envolvido no projeto.........................................................................................19

Linguagens de Programação/Programas usados..................................................................................19

Montagem e programação do Equipamento.......................................................................................20

Conclusão.............................................................................................................................................23

Netgrafia..............................................................................................................................................24

Introdução

Aproveitando um pouco das novas tecnologias, a segunda parte do projeto consiste na elaboração de

um Drone, de média escala, para tal foi necessário pesquisar várias opções, quer a nível de

componentes quer a nível de firmwares. De realçar que para além do aliciante, que é criar uma

“coisa de raiz”, foi importante tentar escolher os equipamentos tendo em conta o preço e as

respetivas características. Como se pode analisar ao longo deste projeto a maioria do material foi

adquirido em sites internacionais, o que por vezes o prazo de entrega torna-se complicado, no

avanço de algumas etapas.

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Objetivos do projeto

O objetivo primordial, foi o de criar um drone de qualidade a baixo preço, que será utilizado por uma

Escola de Triatlo, para a gravação de vídeo dos treinos dos atletas nas diferentes modalidades

(corrida, bicicleta e natação). Na fase inicial, optou-se pela não colocação do gimbal e da gopro, só

depois de um melhor manuseamento e controle do Drone serão instalados.

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Material envolvido no projeto

Hardware:Frame: S500

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Uma estrutura forte em fibra de vidro leve excelente com trem de pouso e uma placa de distribuição

de energia de bônus contribuindo para a arrumação. Esta estrutura tem um esquemático para

montar uma bateria, ajustável, para alcançar a distribuição de peso perfeita. Na parte inferior está

pronto para assumir uma série de montagens e gimbals para câmaras tornando-o perfeito para FPV e

projetos de filmagem.

O S500 é constituído por braços (2 azuis, 2 pretos) rijos e têm um suporte de fibra de carbono através

do centro para fazer os braços mais fortes que não temos visto nestes tipos de estruturas. OS braços

de diferentes cores tornam a orientação muito mais fácil e não há a necessidade da aplicação de

adereços coloridos. O trem de pouso incluiu muita altura tornando-o adequado para gimbals tipo

GoPro ou similar. Outra característica do S500 é que quando montados os braços, têm um leve

movimento para cima, isso dá a estrutura um efeito aerodinâmico que ajuda a torná-lo muito

estável, especialmente quando baixa de altitude. Com um preço de 20€.

Amortecedor: GoolRC

Este amortecedor de anti vibração é feito em fibra de

vidro e é constituído por duas placas onde entre elas ficam borrachas flexíveis de modo a evitar a

vibração na placa de cima. Este amortecedor é compatível com vários controladores de voo open

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Motores: SunnySky X2212 KV980Especificações:

Kilo voltagem: 980

Corrente suportada: 2-4s Lipo

Sistema: trifásico

Corrente: 10V/0.3A

Preço: 16,25€ unid.

ESC (Electronical Speed Control): Afro ESC 30AmpEspecificações:

Corrente de saída: 30A corrente continua

Corrente suportada: 2-4s Lipo

Saídas de alimentação: 0.5A lineares

Frequência de entrada: 1KHz

Firmware: afro_nfet.hex

Cabos/fixas de carregador: 15AWG/Macho 3.5mm

Ligação do motor: 16AWG/Fêmea 3.5mm

Peso: 26.5g (Inclui fios, encaches, manga retrátil)

Tamanho: 50 x 25 x 11mm

Preço: 12,50€ unid.

Conectores macho/fêmea

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Conectores de encache rápido que servem para dar voltagem a acessórios colocados no drone. Com

o preço de 1,87€

Conectores de bateria

Encaixes rápidos próprios para passagens de corrente de baterias lipo. O preço é de 1,86€.

Bateria: Turnigy 5000mAh 4S 25C Lipo PackEspecificações:

Capacidade: 5000mAh

Descarga: 25C

Configuração: 4s

Preço: 27,00€ unid.

Carregador Turnigy Accucel-8 150W 7A Balancer/ChargerEspecificações:

Input: 12V

Carrega: NiCd, Lilo, Lipo, LiFe, Pb batteries.

Modos: Carregar, balancear, descarregar

Máximo de células: 8

Preço: 63,00€

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RC Lipo Battery Low Voltage Tester 1-8S Buzzer Alarm Checker LED Indicator UREspecificações:

Usado em : 1-8S Lipo / Li -ion / LiMn / Li -Fe

Precisão de medidor de voltagem: 0.001V

Alarme valor definido pela gama: OFF/2,7/3.8V

Preço: 1.34€

RC LiPo Li-Po Battery Fireproof Safety Guard Safe Bag Charging Sack 18x23#M

Saco contra incendio para guardar baterias lipo. Preço de 3€.

APM 2.6 Flight Controller Board For Multicopter ARDUPILOT MEGA 2.6 Version EC

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O ArduPilot mega 2.6 permite ao usuário transformar qualquer, asa rotativa ou veículo multicolor

(especialmente multicopters e rovers ) fixos em um veículo totalmente autônomo ; capazes de

realizar missões de GPS programados como exemplo waypoints. O preço do APM é de 22,96€.

Power Supply Module w/BEC APM2 2.5 APM Flight Controller ARDUPILOT MEGA APM2.6V

Controla a Voltagem que sai para o APM. O preço é de 5,36€.

10X4.5 1045 Carbon Fiber Propeller CW/CCW Props Fr QuadCoptor 4x BLK

Hélices em plástico com o tamanho de 25,5 cm e traz um conjunto de adaptadores para uma grande

variedade de motores. Cada par de hélices fica a 4€.

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Nivelador de hélices

Como todos sabemos nas linhas de montagens de uma fabrica, maior parte dos produtos saí com

falhas, e este nivelador serve para corrigir essas falhas de modo a dar um voo mais estável ao

quadcopter. O preço desta peça é de 3,42€.

Ublox NEO-6M GPS Module Built-in Compass GPS for APM Flight Controller sa

Módulo de GPS com bussola incorporado. Serve para dar direções e o drone saber onde está e em

que posição está. Fica no preço de 13€.

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Apoio de GPS

Feito em alumínio serve para dar altura e segurança ao módulo de GPS. Fica no preço de 3,29€.

3DR Telemetria KIT

Um transmissor mais recetor de dados com um software open source e que funciona a 433-434.479

MHz e que a sensibilidade da receção de informação é de -121 dBm (100mW). O preço deste

componente é de 17,12€.

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FlySky 2.4Ghz 9CH FS-TH9X Transmissor e recetor

Controlador de voo com 9 canais com a frequência de radio de 2.40-2.48 GHz e incorporado com um

aviso de fraca voltagem. Este transmissor fica no preço de 80€.

Turnigy Battery Strap 330mm

Uma fita de poliéster e nylon que serve para segurar a bateria. Fica no valor de 6,7€.

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Tarot GOPRO T4-3D 3 Axis Brushless Camera Gimbal

O Tarot T4-3D de 3 eixos, auto estabilizada e montar uma câmara profissional para videomakers

aéreas e os fotógrafos que querem qualidade e desempenho. Tem um, alumínio durável, fibra de

carbono leve e estrutura de plástico que irá fornecer estabilidade excelente e controlo para todas as

operações da câmara.

O Tarot T4-3D é projetado para GOPRO HERO3 / HERO4 e câmaras semelhantes e pode ser usado

com multi-helicópteros, aviões de asa fixa e heli-helicópteros . É equipado com um módulo de IMU

independente e tem um modo de "point follow " (PF) e um modo de visão em primeira pessoa (FPV).

O design inovador permite o controlo completo sobre a câmara. Velocidade de movimento do

joystick é correspondentemente ligado a velocidade de eixo da câmara, por isso o mais rápido você

mover o joystick mais rápido o eixo se moverá.

Todos os fios de alimentação e de sinal estão embutidos na estrutura e o firmware é atualizável

através da interface do PC. Este produto é um dos mais caros tendo o preço de 134,54€.

GoPro Hero 4 Especificações:

Resolução de vídeo: Full HD e 4K

Resolução de imagem: até 12MP

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Áudio: mono

Preço: 338,25€

L-Link Fonte de Alimentação 500W

Fonte de alimentação onde será necessário abri-la e ficar unicamente com 4 fios amarelo, 4 fios

pretos e 1 verde. A fonte custara 11,98€.

Plugs banana fêmea

Conectores necessários para a adaptação da fonte como transformador de 12V. O preço deste

produto é de 1,62€.

Preço finalNome dos Componentes Preço

Frame S500 20,00€

Amortecedor GooIRC 04,00€

4 Motores SunnySky X2212 KV980 65,00€

ESC (Electronical Speed Control): Afro ESC 30Amp 12,50€

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Conectores macho/fêmea 01,87€

Conectores de bateria 01,86€

2 Baterias Turnigy 5000mAh 4S 25C Lipo Pack 54,00€

Carregador Turnigy Accucel-8 150W 7A Balancer/Charger 63,00€

RC Lipo Battery Low Voltage Tester 1-8S Buzzer Alarm Checker LED Indicator UR 01,34€

RC LiPo Li-Po Battery Fireproof Safety Guard Safe Bag Charging Sack 03,00€

APM 2.6 Flight Controller Board For Multicopter ARDUPILOT MEGA 2.6 Version EC 22,96€

Power Supply Module w/BEC APM2 2.5 APM Flight Controller ARDUPILOT MEGA APM2.6 05,36€

2 pares de hélices 10X4.5 1045 Carbon Fiber Propeller CW/CCW Props Fr QuadCoptor 4x BLK 08,00€

Nivelador de hélices 03,42€

Ublox NEO-6M GPS Module Built-in Compass GPS for APM Flight Controller sa 13,00€

Apoio de GPS 03,29€

3DR Telemetria KIT 17,12€

FlySky 2.4Ghz 9CH FS-TH9X Transmissor e recetor 80€

Turnigy Battery Strap 330mm 6,7€

Tarot GOPRO T4-3D 3 Axis Brushless Camera Gimbal 134,54€

Gopro Hero 4 338,25€

L-Link Fonte de Alimentação 500W 11,98€

Plugs banana fêmea 01,62€

Total 920,71€

SoftwareMission Planner

Software de programação utilizado para toda a programação do APM.

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Atualização do firmware do controladorPara a atualização do firmware foi tive de seguir vários passos que eu vou explicar de seguida:

1. Arranjar uma USBasp AVR Programming Device for ATMEL proccessors;

2. Fazer o download do programa eePe e do firmware ER9X

3. Abrir o controlador e soldar

4. Ligar ao computador e descarregar o programa pela usb

Segui todos os passos pelo site: http://www.multi-rotor.co.uk/index.php?topic=1462.0

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Aquisição do material envolvido no projetoTodo o material foi adquirido online a partir de sites como o ebay.com, hobbyking.com ou o

banggood.com.

Linguagens de Programação/Programas usadosA programação do drone foi toda feita a partir do software Mission planner. Este programa foi

escolhido porque tem um interface simples que a partir dele com os dados certos podemos

facilmente programar o quadcopter.

Montagem e programação do Equipamento

Aqui temos a montagem de um adaptador de 12 V para ligar o carregador das baterias.

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Estas imagens mostram a troca das ponteiras das baterias para os encaixes corretos.

Esta imagem mostra a primeira parte da estrutura montada.

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Nas imagens a cima estou a atualizar o firmware do controlador

Drone com todo o equipamento montado.

ConclusãoEste projeto foi um projeto que investiu muitas horas de pesquisa para que ele fica-se da melhor

maneira e mais barato possível. Foi um projeto desafiante que eu adorei realizar. Espera-se no futuro

e após o controlo do drone a colocação do gimbal e da gopro, para tirar o máximo proveito do drone.

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NetgrafiaEstes foram os sites mais utilizados:

www.google.com

www.youtube.com

www.ardupilot.com

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