Quadricottero stampato in 3D: Acquisto componenti, firmware di volo, stampa di frame e supporto action cam, primi test

Rieccoci, dopo un lungo periodo, per darvi qualche informazione in più riguardo il nostro nuovo progetto open.

Come avrete potuto sicuramente leggere sui vari social, abbiamo deciso di affrontare una nuova sfida. Quella di costruire un quadricottero per riprese aeree sfruttando la nostra stampante 3D Prusa i3 ed il "solito", nonchè versatile, Arduino.

Per informarci e capire come compiere i primi passi ci siamo rifatti a molte guide e forum specializzati, tutti molto completi. Tra i tanti disponibili online, vi segnaliamo assolutamente Barone Rosso nel quale abbiamo scovato una simpaticissima guida che vi farà imparare tantissime cose sui modelli RC strappandovi un sorriso (che non fa mai male!).

In seguito abbiamo stilato un elenco dei componenti necessari. In base al budget (250 euro) ed alle esigenze di funzionamento, la scelta è ricaduta su pezzi di fascia media dal buon rapporto qualità-prezzo.

Per l'acquisto ci siamo affidati ad  Hobby King , un sito specializzato molto famoso nel contesto dei modelli RC. E' presente in tutto il pianeta grazie ai suoi 4 magazzini suddivisi come segue: EUROPA, Regno Unito, Cina e Australia. I prezzi variano a seconda di quale magazzino si sceglie (attenzione alle spese doganali!) e non si può fare un ordine che comprenda merce derivante da magazzini diversi. Per quanto ci riguarda abbiamo deciso di andare sul sicuro ordinando tutto dal magazzino europeo.

Qui trovate la nostra lista della spesa che aggiorneremo costantemente.

Dal titolo di questo articolo si evince chiaramente che la struttura (meglio conosciuta come "frame") del nostro drone non l'abbiamo acquistata ma è stata prodotta direttamente da noi grazie alla nostra fedelissima Prusa i3 ver. Sgraber. Ciò ci ha permesso di risparmiare una buona cifra che abbiamo deciso di investire su accessori quali l'action cam ecc...
La scelta del design è stata molto facilitata dall' enorme quantità di file stl reperibili sul sito thingiverse.com.

Una volta lanciata la stampa 3D di tutti i pezzi ci siamo potuti concentrare sul cuore di questo progetto. L'elettronica.

Il firmware di volo necessario ad Arduno per governare i motori e l'assetto è possibile sceglierlo tra svariati disponibili in rete e completamente open-source (supportati dalla comunità e modificabili profondamente da chiunque). Dopo varie ricerche abbiamo deciso di scaricare Multiwii.
Questo fw è davvero ben supportato ed il suo funzionamento è spiegato in innumerevoli tutorial. In ogni caso vi segnaliamo questo video per farvi un'idea dei passaggi salienti che bisogna compiere.

Programmata la scheda di volo, abbiamo acquistato a parte un modulo che ci servirà per farle capire come stabilizzare il drone. L'IMU: Inertial Measurement Unit. Questo elemento comprende un accelerometro ed un giroscopio a 3 assi, ovvero la configurazione base per far funzionare un quadricottero.

Altra caratteristica necessaria e sufficiente per prendere il volo è quella di disporre di un radiocomando ed una ricevente con almeno 4 canali affinchè il drone possa compiere manovre come: pitch, roll, yaw e trottle (che impareremo a conoscere). Noi abbiamo optato per un 6 canali così da avere margine per gestire eventuali funzionalità aggiuntive.
Infine abbiamo stampato in 3D il supporto stabilizzato dell'action cam che servirà per effettuare riprese video senza rischiare di perdere l 'orientamento rispetto all'orizzonte in seguito a manovre spericolate del quad o folate di vento improvvise.

Soddisfatti tutti questi requisiti e completati i varii collegamenti, abbiamo eseguito dei test. In ordine cronologico: accelerometro e giroscopio, motore stabilizzatore cam e comandi radio.

Vi ricordiamo che potete seguire le varie fasi di montaggio in questa fotogallery.

Nel prossimo articolo affronteremo la seconda fase di questo appassionante progetto: il montaggio, la calibrazione dei regolatori di velocità e la prima prova di accensione dei motori. A presto!