Самодельный дрон-доставщик: как переделать квадрокоптер под новые задачи

0
160
Самодельный дрон-доставщик - как переделать квадрокоптер под новые задачи

Современные дроны по своим характеристикам и спектру выполняемых задач чем-то схожи с автомобилями. Согласитесь, далеко не всем требуется шикарное купе или спортивное авто. Кому-то нужен грузовик для работы на ферме, а кому-то джип для вылазок на природу. Подобно тому, как от первого Ford Model T пошли все современные модели (двухдверные (купе), четырехдверные, кабриолеты и т.д), беспилотники тоже прошли долгий путь эволюции до современных универсальных образцов, среди которых довольно интересную, особенно для нас, нишу занимает -доставщик.


-доставщик: с чего всё начиналось и к чему пришло

Первые коммерческие стали просто находкой для кинорежиссёров и видеооператоров. Вот только их корпуса, как правило, были сделаны из композитного углепластика, разбить который – целая трагедия. Стоимость их тоже впечатляла. Выложить 20 — 30 тыс. долларов за такую “игрушку” было явно неподъемным для рядового гражданина. Но со временем рынок насыщался, цены снижались, и сейчас недорогих китайских моделей буквально пруд пруди. Ещё и почти универсальных: используй как хочешь на свой вкус. Можно самому стать оператором и снимать с воздуха красивые видео, а можно устроить световое шоу или гонки с препятствиями. Или организовать доставку мелких предметов

Предупреждение об ответственности: Это краткая обзорная статья по тому, как сделать -доставщик из стандартной модели, а не исчерпывающее руководство по их использованию. Знайте и соблюдайте местные законы, поскольку вся ответственность за ваши действия лежит исключительно на вас.


Эволюция гражданских БЛА

квадрокоптер DJI Mavic Air2S
Мой персональный дрон — DJI Mavic Air2S.

Со временем китайские производители уменьшили габариты аппаратов, заменили дорогие материалы более дешевым пластиком, вот только запчасти всё ещё оставались в дефиците, да и управляемость была далеко не на высоте. Но популярность дронов росла, и в 2013 г DJI выпустила модель Phantom для США и Великобритании. А в 2020 году объем продукции DJI превысил 77 процентов рынка коптеров в США.

Сегодня позволить себе такую штучку вполне может практически любой представитель среднего класса. Ценовая доступность, легкость использования и управления привлекают массы энтузиастов. Функционал моделей и сейчас в основном заключается в фото и видеосъемке, но этим далеко не исчерпывается. Подобно хот-роддерам (хот-род — движение автомобилистов, прим. переводчика), модернизирующим свои машины, форсирующим двигатель, ставящим более мощные карбюраторы, изменяющим кузов, подвеску и все остальное, продвинутые владельцы дронов тюнингуют свои аппараты под разные цели. Теперь стаи беспилотников могут устроить феерическое световое шоу и гонки с препятствиями. Да и простая фото- и видеосъемка уже не удовлетворяют запросы самых взыскательных пользователей.

доставка дроном радиостанции


Срочная доставка

В современных реалиях невероятной дешевизны и доступности дроны начинают использовать в войнах и локальных конфликтах по всему миру. Причем, уже не только правительственными войсками, но и разного рода повстанцами, революционерами и террористами. Скрытая разведка вражеских позиций и даже их атака путём сброса бомб, как и доставка разных предметов на поле боя, таких как лекарства, рации и прочее, им тоже вполне по силам.

Весьма популярным средством быстрой доставки стала модель квадрокоптера DJI Mavic Air2S. Мощные двигатели и увеличенная дальность полета, делают это транспортное средство довольно востребованным. Даже если в настоящее время вы не воюете, умение эффективно использовать это устройство и переоборудовать его в -доставщик может оказаться весьма ценным навыком. Ниже мы объясним: как это сделать и что можно таким образом отправить

дрон-доставщик - квадрокоптер DJI и аксессуары к нему
Сам квадрокоптер, аксессуары к нему и предметы для посылки легко помещаются в небольшую сумку Haley Strategic Flatpack Plus. По часовой стрелке: сверху слева дрон-доставщий, пульт управления DJI, коммуникатор LoRa, подвесная система для грузов Hanatora, две рации Midland, goTenna Mesh и TinyTx ThrowTx в специальном корпусе.

Монтаж модуля крепления и сброса

Все, что вам нужно — это кронштейн крепления к корпусу, оборудованный сервоприводом сброса с фотодатчиком. Мой квадрокоптер DJI Mavic Air2S имеет встроенную функцию “посадочный свет”, которая и активирует разблокировку. Совершенно не требуется механический или электрический привод подключения к аппарату, по сути — это удаленный спусковой крючок с фотоактивацией.

Вся “сбруя” обойдется менее чем в 60 долларов. Прикрепите кронштейн к корпусу, настройте и протестируйте всю систему в пробных пусках. После того, как убедитесь, что все работает как положено, вы будете готовы доставлять мелкие вещи на значительные расстояния.

комплект модернизации для квадрокоптера, который превращает его в дрон-доставщик
Комплект Hanatora Payload Airdrop, цена на Amazon 37 долларов. Модуль крепится к корпусу. В комплект входят удлинители для кронштейнов, чтобы создать под “брюхом” аппарата зазор для груза.
смонтированный на квадрокоптер модуль для доставки грузов
Смонтированный модуль, вид снизу. Груз крепится к подвижному металлическому стержню с помощью шнурка или кольца для ключей.
самодельный дрон-достащик с механизмом сброса груза
Для сброса нажмите кнопку FN на пульте, чтобы включить «посадочный свет». Механизм сработает и груз упадет.
устройство для записи звука, которое крепится на квадрокоптер
Это “слухач” —  устройство TinyTx ThrowTx, предназначено для записи звука (аудиоряда) и передачи его на любой приемник УВЧ (например, портативное радиолюбительское радио) в радиусе 500 метров. Одной батареи CR2032 хватает примерно на 30 часов непрерывной работы. Как и любое «специализированное подслушивающее устройство», на территории РФ запрещено.
модель записи звука, который крепится на дрон-доставщик
Изначально корпус ThrowTx был сферическим для удобства броска или качения, но не имел крепежной подвески. Я сделал на 3D-принтере новый корпус с ручкой крепления. Вес груза получился менее 20 грамм.

Если к вашему “летуну” нет стандартного комплекта подвески с управляемым сбросом, все равно можно придумать нечто аналогичное. В одной из своих статей мы рассказывали, как боевики ЦАР (Центрально — Африканская Республика) додумались использовать разрезанный кувшин для подвески ручной гранаты. Когда дрон-доставщик наклонялся вперед, выкатывалась, а прикрепленная к корпусу вырывала чеку. Безусловно, такая “конструкция” невероятно опасна для окружающих, да и самих “изобретателей”, но это отличный пример того, что для доставки можно приспособить любой беспилотный летательный аппарат.


Что может нести дрон-доставщик?

Ходовые испытания показали, что максимальная нагрузка на DJI Mavic Air 2S составляет 450 грамм. Учитывайте также ветер и ресурс аккумулятора, прежде чем куда-то отправлять посылку. Я предпочитаю не перегружать свой дрон-доставщик, поэтому стараюсь не превышать вес груза в 220 — 250 грамм. Это обеспечивает хорошую маневренность и дальность полета. Но не забудьте учитывать также и путь назад. Полагаю, аварийная посадка на маршруте по причине банальной разрядки батареи, не входит в ваши планы.

что может нести дрон-доставщик
DJI Mavic Air 2S может нести груз массой до 450 грамм, но безопасный предел для стабильного полета и приемлемой дальности составляет 225 грамм. Этого более чем достаточно для прибора goTenna Mesh (“сетевое устройство” для общения в условиях отсутствия интернета или мобильной связи, а также передачи текстовых сообщений на расстояние до 80 км. прим. переводчика), внешнего накопителя с терабайтами данных или портативной радиостанции Baofeng.

Краткий перечень полезных предметов, которые можно отправить воздухом, с указанием примерной массы:

  • Подслушивающее устройство ThrowTx с изготовленным на 3D-принтере специальным корпусом: 20 грамм
  • Сетевое устройство GoTenna Mesh: 48 грамм
  • Твердотельный накопитель SanDisk с USB-кабелем: 59 грамм
  • Рация Midland X-Talker FRS: 104 грамма
  • Raspberry Pi Zero с аккумулятором 800 мАч, USB-кабелем и футляром на молнии: 110 грамм (одноплатный мини-компьютер, прим. переводчика)
  • Raspberry Pi с батареей PiSugar 1200 мАч и напечатанным на 3D-принтере корпусом: 189 грамм (одноплатный мини-компьютер, прим. переводчика)
  • Raspberry Pi с аккумулятором, корпусом, ключом RTL-SDR и антенной: 228 грамм
  • Raspberry Pi Zero с USB-кабелем, аккумулятором Mophie 6000 мАч и футляром на молнии: 240 грамм
  • Двухдиапазонная любительская станция UV-5RA: 203 грамма
квадрокоптер с запреплённым прослушивающим устройством
Вот как выглядит корпус с “прослушкой” ThrowTX, прикрепленной к дропкиту (“drop kit”, дословно: комплект для сброса, прим. переводчика). Ножки для рычагов позволяют дрону-доставзику легче взлетать и приземляться.
дроп-комплект с полезной нагрузкой практически не влияет на маневренность и устойчивость дрона
Испытания показали, что дроп-комплект с полезной нагрузкой практически не влияет на маневренность и устойчивость дрона. Транспортировка легких предметов не сильно сказывается и на дальности.

Для начала, вам следует определиться, что именно вы хотите таким образом отправить причем это “что именно” должно выдержать удар от падения. Я использую корпуса, напечатанные на 3Д-принтере в сочетании с мягкой упаковкой, поскольку они легкие, удобные и простые в изготовлении. Если у вас под рукой не оказалось принтера, для хрупких вещей можно сделать корпус из пенопласта. Это не сложно — вырезать острым ножом выемки, упаковать груз и обмотать скотчем. А все, что не боится падения, можно просто привязать шнурком.


Дропкит. Устройства захвата и сброса

Думаете, что бы такого доставить и сбросить? Вариантов много. Может, вы сразу подумали про бутылки с “коктейлем Молотова” или пакетики с «белым порошком» (имеются в виду наркотики, которые мы всячески осуждаем — прим.ред.)?  В этом случае вам, скорее всего, понадобится более мощный летательный аппарат для такой деятельности. Которая ещё и в большинстве стран считается, и небезосновательно, незаконной. В отличие от, например, передачи флешки с информацией, минуя и стандартные системы связи. Ведь они могут прослушиваться и просматриваться.

комплект, который превращает обычный квадрокоптер в дрон-доставщик
Комплект Hanatora Payload Airdrop включает монтажный кронштейн с датчиком и устройством сброса, а также удлинители ножек. За все — менее 40 долларов.

Варианты применения

Спасательные операции

Спасатели давно используют дроны в своей деятельности, но представьте, что заблудившемуся туристу можно сбросить сотовый телефон, маяк, возможно аптечку, а не просто зависнуть у него над головой. Безопасность доставки — довольно важный аспект, тут придется действовать методом проб и ошибок. К примеру, есть маленькие, легкие рации, а есть довольно тяжелые и габаритные устройства для радиолюбителей. Если в вашем районе хорошее покрытие — используйте сотовый телефон, если нет — выручит спутниковый или GPS-маяк. Главное — найдите способ минимизировать вес такой “посылки” и защитите ее мягкой упаковкой.

Разведка

Шпионаж, сбор информации, а по-простому – подглядывание и прослушка, равно как и контршпионаж — еще одно поле деятельности, где дрон-доставщик нашел широкое применение. Расписывать детальную инструкцию я не буду, но фирма TinyTransmitters предлагает довольно интересные варианты. Полученную информацию легко передать по радиосвязи: оборудуйте дрон камерой или направленным микрофоном и портативным передатчиком с антенной. Все это, при необходимости, можно просто сбросить. Также можно осуществлять ретрансляцию сигнала.

дрон-доставщик, которые несёт жесткий диск SSD
Если отключен или под пристальным контролем, используйте дрон-доставщик как почтового голубя. Загрузите файлы на внешний SSD накопитель и отправьте адресату. Для дополнительной гарантии безопасности обязательно используйте шифрование.

Навигация

С дрона можно разметить маршрут следования для человека или группы, путём разбрасывания разноцветные светящихся палочек, светодиодов или других предметов. Такой прием часто используют военные на учениях. Карты и навигационные приборы тоже доставляются таким образом.


Заключение

Эра воздухоплавания началась не с полетов Альберто Сантос – Дюмона, или братьев Райт (Альберто Сантос — Дюмон, братья Райт — пионеры воздухоплавания и самолетостроения, прим. переводчика), покорение неба — заслуга многих энтузиастов. Каждый из них внес свой вклад в освоение нового вида транспорта. С БПЛА всё то же самое. Если 10 лет назад дрон-доставщик казался чем-то футуристичным, то теперь практически любой желающий может себе его позволить. А то ли ещё будет лет через 10…

Оригинальная статья:
DIY Drone Drop: How to Deliver Payloads with a Consumer Drone

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Напишите ваш комментарий!
Ваше Имя