Попробуйте сами
Перед первым полётом снимите пропеллеры и проверьте, что каждый мотор крутится в свою сторону и в своём углу. Ломается обычно кольцо — напечатайте запасную раму: она весит около 15 г.
Урок3D › Уроки 3Д-моделирования › Урок 63
Мини-дрон на 3D-принтере
Как сделать мини-дрон своими руками: карманный квадрокоптер 12 × 12 см на ESP32. Рама печатается целиком и без поддержек — помещается даже на стол Bambu Lab A1 mini, вокруг каждого пропеллера кольцо-защита, а аккумулятор вставляется сзади, как картридж.
Продвинутый уровень
60 минут
11 шагов
Чему научитесь
- Строить раму вокруг пропеллеров: зазоры между ними и до защиты
- Делать тонкие кольца полем «Стенка» у трубы
- Прорезать гнёзда моторов «Цил.‑отв.» сквозь лучи и спицы
- Раскладывать раму и площадку на стол принтера
Фигуры из библиотеки
Цил.‑отв. × 16
Детали робота × 12
Куб × 11
Цилиндр × 8
Труба × 4
Клин × 2
Шаги урока
На картинке — модель после шага: новые детали обведены, прежние бледные. «Открыть в редакторе» кладёт все детали урока уже расставленными.
1
Размеры и план
Квадрокоптер 123 × 123 мм и около 55 г с аккумулятором. Моторы — по углам квадрата 61 мм, пропеллеры 55 мм: между их концами 6 мм.
2
Площадка
Середина рамы — «Куб» Д 30, Ш 48, В 1,2 мм. Четыре «Цил.‑отв.» между будущими лучами делают её легче.
3
Лучи
Четыре «Куба» Д 73,6, Ш 4, В 3,5 мм, повёрнутые на 45°: от центра через мотор до края кольца.
4
Гнёзда моторов
«Цилиндр» Д 9,6, В 10 мм в каждом углу и «Цил.‑отв.» Д 7,1 — на 0,1 мм свободнее мотора 720. Отверстие прорезает и луч внутри гнезда.
5
Защита винтов
«Труба» Д 62, В 5 мм, в поле «Стенка» — 1 мм: при растягивании стенка не толстеет. Соседние кольца срастаются, к гнезду их держат луч и спица.
6
Отсек аккумулятора
Два бортика В 9 мм в 26 мм друг от друга, упор спереди и четыре стойки Д 5 с «Цил.‑отв.» 1,8 мм под саморезы М2.
7
Примерка
Из «Деталей робота» — четыре мотора 720 в гнёзда и аккумулятор Li-Po 1S в отсек, проводами назад.
8
Верхняя площадка
«Куб» Д 30, Ш 55, В 1,2 мм на стойках и нос-стрелка из двух «Клиньев» — по нему видно, где у дрона перёд.
9
Электроника
ESP32-S3 SuperMini — разъёмом вперёд, гироскоп MPU6050 — у центра, ключи моторов — сзади. Платы держатся на вспененном скотче.
10
Пропеллеры
По диагонали пропеллеры крутятся в одну сторону, соседние — в разные: иначе дрон закрутится на месте.
11
Печать и полёт
Рама и площадка — PLA или PETG, слой 0,2 мм, без поддержек. Летайте в зале или в классе: пропеллеры острые.
Что купить, чтобы дрон полетел
Рама сделана под эти детали — их макеты стоят в модели. Размеры у продавцов отличаются на доли миллиметра: сверьте мотор с гнездом и, если нужно, поправьте «Цил.‑отв.».
| Что | Какую взять | Зачем |
|---|---|---|
| Плата | ESP32-S3 SuperMini (22,5 × 18 мм) | Мозг дрона: Wi-Fi для управления с телефона и разъём USB-C для прошивки. |
| Гироскоп | MPU6050 на плате GY-521 | Чувствует наклон и поворот — без него дрон не удержится в воздухе. |
| Моторы | четыре коллекторных мотора 720 (Ø7 × 20 мм) на 3,7 В: два по часовой и два против | Направление указано у продавца, обычно ещё и цветом проводов. |
| Пропеллеры | 55 мм под вал 0,8 мм — по часовой и против, с запасом | Пропеллеры ломаются первыми: возьмите несколько комплектов. |
| Ключи моторов | четыре транзистора SI2302, четыре диода Шоттки (SS14 или 1N5819) и макетная плата 20 × 14 мм | ESP32 не может сама крутить моторы: транзисторы включают их по её сигналу, диоды гасят выбросы напряжения. |
| Питание | аккумулятор Li-Po 1S (3,7 В) на 400–500 мА·ч, не больше 35 × 25 × 7 мм, с разъёмом PH2.0 | Хватает минут на пять полёта. Плата питается от него же через вывод 5V. |
| Прошивка | ESP-Drone — открытая прошивка Espressif для таких дронов, с приложением для телефона | Выводы моторов и гироскопа укажите в её настройках под свою пайку; коэффициенты устойчивости (PID) для этой рамы, возможно, придётся подобрать. |
| Крепёж | четыре самореза М2 × 6, вспененный двусторонний скотч, тонкие провода | Саморезы держат площадку, скотч — платы и аккумулятор. |
Пропеллеры на тысячах оборотов режут кожу: включайте дрон, только когда он стоит на полу, руки и лицо держите в стороне, первый полёт — в пустом зале. Учёт в России нужен беспилотникам тяжелее 150 г — этот легче, но правила полётов в своём регионе проверьте. Li-Po заряжайте только зарядкой для 1S и не оставляйте без присмотра.
Другие уроки
Брелок с именем
Пластинка, объёмное имя и отверстие под кольцо для ключей — лучшая первая модель: за 15 минут получается вещь, которую хочется напечатать и подарить. Урок про текст: как положить его на деталь и не утопить.
Кубик с отверстием
Куб и цилиндр-отверстие. Так в 3Д-моделировании делают любые дырки — под винт, под шнурок, под карандаш.
Стаканчик для карандашей
Цилиндр, из которого вычли цилиндр поменьше, — это стакан. Главное — оставить дно и стенки нужной толщины.
Соберите «Мини-дрон на 3D-принтере» в редакторе
Урок3D — бесплатный онлайн-редактор 3Д-моделей на русском. Работает в браузере на компьютере, планшете и телефоне, без установки и регистрации; готовая модель скачивается в STL для 3Д-принтера.