Drone terrestre 4x4 autocostruito RC FPV

[Maurix4]

Salve, vorrei condividere con voi questo progetto che un pezzo per volta sto cercando di realizzare. Sono anni che avevo intenzione di fare qualcosa del genere e a novembre 2016 decisi di iniziare questa nuova esperienza.

Cercherò di condividere più informazioni possibili sul progetto e sono aperto a qualsiasi critica o consiglio per il proseguimento della realizzazione del drone.

Inoltre questo post sarà anche utile per me a fare il punto della situazione giorno dopo giorno ogni qualvolta farò dei progressi.

OBIETTIVO:
Mi sono posto l'obiettivo di realizzare un drone terrestre radiocomandato dotato di videocamera per FPV come primo step, successivamente cercherò di dotarlo di un sistema di guida autonoma e di tutto ciò che nel tempo potrà venirmi in mente.
Ma per ora cercherò di raggiungere almeno il primo step.

Mi sto ispirando a qualcosa del genere:



Perchè FPV?
FPV perchè è figo! Ma anche perchè avendo un casa con giardino e terreno tutt'attorno, mi piacerebbe utilizzarlo come sistema di videosorveglianza su ruote (dopo scenderò ulteriormente nei dettagli).

PROGETTO ALLO STATO ATTUALE:
Sommariamente il progetto attuale consiste in un drone di dimensioni all'incirca 80cm x 40cm x 25cm, realizzato con piastre di alluminio spesse almeno 1,5 / 2 cm.
Dotato di quattro ruote motrici, due motori CC brushed, trasmissione a catena, logica di controllo, ricevente RC, batterie, videocamera e trasmittente video.

ELENCO COMPONENTI ATTUALMENTE IN MIO POSSESSO
- Logica di controllo: SABERTOOTH 2x60
Si tratta di una potente scheda in grado di comandare due motori fino a 60A costanti di assorbimento e picchi di 120A per qualche secondo.
Si può controllare in maniera analogica - R/C e tramite flussi seriali.



- Due motori MY1016Z2
Motori a corrente continua, con riduzione ad ingranaggi funzionanti a 24V e con assorbimento nominale di 10A circa per 350 RPM circa.
Normalmente vengono montati sulle ebike quindi immagino siano abbastanza potenti.



-Radiocomando TURNIGY 9X
Il famoso radiocomando hobbyking



-4 Ruote da miniQUAD ATV 145/70/6
30cm circa di diametro per 16cm di larghezza


- Pezzi vari per realizzare la trasmissione
5 metri di catena (tipo quella delle biciclette per capirci)
Pignoni dentati, false maglie etc..

-Cuscinetti su supporti foro 15mm
Due per ogni asse (interno ed esterno)



-4 Semiassi fatti realizzare in acciaio




Per ora mi fermo qui (non ho tempo di continuare ora ), appena avrò cinque minuti liberi proseguirò il post con tutti i dettagli del progetto per quanto riguarda la meccanica e l'elettronica.

[L4kyITA]

Progetto decisamente interessante, non avendo necessità di farlo leggero o compatto ci sono infinite possibilità di espansione ( GPS, cam da fpv, ecc.. )

Seguo!

Buon lavoro

[Zef]

wow, direi maestoso, dalla prima foto sembrava un modellino ma poi vedendo i componenti che andrai ad usare è davvero bello tosto!

[faustoavel]

Complimenti per il progetto... seguo con interesse.

Penso che come struttura se non hai bisogno che sia antiproiettile non ha senso usare lamiera di alluminio dello spessore di 1,5 - 2 cm
Protesti fare una struttura portante in acciaio o alluminio se lo sai saldare e per la copertura usare lamiera da 10 decimi massimo 15

Per la motorizzazione dato che poi vuoi farlo girare in fpv dai uno sguardo a questi lino
https://m.it.aliexpress.com/item/2046880256.html

servo
https://m.it.aliexpress.com/s/item/1899809165.html

[Maurix4]

Buongiorno grazie per l'interesse al progetto, è gratificante.

Progetto decisamente interessante, non avendo necessità di farlo leggero o compatto ci sono infinite possibilità di espansione ( GPS, cam da fpv, ecc.. )

Seguo!

Buon lavoro

A seguire nei prox giorni illustrerò dettagliatamente cosa ho intenzione di fare con il gps e un modulo radio per la telemetria.

wow, direi maestoso, dalla prima foto sembrava un modellino ma poi vedendo i componenti che andrai ad usare è davvero bello tosto!

Grazie, si l'idea sarà quella di comandare qualcosa di veramente potente e robusto.

Complimenti per il progetto... seguo con interesse.

Penso che come struttura se non hai bisogno che sia antiproiettile non ha senso usare lamiera di alluminio dello spessore di 1,5 - 2 cm
Protesti fare una struttura portante in acciaio o alluminio se lo sai saldare e per la copertura usare lamiera da 10 decimi massimo 15

Per la motorizzazione dato che poi vuoi farlo girare in fpv dai uno sguardo a questi lino
https://m.it.aliexpress.com/item/2046880256.html

servo
https://m.it.aliexpress.com/s/item/1899809165.html

Ciao, grazie per l'interesse.
I due componenti che mi hai indicato sono molto interessanti, ma come logica di controllo RC e di potenza ho già il SABERTOOTH 2x60.
Il servo invece non mi servirà perchè il mezzo sterzerà in pratica come fosse un carrarmato per capirci. Ora infatti vi dirò cosa ho in mente per la trasmissione.


TRASMISSIONE:
Questa che segue sarà il tipo di trasmissione che andrò ad utilizzare.
Motore (in blue), che trasmette movimento alla prima ruota tramite un pignone,
in foto tale pignone l'ho disegnato uguale a quello del motore per far vedere bene il funzionamento, ma sarà grande come quello delle ruote in modo da ridurre i giri e acquisire maggiore potenza.
Dopodichè un altro pignone sulla stessa ruota distribuirà il movimento alla seconda ruota.
Stesso discorso sull'altra faccia per le altre due ruote.

Ricapitolando ogni lato sarà così strutturato:
- Motore con pignone a 9 denti
- Pignone a 18 denti posizionato sull'asse della ruota posteriore e direttamente collegato al motore
- Ulteriore pignone sull'asse della ruota posteriore a 18 denti che distribuirà movimento alla ruota anteriore tramite un pignone a 18 denti sull'asse anteriore



Inizialmente mi piaceva anche l'idea di utilizzare ruote dentate e cinghie, ma poi per questioni di semplicità nella realizzazione e per il fatto che il motore di fabbrica già porta una corona dentata ho optato per corone e catene.

[Zef]

Ciao, scusa una considerazione, forse sbaglio i calcoli, ma partiamo dalla ruota che vuoi usare, che ha un diametro di 30cm quindi una circonferenza di 95cm (circa) quindi per ogni giro di ruota il tuo mezzo percorre 95cm, adesso il motore effettua 350 giri al minuto con la riduzione che vuoi usare tu i giri si dimezzano diventando 175rpm, pertanto in un minuto percorri 95cm per 175rpm=16625cm diviso 100 diventano 166,25 metri e diviso 1000 diventano 0,16625 km al minuto che a loro volta moltiplicandoli per 60 minuti diventano circa 10km/h, sicuramente si arrampica anche sui muri ma mi sembra un tantino lento nel muoversi o no? Oppure sbaglio clamorosamente qualche calcolo

[Maurix4]

Ciao, scusa una considerazione, forse sbaglio i calcoli, ma partiamo dalla ruota che vuoi usare, che ha un diametro di 30cm quindi una circonferenza di 95cm (circa) quindi per ogni giro di ruota il tuo mezzo percorre 95cm, adesso il motore effettua 350 giri al minuto con la riduzione che vuoi usare tu i giri si dimezzano diventando 175rpm, pertanto in un minuto percorri 95cm per 175rpm=16625cm diviso 100 diventano 166,25 metri e diviso 1000 diventano 0,16625 km al minuto che a loro volta moltiplicandoli per 60 minuti diventano circa 10km/h, sicuramente si arrampica anche sui muri ma mi sembra un tantino lento nel muoversi o no? Oppure sbaglio clamorosamente qualche calcolo

Complimenti per i calcoli . Immagino siano corretti.
Normalmente questo tipo di mezzi sono abbastanza lenti, non hanno bisogno di raggiungere velocità, più che altro precisione nei movimenti.
Ora non ho in mente quanto "siano veloci" 10km/h, tra poco salirò in auto e farò un test!

[Maurix4]

Ho verificato con l'auto i 10 Km/h.
Sicuramente qualche km/h in più non gli avrebbe fatto male, ma per ora avendo già ordinato i pignoni me li farò bastare .
In futuro acquisterò pignoni con qualche dente in meno.

PICCOLO UPDATE:
Ho acquistato anche un modulo per la telemetria a 433Mhz.
In pratica la trasmittente e la ricevente 3dr che lavorerà in coppia con una scheda arduino o raspberry PI3 per trasmettere dati ricavati da sensori vari e gps.

[Fabrizio241]

ciao MAurix per prima cosa, bel progetto! ne ho realizzato uno simile usando 4 motori da monopattino simili ai tuoi e lo uso da un paio di anni come bravetta elettrica(sammai metto una foto almeno puo' aiutarti a farti venire qualche altra idea)....

PROGETTO ALLO STATO ATTUALE:
Sommariamente il progetto attuale consiste in un drone di dimensioni all'incirca 80cm x 40cm x 25cm, realizzato con piastre di alluminio spesse almeno 1,5 / 2 cm.
[/B]

come ti hanno gia' suggerito lascia perdere l'alluminio, costa troppo,è difficile da saldare, è meglio usare una struttura in acciaio ed eventualmente la lamiera per rivestirlo(anche io feci cosi), se usi l'acciao secondo me guadagni pure qualche kg che su un rover del tipo non guasta

per darti un idea,sei sui 5\5,5kg con il telaio di alluminio che dici tu, con uno in acciao saresti sui 7/8 kg

sempre come ti hanno detto,non riuscirai a raggiungere una velocita' elevata, ma nel tuo caso la velocita' di 9,6km\h è decisamente bassa, se la prendiamo come velocita' massima teorica probabilmente saremo a 7\8 km\h effettivi, davvero lentino


due domande riguardo ai semiassi:

non ho ben capito come si montano i semiassi, se vuoi ,e se puoi potresti farmi un illustrazione....

dove monti il pignone della ruota?sulla barra liscia? se si come?

[Maurix4]

ciao MAurix per prima cosa, bel progetto! ne ho realizzato uno simile usando 4 motori da monopattino simili ai tuoi e lo uso da un paio di anni come bravetta elettrica(sammai metto una foto almeno puo' aiutarti a farti venire qualche altra idea)....

Ciao, grazie. Non vedo l'ora di vedere una foto della tua realizzazione, cerco di prendere spunto ovunque!!

come ti hanno gia' suggerito lascia perdere l'alluminio, costa troppo,è difficile da saldare, è meglio usare una struttura in acciaio ed eventualmente la lamiera per rivestirlo(anche io feci cosi), se usi l'acciao secondo me guadagni pure qualche kg che su un rover del tipo non guasta

per darti un idea,sei sui 5\5,5kg con il telaio di alluminio che dici tu, con uno in acciao saresti sui 7/8 kg

Ad essere sincero una soluzione definitiva di montaggio ancora non mi è ben chiara.
Per ora sto aspettando tutti i componenti per la trasmissione che dovrebbero arrivarmi a giorni, dopodichè testerò il montaggio su di una tavola in legno e solo successivamente deciderò il da farsi con il metallo.
L'idea dell'alluminio mi piace, sicuramente non andrei a saldarla, ma fisserei le piastre tra loro tramite fori filettati e viti a brugola.
Però sicuramente anche l'idea di avere uno scheletro interno realizzato con tubolari quadri saldati tra loro a formare la struttura e rivestiti in lamiera d'acciaio potrebbe essere un'idea vincente che terrò in conto.

Tanto qualche kg in più o in meno non farà sicuramente tanta differenza sulla durata delle batterie (capitolo che tratterò in seguito ).

sempre come ti hanno detto,non riuscirai a raggiungere una velocita' elevata, ma nel tuo caso la velocita' di 9,6km\h è decisamente bassa, se la prendiamo come velocita' massima teorica probabilmente saremo a 7\8 km\h effettivi, davvero lentino


due domande riguardo ai semiassi:

non ho ben capito come si montano i semiassi, se vuoi ,e se puoi potresti farmi un illustrazione....

dove monti il pignone della ruota?sulla barra liscia? se si come?

Si la questione della velocità ammetto che è stata una svista, ma per ora non mi ci soffermerei più di tanto. In un secondo momento potrò semplicemente sostituire i pignoni.
Inizialmente mi divertirò a trainare l'auto

I pignoni sono così:

Sulla parte cilindrica del pignone andranno praticati 2/3 fori e saranno fissati sull'asse tramite viti a brugola. Sull'asse verrà praticato uno scavo di qualche mm per "incastonare" la brugola ed evitare lo slittamento del pignone.
Appena avrò due minuti posterò l'immagine 3D della bozza del progetto, così da chiarire il montaggio, cmq in breve lo spaccato del montaggio di un asse sarà così:
RUOTA - ASSE - CUSCINETTO esterno - PIASTRA(parete laterale) - CUSCINETTO interno - PIGNONE