Vuoi costruire un drone, ma ne sai meno di zero? Sei nel posto giusto. Leggendo questa breve lunga guida introduttiva imparerai il necessario per saperti orientare e poter approfondire ulteriormente.

Ci sono tante cose che si possono dire su come costruire un drone ed è per questo per me difficile impostare correttamente questo articolo.

Questo poema lo dedico a quei miei amici e conoscenti che mi hanno sempre chiesto:

ma come si fa a costruire un drone?

oppure

figo! Vorrei farlo anche io!”.

Bene: con questa sintetica ma pratica guida ti porterai a casa dei concetti che potranno esserti di aiuto per ulteriori approfondimenti che andrai a fare anche al di fuori di Ranieri’s Desk.

In modo personale, ma obiettivo, esporrò il come e il perché di come costruire un drone, evitando che tu possa sbagliare come il sottoscritto.

Premessa importante

Per chi si stesse già preoccupando per la mole di dati che racchiuderà questo articolo dovrà mettersi parzialmente il cuore in pace: costruire un drone, per quanto divertente e spiegato bene, richiede tempo e soprattutto volontà di apprendere cose nuove, di scoprire.

Con questo spirito, circa 2 anni fa, mi rivolsi a mio fratello Leo e gli dissi:

“dai, costruiamo questo drone di cui parli tanto”.

Importante: io non sapevo (e ancora non so) assolutamente nulla di fisica/elettronica e mai mi ero avvicinato al campo dell’modellismo dinamico. Era tutto appannaggio di mio fratello il quale coltivava la passione da diversi anni (prima che esplodesse il boom del “drone” – che tra le varie cose è un termine usato impropriamente – lui volava già con un aereo a benzina).

Mi rimboccai quindi le maniche, per nulla scoraggiato e spaventato dall’apprendere le cose che, come scritte da me ora, si potevano trovare in rete (da fonti più o meno autorevoli).

Disclaimer

Prima di procedere oltre: pensaci. Il modellismo dinamico, nel malaugurato caso che ti piaccia, crea dipendenza. Inoltre, nonostante tu possa partire con tutti i più buoni propositi pensando di risparmiare su ogni componente, finirai per spenderci parecchie centinaia di euro che – a mio avviso – sono più che giustificati visto l’esperienza e il divertimento che ne conseguono.

A tal proposito: per esperienza ho notato che i prezzi migliori li trovate qui su Banggood. Provare per credere. Cercherò, ove possibile, di riportare i prodotti sia da questo store cinese (molto affermato per chi non lo conoscesse) e anche da Amazon, così che voi possiate scegliere.

Perché vuoi un drone?

Domanda scontata, ma parte tutto da qui.

Lo fai per divertirti facendo gare di velocità con i tuoi amici, oppure per fare foto o riprese aeree montando una videocamera? In tal caso: action cam (come l’ottima Yi 4k) o  una vera reflex?

A seconda di cosa vuoi fare della tua vita e dei tuoi soldi/tempo, ti consiglierò ogni singola componente affinché tu possa non fare altro che mettere tutto nel carrello e iniziare subito il montaggio. Soprattutto ti dirò le cappellate che feci io, da totale neofita.

Ognuna di questa build che andrò a proporti è pensata per farti risparmiare al massimo, conservando un certo grado di qualità. Sarai comunque libero di investire di più nelle componenti anche più “futili” in un secondo momento.

La guida sarà strutturata con caratteristiche generali per poi approfondire in paragrafi dedicati le seguenti tre tipologie di droni:

  1. mini e agile quadricottero (con o senza fpv di bassa qualità)
  2. quadricottero compatto per action cam
  3. esacottero/octacoptero per reflex (o carichi pesanti)

Le componenti

La centralina (o flight controller)

Se ogni uomo ha un cuore e un cervello, così ogni “uccello meccanico” ne necessita uno.

Ai tempi io e Leo pensammo di non risparmiare su questo, perché era proprio la base di partenza sulla quale si sarebbe sviluppata l’intera architettura.

DJI Naza

Dopo una non breve ricerca su Internet capimmo che tra le varie cinesate da 5 euro, c’era qualche cosa che spiccava: DJI NAZA (versione lite). Dettagliate informazioni potete trovarle qui, sul sito ufficiale.

Al tempo la DJI non era ancora così celeberrima come lo è ora (non aveva ancora fatto il Mavic Pro e compagnia bella), ma già costava più delle altre marche, offrendo – di facciata – una praticissima e comoda centralina che fosse in grado di governare stabilmente praticamente qualunque mezzo e fosse dannatamente facile da configurare. Almeno queste erano le premesse, ma di fatto avemmo non poche difficoltà siccome, lo ricordo, eravamo completamente a digiuno di “droni”.

“Il naza lite” in tutto il suo concentrato di emozioni.

La realtà è che non fu facile comunque, ma soprattutto la nostra centralina era difettosa. Più volte il nostro esacottero si ribaltò in aria, quasi stufo di volare, come per protesta. Fu alla ennesima caduta da 20-30 metri nel comune di Erdona (un nome una sicurezza) che decisi di prendere quel pezzetto di plastica rossa e di rispedirla a Satana, buttandola nello sciacquone del cesso di comprare una nuova centralina, più affidabile e che avesse meno limitazioni. Il naza lite, per quanto bello e figo, non permette cose che ora sembrano banali come il follow me e la telemetria trasmissione dei dati di volo a terra. O meglio: le permette con moduli di espansione da 100 e rotti euro. Peccato che di “rotto” non c’erano i soldi, ma altro.

Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2019 17:40

APM 2.6 con Arducopter

Quasi casualmente mi imbattei in Ardupilot. È un software che permette di fare cose incredibili (come programmare trattori per la mietitura o guidare piccoli robot sommergibili). È open source e una delle tante centraline su cui può essere caricato e costa meno del Naza. Mi riferisco a APM 2.6 (o versioni più aggiornate).

Apm 2,8 invece è come una visione angelica: un sacco di porte di espansione alla metà del prezzo!

APM monta la versione ufficiale di Ardupilot pensata per elicotteri e droni: Ardupilot. Questa pagina (pagina ufficiale di Arducopter) contiene l’universo (è però in inglese) e qui mi limiterò a dare una descrizione generale, riservandomi di approfondire con articoli dedicati.

Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2019 17:40

Altre centraline meno costose

Pur avendo nel cassetto altre centraline più semplici e meno costose (che sono sicuro non sfigurerebbero davanti ad un Naza ballerino come quello che avevo io), non posso dire che sia la scelta ideale per progetti un minimo importanti per via delle maggiori capacità di informatica e elettronica richieste e soprattutto per le funzioni basic che offrono (molte consentono giusto di far volare un quadricottero di piccole dimensioni).

Non avendole direttamente provate, visto il costo e la relativa leggerezza di APM, mi sento di consigliare ad un dilettante Ardupilot in tutti i casi.

I motori

Se la centralina è il SNC, i motori sono i muscoli. Il numero e la tipologia dipendono strettamente da cosa avete risposto alla domanda che vi ho posto all’inizio (“perché vuoi un drone?“).

Iniziamo a dare alcuni concetti base.

Caratteristiche

Tutti i motori per un drone che non sia un giocattolo da 15 euro sono di tipo brushless.

Tutte le marche, tra le più famose o meno, potranno su carta avere una certa efficienza e una certa prestanza, ma la cosa importante da capire è che nessuno di questi potrà garantirti che non ci sia un guasto quando sei sopra un lago a oltre 100 metri di altezza. Ci sono i paracadute, certo, ma i più economici (a meno di auto-costruirsi anche questi, ma quindi non avete ancora garanzie) costano centinaia di euro.

Cosa significa “KV”

È un valore associato al motore (per es. 2200 kv, 900 kv, ecc…) ed indica quanti giri fa al minuto con un volt. Detto così non significa gran che. La cosa importante da ricordare è che se il valore è basso (sotto i 1000) allora è generalmente un motore che ha bisogno di pale più grandi e da questo deriva una maggiore potenza di spinta e quindi una maggiore efficienza energetica.

Alti kv sono associati a motori piccoli, associati a eliche piccole, per droni scattanti e agili. Bassi kv sono appannaggio invece di esacotteri/optacotteri con motori grossi e pale molto larghe, per carichi importanti.

Efficienza e spinta (trust)

Con ogni motore, se non è proprio cinesissimo, arrivano dichiarati dei valori ben precisi di spinta ed efficienza energetica. In genere tutto questo è racchiuso in una bella tabellina come queste qua sotto.

A parità di motore (in questo caso MN2206 2000kv) possono essere abbinati batterie (11.1 e 7.4 volt) ed eliche ( in inglese “propellers”, 6*2, 7*2,4, ecc…) diverse. È il produttore a fornire questi dati, in genere.

Queste tabelle in genere sono descritte dai produttori dei motori e quindi basta, se non avete ricevuto il foglietto con l’acquisto, fare una rapida ricerca in Google. Nel mio caso, giacché i motori sono non proprio di una marca molto nota (c’è comunque di molto peggio), ho faticato un poco a trovare questi dati, ma alla fine – nella didascalia di un video russo – ho trovato i test dei motori effettuati da un gentilissimo quanto sconosciuto appassionato di droni.

Questo è uno stralcio della lunga tabella che aveva stilato. Non avendo nulla d’altro e non avendo io la pazienza di testarli, mi fido ciecamente. La configurazione è inerente i Tarot 4006 (620 kv), eliche 13 x 5,5 e batteria a 4 celle. Sono riportati i valori di spinta, l’efficienza e gli ampere consumati alle diverse percentuali di throttle (manetta).

Non spaventatevi. Spiegherò più avanti meglio a cosa servono i valori di efficienza e di ampere.

Se dovete ricordarvi una cosa, ricordatevi che un motore “standard”, montato per esempio sui Phantom della DJI, ha 900 kv, è abbinato a eliche da 10/8 pollici ed è sufficiente per conservare una buona spinta e una buona agilità/portabilità.

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Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2019 17:40

Come potete immaginare i motori, soprattutto i primi due, sono di marche completamente sconosciute. Tarot RC invece gode di una migliore reputazione (anche se non è la più celebre ho sempre usato i suoi prodotti senza problemi). Il prezzo è scandalosamente ridicolo (motori “blasonati” costano anche 3 volte tanto).

Le eliche

Di diverse dimensioni (espresse in pollici) e con diverse quantità di pale (2/3/4). In genere è il motore a “dirvi” quali eliche usare (grazie appunto alle tabelline di efficienza!).

Generalità

Non ve l’ho detto prima quando spiegavo i motori, ma in un drone alcune eliche girano in senso orario (clockwise, CW) e altre in senso antiorario (counter clockwise, CCW). Questo serve per annullare la torsione a cui il mezzo sarebbe sollecitato.

Pieghevoli e non, sono disponibili diversi attacchi per poterle fissare (quindi occhio quando le si acquista!). Io ho buttato dei soldi proprio per questa banalità.

Tralasciando il legno che è usato negli aerei RC, per i multicotteri si usano eliche in plastica o in fibra di carbonio. Le prime sono poco costose e abbastanza resistenti. Le seconde sono per chi è fighetto e non sia accontenta. Essendo più flessibili e resistenti (in quasi 3 anni ho rotto una sola elica in fibra), sono anche meglio per quanto riguarda l’efficienza energetica. Contro: costano di più.

Lunghezza

Più sono grandi e più hanno bisogni di motori con basso kv e sono in grado però di generare spinta a parità energia. Eliche grandi migliorano davvero tanto il profilo di efficienza energetica (che affronteremo alla fine) però impediscono al vostro amico volante di eseguire manovre in agilità e totale disinvoltura.

Passo

Se avete letto fino a qui e siete stati attenti avrete sicuramente visto che le eliche sono indentificate da due numeri: il primo indica la lunghezza, mentre il secondo il passo, ovvero dopo quanti cm (immaginando possa avvitarsi come una vita compiendo un giro completo) si ritroverà nella posizione di partenza. Potrebbe sembrare un gran casino, ma vi basta sapere che più è alto questo valore e più muove aria e quindi energeticamente sarà efficiente.

A un passo corto corrisponde una minore spinta (le pale sono meno inclinate).

Riassumendo: eliche bipenne sono perfette per ottenere una ottima resa. Siccome è la vostra prima (e magari unica) costruzione vi consiglio di comprare semplici eliche in plastica che vi garantiscano una buona autonomia (quindi siano grandi), ma non troppo in modo che sia comunque trasportabile in uno zaino/valigia. Questo vale per la maggioranza di voi che, credo, è interessato a costruirsi una specie di Phantom.

Particolarità per chi vuole un mini drone: le pale qui sono spesso 3, se non 4; energeticamente meno efficienti consentono di tenere bassa la lunghezza dell’elica e pari la spinta (più pale spingono di più, ma al costo di maggiore corrente). Come regola generale: per ogni pala aggiuntiva potete calare di 1 pollice la lunghezza dell’elica per avere la stessa spinta.

Non ve l’ho detto prima per non spaventarvi, ma ogni elica – seppur nuova – deve essere necessariamente bilanciata per avere una migliore efficienza aerodinamica (meno vibrazioni). Solo questo necessiterebbe un articolo a sé quindi sappiate solo che esiste.

Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2019 17:40

Il frame

Questo è in funzione dei motori e delle eliche che avete scelto di usare. Come potete immaginare se scegliete eliche grandi, con tanti motori, anche il telaio deve essere di conseguenza importante.

Ci sono alcune considerazioni da fare anche sul telaio.

Economici e ultra resistenti: Tarot RC sforna solo capolavori!

I materiali

Vi sono diversi materiali che potete usare, ognuno con pregi e difetti. Vediamo molto sinteticamente i vantaggi e svantaggi di ognuno:

  • legno: facile da lavorare e relativamente poco costoso e leggero; purtroppo regge male gli urti
  • plastica: facile da lavorare, poco costosa e abbastanza leggera; all’urto vi è una concreta possibilità di rottura
  • alluminio: facile da lavorare, leggero, poco costoso; agli urti si piega senza spezzarsi e rimane deformato
  • fibra di vetro: difficile da lavorare, costosa, non proprio leggerissima; regge bene gli urti senza deformarsi
  • fibra di carbonio: leggerissima, difficile da lavorare (le polveri sono cancerogene), relativamente costosa, ma è forse il materiale più resistente agli urti.

Per il mio primo drone, perché io abbastanza esigente, scelsi un telaio in fibra di carbonio. Vedendo gli urti che ha preso devo esserne solo felice, ma sono consapevole che se uno avesse 150 euro di budget o meno, spenderne 80/100 nel telaio è sbagliato.

Per questo consiglio o di auto costruirselo in legno/alluminio oppure di prendere un telaio poco impegnativo a pochi euro in plastica di cui ci sono i pezzi di ricambio per pochi spicci. Questo perché il frame non è, soprattutto agli inizi, così indispensabile che sia perfetto. Diciamo che è la parte dove potete risparmiare di più. Piuttosto spendere di più nei motori o nell’altra componentistica.

Se avete i soldi e volete fare un investimento andate direttamente sul carbonio. Lasciate che la fibra di vetro sia usata solo per le barche.

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Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2019 17:40

Gli esc

Sono i regolatori elettronici di velocità (Electronic Speed Controller). Si interpongono tra centralina e motori. Ricevono l’alimentazione e la forniscono ai motori, secondo le esigenze mediate dal flight controller.

Il parametro importante da tenere in considerazione è il massimo amperaggio che riescono a gestire.

Siccome attraverso loro passa tanta corrente si scalderanno molto e questo è il motivo per cui in genere vengono disposti lungo i bracci del telaio, in prossimità dei motori, proprio sommersi dal flusso d’aria smosso dalle eliche.

Opto o esc?

Potete risparmiare qualche soldo (che non fa mai male) se siete furbi e scegliete degli opto al posto degli esc. Sono identici, con l’unica eccezione di un cavetto che normalmente alimenta la centralina. Aspettate. Fatemi ri-spiegare.

Un esc in tutta la sua complessità. Sulla destra i collegamenti al motore, in alto quello alla centralina, mentre quello col connettore blu è per la batteria.

Gli esc, normalmente, supponendone 4 (sono sempre uno per ciascun motore), hanno 3 cavi che escono verso il motore, due in entrata dalla batteria e un pin con 3 contatti che li congiunge alla centralina. Solo da questo dato potete capire quanto dannatamente siano di collegamento tra tutte le altre strutture. Io vi consiglio degli opto per il semplice fatto che, normalmente, uno dei 3 pin che li collega alla centralina viene staccato, mentre solo 1 rimane.

Comprando 4 esc usereste effettivamente solo uno di essi per alimentare la centralina. Alcune addirittura hanno una loro propria alimentazione, quindi…opto!

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Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2019 17:40

Le batterie e caricabatterie

Le classiche batterie per modellismo dinamico sono in polimeri di litio (Li-Po). Hanno una buona densità energetica e facilità di utilizzo.

Cella come unità fondamentale

Sono costituite dall’unità fondamentale che è detta “cella“. Questa ha voltaggio standard medio di 3,7 V (massimo 4,2, minimo senza scassarsi 3,5 circa). A seconda dei motori che avete ci sono batterie da una fino a 10 e più celle. In generale vale la regola che: più i motori sono grossi e più è alto il numero di celle e più avete il portafoglio colmo di soldi.

Una build “da poveracci” vedrà un drone con motori minuscoli, molto piccino e con 1-2 celle. una cosa “media” 3-4 e da ricconi invece anche 6-8. Questo era per farvi un’idea generale.

La nomenclatura vuole che si usi il suffisso “s” per il numero di celle messe in serie e “p” per quelle in parallelo. Una batteria 4s1p significa che è fatta da 4 celle in serie (= in fila!). 3s2p invece indica 3 celle messe in fila indiana collegate in parallelo ad altre 3 celle disposte in modo identico.

Mettere le celle in serie aumenta il voltaggio, in parallelo la capacità.

Il caricatore

Ogni batteria va ricaricata tramite un apposito caricatore. No: non potete usare quello del vostro cellulare, dove comprarne uno apposta. Su Amazon potete trovarne una vasta scelta. 

Tra quello cinese da 25 euro e quello super duper da 150 vi è essenzialmente un mero discorso di potenza. Più è grosso e più batterie potrai caricare contemporaneamente. Attenzione a non pensare che più potente è e minore è il tempo di ricarica. Come vedremo ora infatti è importante solamente fornire ad ogni batteria il giusto amperaggio per evitare di accorciagli la vita.

Il concetto dei “C”

Senza approfondire troppo la questione va detto quanto meno che la si definisce come “1 C” il rapporto 1:1 tra la quantità in ampere che scarica o carica una batteria e la sua capacità nominale.

Per esempio se una batteria ha 2000 mah (2 Ah) di capacità totale e la stiamo caricando con una corrente in ingresso (settando il caricatore) di 2 ampere significa che è caricata a 1 C. Analogamente se la carichiamo con la metà degli ampere si ha una carica a 0,5 C, del doppio invece è 2 C e così via.

Il concetto vale anche per la scarica. Quando su una batteria è riportato 10 C significa che questa è in grado di erogare al massimo e con costanza 10 volte il suo amperaggio. Alcune hanno anche un valore relativo al picco di pochi secondi che supportano.

È buona regola non caricare/scaricare la batteria oltre gli 1-2 C. Se ora immaginate che il discorso vale anche per il vostro cellulare, potete immaginare come sia maltrattata la povera batteria…

Il caricatore entry level per eccellenza è l’iMax B6. Originale o meno, poca differenza. Basta che carichi le batterie e costi poco.

Riflessione particolare sulle batterie

Ci sono guide intere che vi parlano della batterie e di come queste siano le migliori. Pochi vi parleranno invece di cosa si verificherà in pratica nella vostra vita da neo-costruttori di droni. Per questo ci sono io.

Spenderete 50 euro (per dire un prezzo medio) in batterie, con garanzia limitata a 30 giorni o 6 mesi (se vi va bene). Appena sbaglierete a caricare la batteria oppure per una botta oppure se è semplicemente cinese… si danneggierà una cella.

“Nessun problema, la cambio per 5 euro!”

penserete voi poveri sprovveduti! E invece no!

Ben impacchettate e rigonfie, riuscirete a mala pena a salvarvi le mani nell’ipotetico successo nell’apertura di una batteria ai polimeri di litio. Sarete costretti a buttare tutto e a spendere altri 50 euro con la sicurezza che potrebbero andare in mazza lo stesso.

Qualcuno più avveduto di me forse starà pensando che sia io l’incompetente. In parte ha ragione, perché all’inizio non sapevo nulla, mentre ora so che per conservarle devono essere caricate in un determinato modo. Così come caricate e scaricate lentamente e mai oltre il 20-80% (limite inferiore e superiore). Perbenismo.

La verità è che il primo pacco batterie, di una marca con una buona reputazione (Multistar), ordinata da Hobbyking (sito ritenuto il top per prezzi e qualità), non funzionava nemmeno al primo test! Mio errore a non testarla subito ma dopo 35 giorni che mi era arrivata, esattamente dopo il decadimento della garanzia. Le batterie conservate al 60-70% di carica, in condizioni ideali, stanno per 6 mesi dopo i quali vanno controllate ancora.

Acquistammo allora due batterie cinesi da ebay, coperte da una garanzia incredibilmente lunga di 2 anni (nessuna batteria al mondo di qualunque oggetto è garantita per così tanto tempo!). Allo stesso tempo acquistammo altre due batterie al grafene, ancora da Hobbyking. Arrivate in una mega confezione dal costo spropositato durarono si e no 7-8 mesi prima che durate un normale ciclo di carica a 0.5 C si gonfiarono. Riuscimmo a salvare 3 delle 4 celle di cui erano costituite.

Morale della favola? Abbiamo speso forse 200 euro in batterie di prim’ordine e ora funzionano solo quelle cinesi da 30 anche se potrebbero lasciarci da un momento all’altro.

Li-Po o Li-Ion?

Quello che consiglio è di fare due calcoli e capire se potete usare le batterie agli ioni di litio (Li-Ion), le 18650. Una di queste equivale a una cella. I vantaggi sono molti tra cui:

  • maggiore densità energetica (= avete più energia per voli più lunghi)
  • se si rompe una cella sostituite solo quella cella
  • potete usare batterie come Dio comanda: le Panasonic NCR18650B

Stimo Panasonic per le batterie che produce che sono di gran lunga le migliori che possiate voi trovare la fuori, nel mondo. Per metterle in serie/parallelo potete usare quelle con le linguette e saldarle, oppure gli involucri in plastica già predisposti.

Ma perché se sono così vantaggiose pochi le usano? Per le seguenti ragioni:

  • costo iniziale elevato (5-10 euro a cella). Se fate i calcoli e siete sfortunati come me capite in ogni caso che questo problema non c’è, anzi. Qui potete
  • in genere forniscono solo 2 C di scarica massima (su batterie di 3400 mAh significa massimo 6.8 Ah di picco), contro i 20-30 delle li-po. Quelle al grafene – sempre Li-Po – arrivano anche a 100 (qui sta un loro principale vantaggio).

Come calcolare se potete o meno usare le li-ion? Basta sapere quanti ampere massimo assorbono i vostri motori (questo dipende anche dalle eliche accorpate) e dividerlo per gli ampere massimi che la vostra particolare 18650 può erogare (alcune infatti arrivano anche a 3C). Il calcolo lo avete già fatto quando avete scelto gli esc.

Nel mio caso particolare ogni motore assorbe massimo 16 A. Siccome è un esacottero ha un assorbimento massimo di 96 Ah. Notate bene che questo calcolo lo dovete fare anche se usate le li-po, per assicurarsi che voi abbiate abbastanza corrente. In questo modo apprezzate la differenza di prezzo che c’è tra una 5000 mAh a 10C (insufficiente siccome massimo scarica 50 Ah) e una analoga da 20C (che arriva fino a 100 Ah).

96Ah in uscita sarebbero garantiti da 14 batterie li-ion da 3,4 Ah di capacità e scarica massima di 2 C. Peccato che in questo modo, messe in parallelo, costituirebbero una batteria da 1 cella enorme (1s14p). Siccome i motori che ho usato lavorano a 4s avrei bisogno di fare una 4s14p… ovvero avrei bisogno di ben 56 ncr18650b! Sono quasi 300 euro! Senza calcolare il peso: 49 grammi a cella (trascurando i cavi ecc) vorrebbe dire quasi 3kg di batteria. Un po’ troppo per quello che potrei sollevare, ma lo approfondiremo in seguito.

Un piccolo stratagemma potrebbe consistere nel progettare il pacco batterie in modo che eroghi corrente solo per un 70% della manetta, consentendo comunque maneggevolezza, ma sforzando di più le batterie e rinunciando a fare accelerazioni. Ricordo che in quel modo era possibile, investendo circa 130 euro, realizzare questo sogno. Di fatto, nonostante le tabelle già scritte, momentaneamente mancano i fondi.

Nota bene: il massimo amperaggio di una 18650 è di 3400 mah. Diffidate dalle batterie cinesi che dicono addiritura di avere una capacità di 10000 mah! Pure truffe!

Finte batterie da 5000 mAh che, almeno in questo universo, non possono fisicamente esistere. Qui su Amazon il fenomeno è relativamente circoscritto (anche se quelle che vedete sono delle vere e proprie truffe), mentre su altri siti hanno pure ottime recensioni…. mai sentito parlare di fake reviews?

Un bel po’ di link per fare follie con le batterie:

La radio e la ricevente

All’inizio usavamo una trasmittente radio di seconda mano, ma siccome tremolante nei trim e negli stick abbiamo optato per comprarne una nuova, relativamente semplice.

Le radio hanno essenzialmente una classificazione in base ai canali che possono usare, ovvero a “quanti comandi possono impartire”. Considerate che “andare a destra e sinistra” occupa un canale. “In alto e in basso” un altro ancora e così via. Quattro vi serviranno solo per i movimenti base. Se volete avere uno switch per cambiare le modalità di volo “acrobatico”/ “return to home” / “con gps” ve ne servirà un quinto.

Belle e impossibili: le Taranis sono tra le migliori e più costose radio in circolazione.

In generale una radio a 6 canali va bene, anche per diversi droni (sono programmabili e tengono i dati i memoria). Queste della Flysky sono un ottimo compromesso tra qualità e costo.

Senza scendere in ulteriori dettagli in questa già sbrodolosa guida, aggiungo che la portata della radio dipende dalla frequenza e dalla potenza della trasmittente che terrete in mano (il radiocomando). Per legge in Italia la potenza è limitata a 25 mw, quindi la differenza sta nelle frequenze (433 mh, 2,4 gh, 5 gh, ecc…). Sempre a rigor di normativa: il drone non può decollare più di 70 metri e essere distante da voi di 200. Anche se in FPV (con gli occhialini per intenderci) avreste bisogno sempre che qualcuno lo osservi a vista.

Capite bene che qualunque radio “a caso” che vi garantisca 1-2 km di portata è già probabilmente sufficiente per il 99% delle manovre che effettuerete (anche illegalmente).

Potete acquistare:

Il gimbal (lo stabilizzatore video)

Essenziale se volete usare le riprese aeree che filmerete, inutile se volete fare fpv puro con un mini drone.

Dai più economici bumper in gomma che smorzano solo parziali oscillazioni, a quelli con motori “brushless” su 2 o 3 assi. Per action cam questi partono da 50 e arrivano anche a oltre 300 euro. Siccome la verità sta nel mezzo io consiglio quello della Tarot RC (a 2 assi viene circa 50-60 euro, mentre a 3 – Tarot T4 3D – viene 100). Qui il link al prodotto dal sito ufficiale.

Se volete stabilizzare una reflex la Tarot RC ha un buon stabilizzatore a circa 500 euro (che sono comunque briciole rispetto a quello che altre marche vi fanno pagare); si chiama Tarot 5D.

Tenete presente che se volete avere un feedback in vivo di ciò che stat riprendendo vi servità una ulteriore trasmittente video e una ricevente che invece terrete a terra. Il wi-fi generato non basta neanche se piangete in cinese. Potete sempre “riprendere a caso” (l’ho fatto, ma non è il massimo).

Gps

Componente necessario per poter volare in tranquillità. Permette infatti al multicottero di rimanere nel punto preciso di volo anche in seguito agli spostamenti del vento.

Consigliato in tutte le occasioni e vi si può forse rinunciare in quella dedicata alla fpv.

Le build specifiche

Senza scendere in tecnicismi iper-mega ecco alcune dritte e consigli per avere un’idea su cosa orientarsi e quale è il budget minimo (io ragiono sempre all’insegna del risparmio, senza rinunciare comunque ad un minimo di qualità).

Piccolo drone per fpv

Essenzialmente è per divertirsi. Deve costare poco per necessità e avere un diametro massimo di circa 20 cm. Ci sono ottimi telai in fibra di carbonio che fanno al caso vostro. Abbinati ad una piccola telecamerina per FPV, magari con occhiali eh, vi permetteranno di divertirvi con pochissimo.

Motori a circa 2200 kv con eliche a 3 o addirittura 4 penne, alimentato da batterie al massimo a 3 celle ad alto C.

Il vantaggio nell’assemblarlo piuttosto che prendere un giocattolo è che questo scatta molto più velocemente, ha una durabilità maggiore e al primo schianto… lo saprete riparare.

Budget circa 100-150 euro. Ci sono kit che tralasciano ben poco a un prezzo irrisorio.

Quadricottero compatto per action cam

Questo è forse “lo sweet point” sul quale vale la pena soffermarsi di più. Vi servirà una bella action cam, ma allo stesso tempo che costi poco. Lasciate stare quelle che trovate nei mercatini perché sono di bassa qualità e le pagate pure care. Se volete prenderle non spendete più di 30-40 euro. Se la avete già siete a cavallo (magari avete una gopro o una Yi o un’altra che abbia un minimo di grazia).

Queste vanno montate su uno stabilizzatore (se volte fare le cose bene) almeno a 2 assi brushless. Consiglio quello della Tarot T4 3D per l’elevato rapporto qualità/prezzo.

La batteria va bene lipo a 3/4 celle. Meglio piccole e molte che una sola grossa (così se si sfascia la buttate e perdete poco). Per il discorso autonomia è meglio avere 3 batterie da 10 minuti l’una piuttosto che una da 30. Il drone sarà più piccino e avrete anche bisogno di un caricatore meno potente per caricare a 1C le batterie.

Motori generalmente a 900kv con eliche da un minimo di 8 a un massimo di 10 inch. Il tutto montato su un telaio da al massimo 30-40 cm con l’unico criterio che più piccolo è meglio riuscite a trasportarlo. Se lo costruite o lo trovate pieghevole è il top. Io consiglio piuttosto eliche un po’ più piccole e qualche minuto di autonomia in meno se potete però avere un telaio che si infili in uno zaino. Se non si infila poi diventa più scomodo di quello che credete (parlo per esperienza).

Se avete già la action cam potete cavarvela con una spesa iniziale di 150-250 euro.

Finalmente ho trovato il tempo per scrivere un articolo dedicato all’assemblaggio di un quadricottero economico ed efficiente. Potete trovarla qui: Quadricottero DIY: esclusiva NASA o no?

Esacottero/optacoptero per reflex o carichi pesanti

Budget di 300-500 euro per portarsi a casa un coso che farete fatica a trasportare in macchina (a meno di non avere già una valigia apposita per il frame).

Stiamo parlando infatti di telai compresi da un minimo di 650 mm fino a 1 metro.  Motori con basso kv (inferiori ai 700 vanno bene) in grado di funzionare almeno con batterie da 4 celle. Consigliati almeno 6 (meglio ancora 8) per avere maggiore riserva in caso di guasto o comunque avere più spinta in caso di carichi maggiori.

Eliche almeno da 12 pollici. Questi droni necessitano di un bel stabilizzatore, gimbal, per potere avere un senso. In effetti il prezzo è contenuto finché si usa un modello per action cam, mentre come potete ben capire si sfiorano i 800-1000 per il semplice fatto che 400-500 sono per il Tarot 5D.

Strumenti utili

eCalc

Per calcolare, almeno in linea teorica, se le componenti che avete scelto sono decenti vi rimando a questo unico e inimitabile sito. Fondamentale per chi è alle prime armi: eCalc per multirotori. È gratuito, ma vi consiglio di spendere 0,99 euro per avere l’intero parco di componenti (aggiornate costantemente) in modo che il calcolo risulti quanto più accurato possibile. Effettuato l’acquisto avete tempo 1 anno per usufruire del programma che altrimenti sarebbe limitato a qualche componente.

Calcolatore di efficienza

Il concetto di base è che dovete alleggerire il vostro drone il possibile (batterie escluse). Il peso totale invece deve essere quanto più possibile pari alla somma della spinta generata dai motori al 60% della manetta. La differenza tra il peso di tutto il drone (batterie escluse) e il trust totale è da riempire di batterie.

Ci sono formule per calcolare il tempo di volo, ma questo potete anche direttamente testarlo voi. Sappiate che i valori riprtati da tutti i venditori sono riferiti al drone in hovering in condizioni ideali (quindi senza un alito di vento).

In conclusione

So di aver parlato tanto e aver approfondito poco dove magari sarebbe servito. Vi prometto però che verranno pubblicati altri articoli di approfondimento.

Se avete trovato questo pappardellone utile fatemelo sapere nei commenti, ma soprattutto… fateci sapere voi quale è l’argomento su cui vorreste avere più approfondimenti!

4 COMMENTS

  1. Ciao, complimenti per la guida. Anche io mi accingo a costruire il primo drone e vorrei qualche consiglio. Mi piacerebbe installare il gps e fare in modo da avere il decollo e l’atterraggio automatico, inoltre vorrei visualizzare/registrare i video con il telefonino tramite wi-fi. Di quali materiali ho bisogno da implementare sulla APM? Ti ringrazio tantissimo

    • Ciao!

      APM è controllabile da telefono tramite l’app gratuita “Tower” . Insieme al modulo GPS è possibile:
      – fare l’atterraggio e il decollo automatico
      – impostare dei way-points in modo che il drone esegua un volo in completa autonomia
      – usare la funzione follow me.

      L’app Tower, oltre a integrare i dati della centralina grazie al kit per telemetria senza fili, ti permette anche di visualizzare un segnale video.
      Ti confesso che, avendo avuto fino a pochi mesi fa un telefono del Paleocele, non ho eseguito la procedura (ho sempre fatto tutto da PC), però dovrebbe essere una cosa piuttosto semplice.

      Seguendo questa discussione, idealmentente ciò che ti serve é:
      – un kit di trasmissione video che prenda il segnale e lo veicoli a una ricevente con attacco USB
      – il kit per la telemetria per APM senza fili
      – un cavo sdoppiatore OTG

      Grazie a quest ultimo tu dovresti essere in grado di ricevere sia i la telemetria che il segnale video sul telefono.

      So che non é una risposta dettagliata come speravi, ma magari ti può indirizzare sulla strada giusta.
      Rimango disponibile per altre domande!

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