ভয়েস নিয়ন্ত্রিত 3D মুদ্রিত ট্রিকপ্টার: 23 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

এটি একটি সম্পূর্ণ 3D মুদ্রিত ট্রিকপ্টার ড্রোন যা রাস্পবেরি পাই দ্বারা নিয়ন্ত্রিত একটি গ্রাউন্ড স্টেশনের মাধ্যমে অ্যামাজনের আলেক্সা ব্যবহার করে ভয়েস কন্ট্রোল দিয়ে উড়ানো এবং নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এই ভয়েস নিয়ন্ত্রিত ট্রিকপ্টারটি অলিভার দ্য ট্রাই নামেও পরিচিত।

কোয়াডকপটারের সাধারণভাবে ড্রোন কনফিগারেশনের বিপরীতে একটি ট্রাইকপটারের মাত্র 3 টি প্রোপেলার রয়েছে। একটি কম ডিগ্রী নিয়ন্ত্রণের জন্য, একটি রোটার একটি সার্ভো মোটর দ্বারা কাত করা হয়। অলিভার দ্য ট্রাই একটি পিকশক অটোপাইলট, একটি উন্নত অটোপাইলট সিস্টেম যা মূলত গবেষণা বা উন্নত ড্রোন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। এই অটোপাইলট সিস্টেমটি ফলো-মি, ওয়েপয়েন্ট নেভিগেশন এবং গাইডেড ফ্লাইট সহ বিভিন্ন ধরণের ফ্লাইট মোডে সক্ষম।

অ্যামাজনের আলেক্সা গাইডেড ফ্লাইট মোড ব্যবহার করবে। এটি ভয়েস কমান্ডগুলি প্রক্রিয়া করবে এবং গ্রাউন্ড স্টেশনে পাঠাবে, যা এই কমান্ডগুলিকে MAVLink (মাইক্রো এয়ার ভেহিকেল কমিউনিকেশন প্রোটোকল) -এ ম্যাপ করে এবং টেলিমেট্রির মাধ্যমে পিকশকে পাঠায়।

এই ট্রাইকপ্টার ছোট হলেও শক্তিশালী। এটি প্রায় 30 সেমি লম্বা এবং 1.2 কেজি ওজনের কিন্তু আমাদের প্রপ এবং মোটর কম্বো দিয়ে এটি 3 কেজি পর্যন্ত তুলতে পারে।

ধাপ 1: উপকরণ এবং সরঞ্জাম

ট্রিকপ্টার

• 3 ব্রাশহীন ডিসি মোটর
• 3 মোটর শাফট
• 3 40A ইলেকট্রনিক গতি নিয়ন্ত্রক
• 8x4 কম্পোজিট প্রোপেলারস CCW
• বিদ্যুৎ বিতরণ বোর্ড
• তার এবং সংযোগকারী
• TGY-777 Servo মোটর
• ব্যাটারি এবং ব্যাটারি সংযোগকারী
• 6x 6-32x1 "শিয়ার বোল্ট, বাদাম*
• 3 এম ডুয়াল লক*
• জিপ বন্ধন*

অটোপাইলট

• পিকশক অটোপাইলট কিট
• জিপিএস এবং এক্সটারনাল কম্পাস
• 900MHz টেলিমেট্রি

নিরাপত্তা আরসি নিয়ন্ত্রণ

• ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার পেয়ার
• পিপিএম এনকোডার

ভয়েস নিয়ন্ত্রিত গ্রাউন্ড স্টেশন

• রাস্পবেরি পাই জিরো ডাব্লু কিট বা রাস্পবেরি পাই 3
• অ্যামাজন ইকো ডট বা যেকোন অ্যামাজন ইকো পণ্য

সরঞ্জাম এবং সরঞ্জাম

• সোল্ডারিং স্টেশন
• 3D প্রিন্টার
• নিডেল নাক প্লায়ার*
• স্ক্রু ড্রাইভার
• অ্যালেন কী সেট*

* একটি স্থানীয় হার্ডওয়্যার স্টোর থেকে কেনা

ধাপ 2: বিষয়বস্তু সংগঠন

যেহেতু এটি একটি জটিল এবং দীর্ঘমেয়াদী প্রকল্প তাই আমি এই নির্মাণকে তিনটি প্রধান বিভাগে সংগঠিত করার একটি উপায় প্রদান করছি যা একই সাথে সম্পাদিত হতে পারে:

হার্ডওয়্যার: ট্রাইকপটারের ফিজিক্যাল ফ্রেম এবং প্রপালশন সিস্টেম।

অটোপাইলট: ফ্লাইট কন্ট্রোলার PWM সিগন্যাল হিসাব করে ব্যবহারকারী কমান্ড থেকে সেই অনুযায়ী 3 টি ব্রাশহীন মোটর এবং সার্ভো মোটর প্রদান করে।

ভয়েস কন্ট্রোল: এটি ব্যবহারকারীকে ভয়েস কমান্ড ব্যবহার করে ড্রোন নিয়ন্ত্রণ করতে দেয় এবং MAVLINK প্রোটোকলের মাধ্যমে পিকশক বোর্ডে যোগাযোগ করে।

ধাপ 3: ট্রিকপ্টার ফ্রেম পার্টস ডাউনলোড করা

ট্রাইকপটারের পুরো ফ্রেমটি আল্টিমেকার 2+ তে 3D মুদ্রিত। আল্টিমেকার 2+ এর বিল্ড প্লেটকে ফিট করার জন্য এবং দুর্ঘটনায় ক্ষতিগ্রস্ত হলে বিশেষ অংশগুলিকে পুনরায় মুদ্রণ এবং মেরামত করা সহজ করার জন্য ফ্রেমটিকে 5 টি প্রধান উপাদানগুলিতে বিভক্ত করা হয়েছে। তারা হল:

• 2 সামনের মোটর অস্ত্র (প্রধান- arm.stl)
• 1 পুচ্ছ বাহু (লেজ- arm.stl)
• 1 লেজ am এবং দুই সামনের মোটর অস্ত্র (পুচ্ছ-আর্ম- base.stl) মধ্যে সংযোগকারী টুকরা
• 1 টেইল মোটর মাউন্ট (মোটর- platform.stl)

ধাপ 4: 3D প্রিন্টিং ট্রিকপ্টার ফ্রেম

কমপক্ষে 50% ইনফিল দিয়ে এই অংশগুলি মুদ্রণ করুন এবং ইনফিল প্যাটার্ন হিসাবে লাইনগুলি ব্যবহার করুন। শেলের বেধের জন্য আমি 0.7 মিমি প্রাচীরের বেধ এবং 0.75 মিমি উপরের/নীচের বেধ ব্যবহার করি। বিল্ড প্লেট আনুগত্য যোগ করুন এবং 8mm এ প্রান্ত নির্বাচন করুন। এই ফ্রেমটি পিএলএ প্লাস্টিক ফিলামেন্ট দিয়ে মুদ্রিত হয়েছিল, তবে আপনি যদি আরও শক্তিশালী কিন্তু ভারী ট্রাইকপ্টার পছন্দ করেন তবে আপনি এবিএস প্লাস্টিক ফিলামেন্ট ব্যবহার করতে পারেন। এই সেটিংসগুলির সাথে, এটি সব মুদ্রণ করতে <20 ঘন্টা লেগেছে।

যদি প্রান্তটি 3D প্রিন্টারের প্রিন্টিং পৃষ্ঠের সাথে লেগে না থাকে, তাহলে একটি আঠালো স্টিক ব্যবহার করুন এবং স্কার্টটি প্রিন্টিং পৃষ্ঠে আঠালো করুন। প্রিন্টের শেষে, বিল্ড প্লেটটি সরান, অতিরিক্ত আঠালো ধুয়ে ফেলুন এবং প্রিন্টারে ফেরত দেওয়ার আগে এটি শুকনো মুছুন।

ধাপ 5: সাপোর্ট এবং ব্রিম অপসারণ

3D মুদ্রিত অংশগুলি সর্বত্র সমর্থন সহ এবং একটি বাইরের প্রান্ত দিয়ে মুদ্রিত হবে যা সমাবেশের আগে অপসারণ করা প্রয়োজন।

প্রান্তটি পিএলএর একক স্তর এবং সহজেই অংশটি হাত দিয়ে খোসা ছাড়ানো যায়। অন্যদিকে সমর্থনগুলি অপসারণ করা অনেক কঠিন। এর জন্য আপনার প্রয়োজন হবে একজোড়া সুই নাকের প্লায়ার এবং একটি ফ্ল্যাট হেড স্ক্রু ড্রাইভার। যে জায়গাগুলি বন্ধ জায়গায় নেই সেগুলির জন্য, সমর্থনগুলিকে চূর্ণ করতে এবং এটি টেনে আনতে সুই নাকের প্লাস ব্যবহার করুন। ছিদ্রের ভিতরের ছিদ্র বা বন্ধ স্থানগুলির সমর্থনের জন্য যা সুই নাকের প্লায়ার দিয়ে পৌঁছানো কঠিন, হয় ছিদ্র দিয়ে ড্রিল করুন বা পাশ থেকে বন্ধ করার জন্য একটি সমতল হেড স্ক্রু ড্রাইভার ব্যবহার করুন, তারপর সুই নাকের প্লায়ার দিয়ে এটি বের করুন। সমর্থন মুছে ফেলার সময় 3D মুদ্রিত অংশের সাথে মৃদু হোন কারণ এটি খুব বেশি চাপ দিলে বন্ধ হয়ে যেতে পারে।

একবার সমর্থনগুলি সরানো হলে, রুক্ষ পৃষ্ঠগুলি থেকে বালি যেখানে সমর্থনগুলি ব্যবহৃত হত বা সাবধানে একটি শখের ছুরি দিয়ে অবশিষ্ট সমর্থনটি খোদাই করে। স্ক্রু ছিদ্র মসৃণ করার জন্য একটি sanding বা গ্রাইন্ডিং বিট এবং একটি dremel ব্যবহার করুন।

ধাপ 6: ট্রাইকপ্টার ফ্রেম একত্রিত করা

সমাবেশের জন্য, ফ্রেমটি একসাথে সুরক্ষিত করার জন্য আপনার ছয়টি বোল্ট (বিশেষত শিয়ার বোল্ট, 6-32 বা পাতলা, 1 লম্বা) প্রয়োজন হবে।

3D মুদ্রিত অংশগুলি নিন যাকে বলা হয় main-arm. STL এবং tail-arm-base. STL। এই উপাদানগুলি একটি জিগস পাজলের মতো ইন্টারলক হয়, যার মধ্যে লেজ-আর্ম-বেস দুটি প্রধান বাহুর মাঝখানে স্যান্ডউইচ করা হয়। চারটি স্ক্রু হোল সারিবদ্ধ করুন তারপর উপরে থেকে বোল্টগুলি োকান। যদি যন্ত্রাংশগুলি সহজেই একসঙ্গে ফিট না হয় তবে তাদের জোর করবেন না। তারা না হওয়া পর্যন্ত লেজ-আর্ম-বেস বালি।

পরবর্তী, স্ক্রু হোল সারিবদ্ধ না হওয়া পর্যন্ত লেজ-আর্ম-বেসের প্রান্তিক প্রান্তে লেজ-বাহু স্লাইড করুন। আবার, এটি মাপসই করার আগে আপনাকে বালি প্রয়োজন হতে পারে। উপরে থেকে বোল্ট করুন।

মোটর প্ল্যাটফর্ম একত্রিত করার জন্য, আপনাকে প্রথমে লেজ-বাহুতে খোলার মধ্যে সার্ভো সন্নিবেশ করতে হবে, পিছনের দিকে নির্দেশ করে। দুটি অনুভূমিক গর্ত সারভোতে স্ক্রু গর্তের সাথে লাইন করা উচিত। যদি ঘর্ষণ ফিট যথেষ্ট না হয়, আপনি এই গর্ত মাধ্যমে এটি জায়গায় বোল্ট করতে পারেন। তারপর কন্ট্রোল হর্নটি সার্ভোতে রাখুন কিন্তু এটিকে স্ক্রু করবেন না। এটি একটি মুহূর্তের মধ্যে আসে।

মোটর প্ল্যাটফর্মের অক্ষটি পুচ্ছ-বাহুর একেবারে শেষ প্রান্তে এবং শিংয়ের উপর দিয়ে অন্য দিকে ছিদ্র করুন। শিংটি প্ল্যাটফর্মের ইনসেটটিতে সুন্দরভাবে ফিট হওয়া উচিত। অবশেষে, উপরের ছবিতে দেখানো প্ল্যাটফর্মের হোল এবং হর্ন উভয় দিয়ে হর্ন স্ক্রু রাখুন।

ধাপ 7: মোটর ইনস্টল করা

ব্রাশহীন মোটরগুলি প্রোপেলর অক্ষ এবং মাউন্ট করা ক্রস-প্লেট প্রি-অ্যাটাচ্ডের সাথে আসবে না, তাই প্রথমে সেগুলিকে স্ক্রু করুন। এর পরে আপনি তাদের মোটর প্ল্যাটফর্ম এবং ট্রাইকপটারের প্রধান বাহুতে বোল্ট করুন এটির সাথে আসা স্ক্রু বা এম 3 মেশিন স্ক্রু এবং বাদাম ব্যবহার করে। ক্লিয়ারেন্স নিশ্চিত করতে এবং আপনার হাতের কাজের প্রশংসা করতে আপনি এই ধাপে প্রোপেলারগুলিকে সংযুক্ত করতে পারেন, কিন্তু প্রি-ফ্লাইট পরীক্ষার আগে সেগুলি সরিয়ে ফেলুন।

ধাপ 8: অটোপাইলট বোর্ডের ওয়্যারিং

উপরের চিত্রটিতে দেখানো সেন্সরগুলিকে পিকশক অটোপাইলট বোর্ডের সাথে সংযুক্ত করুন। এগুলিকে অটোপাইলট বোর্ডেও লেবেল করা হয়েছে এবং এটি সংযোগের জন্য বেশ সহজবোধ্য, যেমন বুজার বজার বন্দরের সাথে সংযোগ স্থাপন করে, সুইচ সুইচ পোর্টের সাথে সংযোগ স্থাপন করে, পাওয়ার মডিউলটি পাওয়ার মডিউল পোর্টের সাথে সংযুক্ত হয় এবং টেলিমেট্রি টেলিম 1 পোর্টের সাথে সংযোগ স্থাপন করে। জিপিএস এবং বহিরাগত কম্পাসের দুটি সেট সংযোগকারী থাকবে। জিপিএস পোর্টে আরও পিনের সাথে এবং ছোটটি আই 2 সি এর সাথে সংযুক্ত করুন।

এই DF13 সংযোগকারীগুলি যা পিকশক অটোপাইলট বোর্ডে যায় খুব ভঙ্গুর, তাই তারে টানবেন না, এবং প্লাস্টিকের আবরণে সরাসরি ধাক্কা এবং টানবেন না।

ধাপ 9: রেডিও যোগাযোগ ব্যবস্থা তারের

গ্রাউন্ড স্টেশন বা অ্যালেক্সা ত্রুটিপূর্ণ হলে বা অন্যের কমান্ড ভুল হলে কোয়াডকপ্টার নিয়ন্ত্রণের জন্য রেডিও কন্ট্রোল কমিউনিকেশন সিস্টেম সেফটি ব্যাকআপ হিসেবে ব্যবহার করা হবে।

উপরের ছবিতে দেখানো পিপিএম এনকোডারটি রেডিও রিসিভারের সাথে সংযুক্ত করুন। পিপিএম এনকোডার এবং রিসিভার উভয়ই লেবেলযুক্ত, তাই আপনার রিসিভারের 1 থেকে 6 সংকেত পিনের সাথে S1 থেকে S6 সংযোগ করুন। এস 1 এর সাথে একটি স্থল এবং ভোল্টেজের তারও থাকবে, যা পিপিএম এনকোডারের মাধ্যমে রিসিভারকে শক্তি দেবে।

ধাপ 10: বিদ্যুৎ বিতরণ বোর্ডের সোল্ডারিং

PDB 11.1V এবং 125A এর ভোল্টেজ এবং কারেন্ট সহ লিথিয়াম পলিমার (LiPo) ব্যাটারি থেকে ইনপুট নেবে এবং এটি তিনটি ESC তে বিতরণ করবে এবং পাওয়ার মডিউলের মাধ্যমে পিকশক অটোপাইলট বোর্ডকে শক্তি দেবে।

এই পাওয়ার মডিউলটি একটি বন্ধুর সহযোগিতায় তৈরি পূর্ববর্তী প্রকল্প থেকে পুনরায় ব্যবহার করা হয়েছিল।

আগে, তারের সোল্ডারিং, প্রতিটি তারের মাপসই করার জন্য তাপ সঙ্কুচিত করুন, যাতে এটি শর্ট সার্কিট প্রতিরোধের জন্য পরে উন্মুক্ত সোল্ডার প্রান্তে পিছলে যেতে পারে। Solder পুরুষ XT90 সংযোগকারী প্রথমে PDB প্যাড, তারপর 16 AWG ESCs তারের, তারপর XT60 সংযোজক এই তারের দিকে বাড়ে।

পিডিবি প্যাডগুলিতে তারের সোল্ডার করার জন্য, আপনাকে এটিকে সোজা করতে হবে যাতে তাপ সঙ্কুচিত হয় এবং টার্মিনালগুলিকে নিরোধক করে। আমি তারের খাড়া (বিশেষত বড় XT90 তারের) ধরে রাখার জন্য সাহায্যের হাত ব্যবহার করা সবচেয়ে সহজ মনে করেছি এবং টেবিলের উপর বিশ্রাম করা PDB এর উপরে রেখেছি। তারপর PDB প্যাডের চারপাশে তারের ঝালাই করুন। তারপরে, তাপ সঙ্কুচিত করে স্লাইড করুন এবং সার্কিট্রি নিরোধক করার জন্য এটি গরম করুন। বাকি ESC তারের জন্য এটি পুনরাবৃত্তি করুন। XT60 সোল্ডার করার জন্য, কিভাবে ESC ব্যাটারি টার্মিনালটি XT60s দিয়ে প্রতিস্থাপিত হয়েছিল তার পূর্ববর্তী ধাপটি অনুসরণ করুন।

ধাপ 11: মোটর এবং বৈদ্যুতিন গতি নিয়ন্ত্রকদের তারের

যেহেতু আমরা ব্রাশহীন ডিসি মোটর ব্যবহার করছি, সেগুলি তিনটি তারের সাথে আসবে যা ইলেকট্রনিক গতি নিয়ন্ত্রকের (ইএসসি) তিনটি তারের টার্মিনালে সংযুক্ত হবে। এই ধাপের জন্য কেবল সংযোগের আদেশ কোন ব্যাপার না। আমরা যখন ট্রাইকপটারে প্রথম পাওয়ার করব তখন আমরা এটি পরীক্ষা করব।

তিনটি মোটরের ঘূর্ণন ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে হওয়া উচিত। যদি একটি মোটর ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে ঘুরছে না, তাহলে ঘূর্ণনটি বিপরীত করতে ESC এবং মোটরের মধ্যে তিনটি তারের যেকোনো দুটি সুইচ করুন।

তাদের প্রত্যেককে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য সমস্ত ESC কে বিদ্যুৎ বিতরণ বোর্ডের সাথে সংযুক্ত করুন। তারপর সামনের ডানদিকের ESC কে পিকশক এর প্রধান আউট -এর সাথে সংযুক্ত করুন। সামনের বাম ESC কে পিকশক -এর প্রধান আউট -২, সার্ভো -কে প্রধান -আউট -7, এবং অবশিষ্ট লেজ -ইএসসি -কে প্রধান -4 -এ সংযুক্ত করুন।

ধাপ 12: অটোপাইলট ফার্মওয়্যার সেট আপ করা

এই ট্রাইকপ্টার নির্মাণের জন্য নির্বাচিত ফার্মওয়্যার হল ট্রিকপ্টার কনফিগারেশন সহ Ardupilot এর Arducopter। উইজার্ডের ধাপগুলি অনুসরণ করুন এবং ফার্মওয়্যারে ট্রাইকপ্টার কনফিগারেশন নির্বাচন করুন।

ধাপ 13: অভ্যন্তরীণ সেন্সরগুলি ক্যালিব্রেট করা

ভয়েস অ্যাক্টিভেটেড চ্যালেঞ্জে রানার আপ