Flone Starting Kit

De Documentación colaborativa de Flone
Revisión de 00:48 5 dic 2015 por Lot (Discusión | contribuciones) (Materiales)

Saltar a: navegación, buscar

Antes de tener un drone

¿Para qué quieres un drone? Parece una pregunta estúpida, ¿te la has planteado en serio? Los drones dan superpoderes a sus pilotos. Pueden hacer casi cualquier cosa, en casi cualquier lugar, en casi cualguier momento. ¿Sabes ya qué vas a hacer con estos superpoderes extra? ¿Lo quieres por diversión o pretendes hacer un uso profesional? ¿Estas dispuesta a dedicarle el tiempo que necesita?

Se estima que sólo durante las navidades de 2015 se vendan más de un millón de drones solo en EEUU, su crecimiento está siendo igual de exponencial en los paises que tienen acceso a esta tecnología ¿cuantos de ellos se transformarán en basura después del primer crash? ¿cuantos drones queremos tener en nuestro espacio aéreo?

¿Por qué flone?

Hemos querido plasmar en un vehículo aéreo no tripulado nuestras inquietudes éticas y políticas con respecto a esta tecnología de poder, creando una plataforma disruptiva accesible para la experimentación e investigación del espacio aéreo, problematizando sus usos y abriendo la caja negra en torno a los UAV's.

Principios Políticos

El Hardware y Software de Flone es y será siempre 100% Free Libre Open Source. No queremos basar nuestra innovación en la especulación del conocimiento, queremos ser un ejemplo de conocimiento abierto. Las licencias que garantizan esto son la Licencia Pública General GPLv3 para el Software y Creative Commons BY-SA para el Hardware y documentación.

Queremos empoderar personas incentivando construcciones colectivas para crear comunidades inquietas y creativas. Flone se mueve en el espacio aéreo, perseguimos su reconocimiento como espacio público.

Principios Económicos

Vivimos en un mundo donde las condiciones económicas de los individuos y los países son muy desiguales. Hemos realizado un diseño digital de bajo coste y auto-construido para hacer a flone accesible. Buscamos emanciparnos con el espacio aéreo, y cooperar juntas en nuevas economías peer to peer.

Principios Éticos

Entendemos que la privacidad en la propiedad privada es una cualidad de personas individuales y no de corporaciones privadas, la privacidad es un derecho humano inalienable que gobiernos y corporaciones deben respetar, pero también nosotros desde el momento que ponemos una cámara que levantamos más de 5 metros del suelo.

No obstrante también defendemos la utilización de imagen aérea en caso de defensa de los derechos de humanos, animales, defensa de ecosistemas o emergencia ecológica.

La seguridad de la sociedad sólo puede conseguirse construyendo una sociedad justa, y no mantenida desde la vigilancia y el control. Los drones son una tecnología panóptica ideal para régimenes totalitarios.

Principios medio ambientales

Perseguimos reducir la huella ecológica de los drones. Los motores, la química de batería y el resto de componentes electrónicos no son biodegradables. Por eso perseguimos su máximo de vida útil. La estructura de flone es de madera y si es biodegradable, en caso de accidente puede repararse con cola blanca o desecharse sin generar residuos en caso de accidente importante. En este caso el esqueleto eléctrico de flone puede reutilizarse en una nueva estructura colocando nuevas bridas.

Hemos diseñado flone para minimizar los componentes electrónicos necesarios para volar, por eso no usamos una emisora de radio control, buscando re-utilizar y re-ciclar componentes que ya tenemos, como los smartphones. Los drones son ideales para colaborar con organizaciones con objetivos de reforestación y conservación de ecosistemas, o con la documentación de crímenes ambientales.

Seguridad

Read The Fucking Manual

Tenemos derecho al espácio aéreo. Un gran poder conlleva una gran responsabilidad. La característica mínima deseable del espacio aéreo es que sea seguro. Un drone no una tostadora que la enciendes y funciona. Su mala utilización puede provocar muy graves accidentes. La publicidad capitalista vende drones RTF (Ready To Fly) donde parece que volar no requiera de ninguna pericia ni conocimiento especial. Estos pilotos suponen precisamente el 90% de los crashes y accidentes de drones en el espacio aéreo, así que lee el puto manual.

Cometer errores es natural, por eso debes seguir una serie de recomendaciones de seguridad.

En la contruccion

Aprieta bien todas las bridas. Asegurate que todos los tornillos están apretados y fijados con fijador de tornillos o threadlocker. No coloques las hélices hasta que estés seguro que has seguido todo el proceso de configuración, las hélices siempre son el último elemento a colocar en la construcción y el primero a quitar en caso que quieras hacer alguna prueba. Ten especial cuidado con no provocar ningun cortocircuito con la bateria, no sobrecargarla, pueden provocar una explosión si se las trata indebidamente.

En el vuelo

Asegurate de haber hecho un Pre-flight check completo antes de tu primer vuelo. No pongas en peligro a otros aviones volando cerca de aeropuertos ni a personas volando sobre ellas.

Almacenado

No guardes a flone en lugares calientes, como un coche al sol en verano, especialmente las baterías, que perderán una parte de su capacidad. Ten en cuenta que durante su transporte hay partes sensibles que se pueden dañar, como las hélices, ten especial cuidado cuando lo tranportes y haz una revisión antes de volarlo.


Materiales

Estructura

La forma de flone es especial. Tiene una forma simétrica estándar X, pero al mismo tiempo es asímetrica. Hemos dejado la parte frontal lo más libre posible para dejar espacio a la cámara y acercar lo más posible al centro de gravedad los accesorios que queramos añadir. En cuanto al tamaño hemos diseñado flone para que sea lo más pequeño posible, pero con capacidad suficiente para cargar los 200 gramos de un smartphone o cámara compacta.

Utilizamos madera para fabricar la estructura por su accesibilidad y facilidad de corte con láser. frente a la impresión 3D, normalmente limitada en tamaño, más cara y lenta.

Recomendamos utilizar madera de 30x30cm y 5mm de espesor. La elección de la madera a veces no es tarea fácil, la calidad dependerá de la tienda y el país donde te encuentres.

Sobretodo fijate que la madera sea de buena calidad:

  • Sea totalmente plana, no tenga ninguna curvatura.
  • No tenga nudos u otras impurezas.
  • No tenga huecos o partes que hayan cubierto con pasta de madera.
  • Si tienes calibre, mide la madera para asegurarte que está cerca de 5 mm.

Para cortarla podéis acercaros a algún taller donde realicen corte con láser o si tenéis cerca uno de los fablabs de la red mundial, informaos sobre las condiciones de utilización de las máquinas y podreis realizarlo vosotras mismas.


Motores

Existen una enorme variedad de motores. Para multirotores utilizamos motores brushless (sin escobillas), por que deben girar muy rápido y así no provocan ningun rozamiento. Son varias las características que definen un motor, el peso es un factor importante, en el aire cada gramo importa.

En los motores de esta guia utilizamos 28-12 1534 KV. Veamos que significa cada cosa.

Los primeros dos números 28 representan el diametro en mm del estator (la parte dija en el medio del motor), mientras los otros dos números 12 representan la longitud en mm de los imanes que giran alrededor.

Los KV (mil vueltas por voltio) es el número de vueltas que el motor da para cada voltio, así este motor daria 1534 revoluciones por minuto cuando se le aplica 1 voltio (sin resistencia ni hélices), 3068 rpm cuando se le aplican 2 voltios, y así sucesivamente.

Normalmente para cada motor se recomienda una batería con un número de celdas concreto, de esta manera definimos el voltaje máximo de trabajo. Estos motores trabajan con baterias 3S, esto es un voltaje máximo de 12.6 voltios.


ESC

Los variadores electrónicos de velocidad, o Electronic Speed Controller, son el circuito que conecta la batería, los motores, y la placa de vuelo. Las pricipales características son su peso y su Amperaje máximo. Así unos ESC de 10 Amperios pueden entregar esta cantidad continuadamente como máximo, y normalmente unos 12 amperios máximo durante unos 10 segundos.

Normalmente los ESC se pueden utilizar para alimentar la placa de vuelo, ya que entregan 5V por su cable servo de 3 pines.

Estos circuitos toman los ~12 voltios de la batería, y se los entregan a los motores con un valor proporcional de 0 a ~12 voltios. Este valor proporcional está determinado por el voltaje que reciben de la placa de vuelo, entre 0 y 5 voltios, y se transforma en el voltaje final gracias a los ESC.


Placa de vuelo

Hélices

Bateria

Bluetooth

Cómo y donde adquirir los materiales

La dificultad de conseguir los componentes para construir un flone es muy variable de un país a otro. En general en Europa y Estados Unidos se pueden conseguir sin mayores inconvenientes, sin embargo hay otros países donde la tarea puede conllevar grandes impuestos, sean retenidos en la aduana e incluso hasta pena de cárcel. Casi siempre el origen de los componentes electrónicos es en Asia, se hace complicado apoyar economías locales por es difícil encontrar localmente estos materiales. Las tiendas de aeromodelismo locales normalmente son revendedoras de producto chino. Comprar en tiendas locales puede multiplicar hasta 5 el precio total de flone, sin embargo pueden ser útiles si te ofrecen algún apoyo técnico o para conocer a la comunidad aeromodelista.

Para fabricar la estructura debes buscar algún FabLab, Hackerspace o Universidad cercana que tengan acceso a una cortadora láser.

Desde Europa, EEUU, y Asia

Casi todos los componentes de flone se fabrican en Hong Kong, desde países industrializados no tendrás problemas para comprarlos en Hobbyking, Banggood o Ebay.

Desde America del Sur y África

Hay países que no respetan los derechos fundamentales de sus ciudadanos, Brasil requisa los drones que entran por sus aeropuertos, en Egipto encarcelaron a un extranjero que viajaba con su drone acusándolo de espía. La burocracia y las aduanas hacen imposible el acceso a esta tecnología en muchos países del Sur. Exponemos para estos casos varias técnicas para introducir flones en países que tengan controlada su entrada.

Compra fragmentada

Una posibilidad es comprar flone por partes, de esta manera es difícil asociar cada parte por separado con un drone. Las exportaciones de China son tantas que han convertido los gastos de envío en una cantidad marginal, por lo que existen algunas tiendas como banggood, aliexpress y algunos vendedores en ebay que venden sus productos sin gastos de envio. Debemos entonces dividir nuestro pedido en partes de 50$ y comprarlas cada una por separado. Como son cantidades pequeñas, pasarán la frontera normalmente sin ser retenidas ni para inspección ni para cobro de impuestos.

Viajando con los materiales

Para países que tengan vedada o restringida la venta o posesión de drones, podrás entrar un flone atravesando las fronteras si sigues unas mínimas precauciones. Flone tendrá que estar desmontado por completo y si dispones de varias maletas divide los componentes entre todo el equipaje, siempre en el equipaje facturado, excepto las baterías que todas viajarán en tu equipaje de mano. Dependiendo del aeropuerto pueden ser también escaneadas las maletas facturadas con rayos X para ver el interior, de manera que no puede haber ninguna figura con forma de X que pueda delatar a un quadcopter.

Lo más importante es estar relajado y conocer la ley. Ten preparadas algunas respuestas sobre el destino o utilización de esos componentes. Seria ideal si además puedes defenderla con documentación escrita sobre su destino.

Las baterías LIPO, por seguridad, deberás de transportarlas con tu equipaje de mano. La regulación de mercancías peligrosas las marca el organismo internacional IATA, que protege tus derechos como pasajero a cargar baterías LIPO en tu equipaje de mano pero no en el equipaje facturado. Hay 3 clases de baterías Lipo:

  • Debajo de 100Wh no hay limite de cantidad.
  • Entre 100Wh y 160Wh está limitado a dos baterías.
  • Por encima de 160Wh no está permitida.

Las baterías recomendadas de flone son de 1500 o 2200 mAh y están por debajo de 100Wh, así que legalmente puedes transportar un número ilimitado de baterías. Para aumentar la seguridad, puedes viajar con las baterías descargadas.

Construcción

El proceso de construcción tiene partes de soldadura, modificación de ficheros de configuración, test de dirección de motores y muchas más cosas. Vamos allá!

Montaje estructura

Montaje motores

Sujetamos cada motor con al menos dos o tres bridas a la estructura. Asegurate de apretar las bridas fuerte para evitar vibraciones. Si el motor lleva tornillos allen o de otro tipo por seguridad conviene apretarlos y ponerle una gota de sella tornillos, en el transporte suelen aflojarse.

Soldadura XT60 - ESC

Acabado final del conector XT60 soldado

Vamos a soldar el conector XT60 a los cuatro ESC. En lugar de tener una Power Distribution Board, en flone soldamos directamente el conector XT60 a los ESC. Presta atención que el conector tiene positivo (rojo) y negativo (negro).

No puede haber NINGUN CONTACTO entre el positivo y el negativo, se produciria un cortocircuito que puede hacer explotar la bateria. Piensa también en la manera de aislarlos, lo puedes hacer con funda termoretráctil, cinda aislante, o bien con cola caliente.

Junta todos los cables negros en la parte negativa del conector XT60 y sueldalos, haz lo mismo con los cables positivos. Cuando hayas terminado asegurate que queda bien aislado.

Puedes ayudarte de unas pinzas para hacer las conexiones

Configuración Multiwii

Para configurar la Multiwii, puedes hacerlo a través del fichero config.h. Abre Arduino y sustituye el contenido por este otro ConfiguracionMultiwii

MultiwiiConf

Para calibrar la placa utilizamos el programa GUI que podéis encontrar en la carpeta MultiwiiConf.

Conectar la placa a vuestro equipo. Entrando en esta carpeta encontraréis distintas aplicaciones según el sistema operativo que se vaya a usar. Ejecutar el archivo MultiwiiConf. Seleccionar el puerto de entrada en Port Com y pulsar START.

Calibración acelerómetro

Para calibrar el acelerómetro dejamos a flone en una superficie plana, pulsamos CALIB_ACC y no lo movemos durante 8 segundos.

Calibración magnetómetro

Para calibrar el magnetómetro pulsamos CALIB_MAG y lo giramos en todas direcciones y ejes durante 30 segundos.

Soldadura ESC - Motor

Ahora soldaremos cada ESC a su motor, conectamos los cables al azar, y vemos como gira, si es correcto soldamos los tres cables. Si la dirección de giro es incorrecta invertiremos dos cables y soldaremos. Para estas conexiones podemos utilizar pinzas o fichas de conexiones.

Maiden flight

Test de estrés

Test Manual

Pre Flight Check