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Choix des Composants

Châssis

Pour la structure, nous avons opté pour un Tricopter, plus léger qu'un Quadcopter et au mouvement plus fluide. Le châssis est en fibre de carbone et fabriqué par Turnigy (le Talon Tricopter V1.0). C'est un des modèles phares du site de HobbyKing.

Il y a un plan fourni avec, il est difficile à comprendre, mais on finit par y arriver. Attendez-vous par contre à le démonter et à recommencer de temps en temps, il faudra faire passer des câbles dans les bras (entre autre) et il arrive d'avoir à recommencer.
Pour respecter les contraintes du règlement, nous avons du raccourcir les bras de quelques centimètres, si vous avez aussi besoin de le faire, faites le avant l'assemblage. Certaines pièces sont difficiles à démonter.

Choix Effectués

Hélices → moteurs → ESC → batterie → servo → telco & batterie

Hélices

Afin de conserver une vélocité élevée, nous avons décidé de réduire la longueur des hélices pour réduire la consommation à vitesse de rotation élevée tout en augmentant le pas pour gagner en vitesse de déplacement. Nous utilisons alors plusieurs configuration afin de trouver un bon équilibre et tester notre PID.

Les tailles sont alors : 12“6, 9”6.5“ et 10”8“ (sous la forme taille”pas)
Pour les tests, des hélices 12 pouces, mais de seulement 10 pouces prévus pour l'utilisation finale. Des hélices plus petites permettent de réduire la consommation et un grand pas pour une plus grande vitesse (le pas allant de 6 à 8).

Moteurs

Turnigy D2836/9 950KV Brushless Outrunner Le choix est là aussi dirigé par la vélocité du drone. La taille (finale) des hélices nécéssite entre 11 000 et 13 000 tours par minute. Le moteur choisi est à 950KV et l'alimentation (voir plus bas) est de 14.7V, ce qui nous permet d'atteindre 13 965 tours par minute. Cela nous donne des indications pour l'ESC et les batteries.

L’électronique du drone

Electronic Speed Controller (ESC)

BlueSeries Brushless Speed Controller
Le moteur consommant 23.3A maximum, nous avons opté pour un ESC avec BEC qui supporte 30A et qui peut alimenter la carte de vol en même temps.

Batteries

ZIPPY Compact 5800mAh 4S 25C LiPo (x3)
Nos moteurs ont un maximum de 23.3A. Pour avoir une durée de vol correcte (3 minutes semblant un peu court) nous avons choisi une batterie un peu (beaucoup ?) plus grosse que les batteries habituelles. Nous prévoyons une autonomie minimale d'une dizaine de minutes, mais nous attendons les tests pour avoir une valeur plus proche de la réalité (de la consommation effective des moteurs notamment). Les connecteurs n'étant pas compatible avec la carte de distribution, il faut ici souder un connecteur XT90 mâle.

Contrôleur de vol

Arduino Uno
C'est grâce à cette carte que nous pouvons programmer notre drone. Il est donc important de prendre une carte qui ne nous limitera pas ! Il y a peut-être plus adapté qu'une Arduino Uno pour ça, mais elle fait l'affaire quand même.

Carte de distribution

Hobby King Quadcopter Power Distribution Board Lite à 4 sorties
Petite subtilité ici : Les moteurs choisis peuvent monter jusqu'à 23A et la batterie peux fournir 70A alors que les fils et le connecteur ne supportent que 20A. Nous avons donc remplacé le connecteur de la carte pour un XT90 plutôt qu'un XT60 (qui permet donc 90A) surtout pour coller avec la batterie. La partie informatique nous permettra de limiter la vitesse des moteurs pour éviter de dépasser les 20A.

Centrale Inertielle

Gyroscope et Accéléromètre 3 axes (MPU-6050)
Cette centrale inertielle nous donne le déplacement et la vitesse de notre drone, qui nous servira à contrôler/corriger la trajectoire.

Capteur ultra-sons

HC-SR04
Nous donne une distance comprise entre 6cm et 50m, ce capteur nous sert pour décoller et atterrir.

Voltmètre

Peu importe lequel, il affichera la charge de la batterie et nous évitera de la remettre en charge trop tard.

Servomoteur

BMS-385DMAX Digital Servo (Metal Gear)
Là encore, pas trop de caractérstiques intéressantes. Il permettra de pivoter la queue du drone pour compenser la rotation.
Le compartiment prévu sur le chassis est par contre trop petit, nous avons donc utilisé une lime pour pouvoir le faire rentrer.

Télécommande

Turnigy 9X 9Ch Transmitter w/ Module & 8ch Receiver (Mode 1) (v2 Firmware)
Batterie télécommande : Turnigy 9XR Safety Protected 11.1v (3s) 2200mAh 1.5C Transmitter Pack
La télécommande a deux joystick qui serviront à la navigation, mais elle a aussi quelques boutons supplémentaires que nous utiliseront pour coder quelques fonctionnalités supplémentaires.

Pour cette étape :
Nous avons décidé de faire un shield pour relier les composants avec la carte. Ici la carte, il reste quelques connexions à terminer, mais celles présentes permettent déjà de faire décoller le drone (edit : quand on pourra correctement upper des images)