Drone Pi: Een Dual-Mode Multiwii & Raspberry Pi Quadcopter voor Smartphone en Remote Besturing

LET OP: DEZE INSTRUCTABLE WORDT NOG GESCHREVEN

Deze gids documenteert een quadcopter die een Multiwii-vliegcontroller combineert met een Raspberry Pi 2 B. De uitsteekende feature is de mogelijkheid om het vliegtuig te pilooten met een conventionele RC-zender of via een smartphone-app.

De Multiwii hanteert motorvermogensverdeling en vluchtstabiliteit, terwijl de Raspberry Pi commando's van de telefoon ontvangt, deze doorstuurt naar de Multiwii, en camera-data streamt. Een Pi-Camera gemonteerd op de front neemt Full-HD-video of foto's op, en bewaart media op een USB-stick.

Het frame is samengesteld uit gerecyclde materialen, een uitdaging die aantoont hoe een functioneel vliegtuig te bouwen zelfs met zwaarder-dan-standaard componenten.

Wij zijn een groep jonge Franse studenten die deze drone voor de eerste keer creëerden. We gebruikten online tutorials en Instructables als basis, en nu delen we onze complete build met je. Geniet!

Stap 1: Onderdelen

Om de quadcopter te assembleren heb je de volgende componenten nodig:

• Frame – Bouw of koop een 0,45 m X-vormig frame met drie centrale niveaus voor de Raspberry Pi, Multiwii, batterij en ESCs.
• 4 motoren (16€) – Turnigy brushless motoren. Link
• 4 ESCs (10€) – Hobbyking 30A ESCs. Link
• Batterij (27,5€) – Turnigy 3S 3300 mAh. Link
• Batterijmonitor (4€) – Hobbyking 3S-batterijmonitor. Link
• Stroomverdelingsbord (4€) – Hobbyking quadcopter stroomverdelingsbord. Link
• Connectors 3,5 mm (4,5€) – Voor ESC-motorverbindingen. Link
• Connectors 4,5 mm (4,33€) – Voor nieuwe verdelingsbord-connectors. Link
• Propellers (5€) – 10 × 4,5 SF props voor een 40 cm frame. Link
• Multiwii (49€) – CRIUS AIO PRO Multiwii-vliegcontroller.
• Montagepad (2€) – Trillingsdempende pads voor de Multiwii. Link
• Raspberry Pi 2 B (35€) – Behandelt draadloze communicatie en commando-doorsturing.
• Pi-camera (19€) – Front-gemonteerde camera voor Full-HD-video en foto's.
• Wifi-sleutel (9€) – Stelt de Pi in staat een privénetwerk te creëren.
• USB-stick – Voor opgeslagen video.
• Remote control + RC-ontvanger – Optioneel; verbindt met de Multiwii voor traditionele pilooting.

Las de connectors aan de ESC-draden, motordraden en verdelingsborddraden voordat je monteert.

Stap 2: Hoe Het Werkt

Multiwii – De open-source vliegcontroller gebaseerd op Arduino. Het vertaalt pitch, roll, yaw en throttle-commando's naar ESC-pulsbreedtes, wat het vliegtuig stabiel houdt. We gebruiken de CRIUS AIO PRO V2, een populaire variant met een robuuste community.

Raspberry Pi – Bij opstart creëert de Pi een privénetwerk met een DHCP-server, wat de smartphone een IP-adres geeft. Een custom Python-script lanceert een WebSocket-server die real-time besturingscommando's van de telefoon-app ontvangt. Hetzelfde script opent een seriële verbinding met de Multiwii, doorstuurd die commando's. Broncode beschikbaar op GitHub: Multiwii‑Raspberry‑Drone‑Server.

Applicatie – De app is gebouwd met Cordova met HTML, CSS en JavaScript, wat het cross-platform maakt (Android, iOS, etc.). Het vestigt de WebSocket-verbinding met de Pi en rendert een standaard-controller-interface. Code te vinden hier: QuadcopterControl.

Stap 3: Het Frame

Het 0,45 m X-vormige frame biedt een stabiel platform geschikt voor camerwerk eerder dan racen. Drie montage-niveaus staan je toe de Raspberry Pi, Multiwii, ESCs en batterij efficiënt te positioneren. We ontwierpen een bovenplatform voor de Multiwii (met de Pi eronder) en een lager platform voor de batterij, wat onderhoud en batterijwisseling eenvoudig maakt. Ondanks gerecyclde onderdelen, blijft het frame-gewicht binnen de motorcapaciteit.

Stap 4: Aandrijving

1. Bedraad elke motor aan zijn ESC, respectvolle de kleurcode. Keer een motorverbinding om om propellerrotatie te veranderen indien nodig (raadpleeg het bedradingsschema). Houd propellers eraf tot het systeem veilig is.

2. Sluit de ESCs aan op het stroomverdelingsbord, met correcte polariteit.

3. Zodra bedrading geverifieerd is, monteer de componenten op het frame.

4. Als de motorschroeven te klein zijn voor de propellers, vergroot ze dienovereenkomstig (zie onze foto's).

Voor verdere details, raadpleeg de complete bouwwijzer.