Гусеничный дрон своими руками

Памятка: Сборка гусеничной платформы с ДУ для новичков

📌 0. Общий принцип

Гусеничная платформа — это самоходное устройство, где:

  • Гусеницы обеспечивают сцепление и проходимость;

  • Редукторные моторы приводят её в движение;

  • Контроллеры/драйверы управляют моторами;

  • Система управления позволяет задавать направление, скорость и команды;

  • Аккумулятор питает всю систему;

  • Рама объединяет всё в одно целое.


🛠️ 1. Выбор гусениц

🧩 Варианты гусениц:

Тип Пример Плюсы Минусы
Пластиковые от танков на Arduino Лёгкие, дешёвые Маленькие, скользят, слабая грузоподъёмность
Резиновые с зацепом от мини-экскаваторов Хорошее сцепление, выдерживают вес Тяжёлые, дорогие
Снегоходные Буран, Тайга, Polaris Отличная проходимость по снегу, болоту Громоздкие, требуют сильных моторов
Металлические/сборные 3D/DIY, модульные Можно адаптировать Требуют точной сборки, дорогие

✅ Рекомендации:

  • Для первой платформы под вес до 20–30 кг используйте готовые резиновые гусеницы от китайских мини-платформ (AliExpress, Banggood).

  • Если цель — снег, песок, болото, лучше использовать гусеницы от снегохода (можно укоротить).

  • Учитывайте ширину гусеницы: от 80 до 150 мм для небольших проектов, от 200 мм и выше — для проходимости и тяжёлых условий.


⚙️ 2. Выбор моторов и редукторов

Типы моторов:

  • Коллекторные DC моторы с редуктором (12–48 В) — просто, надёжно, легко управлять.

  • Бесколлекторные (BLDC) — более КПД, но сложнее в управлении.

  • Шаговые моторы — редко применяются в гусеничных платформах (не тянут нагрузку, требуют точного управления).

Как подобрать мощность мотора:

Формула грубая, но полезная:
Номинальная мощность мотора (Вт) ≈ Масса платформы (кг) × 2–3

Для платформы 20–30 кг — моторы по 100–200 Вт на сторону.

Редуктор должен быть:

  • С передаточным числом 1:20 – 1:50 (зависит от диаметра ведущей звезды);

  • Металлический (пластик = быстро сломается);

  • Вал – 10–12 мм минимум.


🔌 3. Контроллеры и драйверы моторов

Варианты:

Тип Примеры Примечания
VESC Flipsky, Trampa, Makerbase Отлично для BLDC, настраиваемый, телеметрия
Драйверы H-мост BTS7960, Cytron MD10, Sabertooth Для DC моторов, разные по току
ESC (RC) Brushless ESC 30–100A Управление по RC, не подходит для точного контроля

Рекомендации:

  • Для DC моторов до 30А — используйте драйверы BTS7960 (до 43А, 2 на платформу).

  • Для BLDC моторов — берите VESC, он поддерживает настройку, ограничение тока, телеметрию, USB-настройку.

  • Подключайте через предохранители и выключатели питания.


⚡ 4. Электропитание

  • Литий-ион (18650, LiPo) — высокая плотность, лёгкие.

  • LiFePO4 — стабильнее, безопаснее, но тяжелее.

  • 12V/24V свинцовые — дешёвые, но тяжёлые и быстро теряют ёмкость.

Мощность системы Батарея
До 150 Вт 3S Li-ion (11.1 В) или 12 В LiFePO4
150–500 Вт 6S Li-ion (22.2 В), 24 В свинцовая
500+ Вт 36–48 В Li-ion или 12S LiPo

💡 Не забудь про BMS (Battery Management System) и выключатель аварийного отключения!


🧠 5. Система управления

Варианты:

Тип управления Пример Для чего подходит
RC пульт FlySky, FrSky Простота, для начального этапа
Wi-Fi управление ESP32, Arduino + сервер Web-интерфейс, дальность ограничена
Bluetooth HC-05, BLE Только рядом
4G/5G (через Raspberry Pi) SSH/веб-интерфейс Удалённое управление
Автономия GPS + Arduino/Pixhawk Автоматические маршруты

🛠️ Советуем начать с RC управления, затем добавить модуль ESP32 + Web-сервер или Pi для расширения.


🧱 6. Проектирование и сборка рамы

Материалы:

  • Алюминиевый профиль (2020, 3030) — лёгкий, сборка болтами;

  • Стальная труба/профиль — прочный, но тяжёлый (сварка);

  • Фанера/пластик — можно использовать для корпусов.

Советы:

  • Учитывайте вес центра масс: если спереди тяжелее — может заваливаться.

  • Продумайте узлы натяжения гусениц (ролики или винтовые натяжители).

  • Установите крышку корпуса для защиты от грязи/влаги.

  • Защищайте моторы и электронику от ударов снизу и сбоку.


🧰 7. Диагностика, тесты, отладка

Перед первым выездом:

  • ✅ Проверь правильность полярности моторов

  • ✅ Ограничь скорость и ток в настройках

  • ✅ Проверь напряжение батареи и работу BMS

  • ✅ Проверь связь и failsafe (отключение при потере сигнала)

  • ✅ Заранее протестируй в помещении или на ровной площадке


📉 Типичные ошибки новичков

Ошибка Последствия
Моторы с малым крутящим моментом Не может сдвинуться с места
Слишком лёгкая рама Платформу уводит, нарушен баланс
Отсутствие предохранителей Сгорание компонентов при КЗ
Плохая изоляция Замыкание в воде/дожде
Нет защиты от перегрузки Выход из строя драйвера или батареи
Использование дешёвых ESC без охлаждения Перегрев и остановка моторов

🧠 Заключение: пошаговая стратегия

  1. 🎯 Определи задачу (нагрузка, условия, дистанция).

  2. 📐 Нарисуй макет (можно в Fusion 360, SolidWorks, TinkerCAD).

  3. 🛒 Закажи компоненты (мотора, гусеницы, драйверы, питание, пульт).

  4. 🔩 Собери раму, установи натяжку, протестируй холостой ход.

  5. 🔌 Подключи питание, систему управления, сделай пробный запуск.

  6. 🧪 Тестируй, вноси доработки, усиливай, дорабатывай логику управления.