F450급 드론 제작 방법(1)

F450급 드론 제작 방법(1)

 

F450급 드론을 만드는 방법에 대해서는 인터넷을 검색하면 수많은 제작방법이 동영상으로 자세히 나와 있습니다.

제작 동영상은 제작하는 분들의 나름대로 본인의 목적과 취향에 따라 보여 주고 있으나 정작 초보 입문자가 따라서 하다보면 이해하기 힘 든 부분도 있고 보면 이러한 것을 해결하기 위해선 오직 자신 스스로의 노력이 보탬이 되어야 합니다.

그래서 필자가 초보 입문자에게 드리는 말씀은 F450급 드론을 제작하시기 전에 우선 인터넷에 올라와 있는 제작 동영상을 3∼4편 정도를 숙독하시기를 권장 드립니다. 그 이유는 우선 개념을 익히라는 뜻에서입니다.

 

모든 부품이 손안에 들어오기 전까지는 국내판 제작 동영상이든 해외판 제작 동영상이든 구분하시지 마시고 차근차근 숙독하시게 되면 실제 제작에서 서로 차이가 있다는 것을 자연스럽게 느끼게 되실 겁니다. 그리고 하나둘씩 배송되어 오는 부품들이 구매당시 부품과의 차이와 형태 등을 다시 한 번 예리한 눈썰미를 가지고 확인하는 여유를 가지시기 바랍니다.

드론 제작은 서둘러서 되는 것 하나도 없습니다. 서둘러서 만들어 봤자 다시 뜯고 붙이고하는 연속일 뿐이기 때문입니다. 또한 드론을 만드는 과정에서 제일 중요한 것은 부품의 배치입니다.

효과적이고 효율적인 부품배치는 드론을 최종 완성했을 때, 초보와자 전문가의 실력 차이가 현저히 드러나며 후회의 시비가 교차하는 희로애락을 느끼는 순간이 될 것입니다.

 

 

초보 입문자 여러분께서는 이러한 부분에서 염두를 두시기 바라면서 지금부터 F450급 드론을 제작하는 방법에 대해 설명해 나아가기로 하겠습니다.

그리고 지금부터 F450급 드론을 제작하는 방법에 대해 설명하는 내용에 대해서는 여러분의 견해와 다른 부분도 있을 거라 생각됩니다. 그럴 때는 본인이 원하시는 방법을 선택하시면 된다는 것을 다시 한 번 말씀 드리며, 지금부터 F450 드론을 제작하는 순서에 대해 말씀 드리겠습니다.

먼저 F450급 드론의 뼈대는(Frame) 아래의 그림과 같습니다. F450 프레임은 Quadcopter 형태로 4개의 Arm과 이들을 결속하여 지탱해주는 Top Plate(상판)와 Bottom Plate(하판)으로 구성되어 있습니다.

4개의 Arm은 일반적으로 2개씩 1조로 하여 서로 다른 색깔을 하고 있습니다.(백색 2개, 적색 2개 또는 검정색 2개 등) 색깔을 다르게 조합하는 것은 드론이 비행시 전,후 방향을 육안으로 확인하기 위한 것입니다. 동일한 색깔을 가진 Arm으로 하셔도 아무 문제가 없습니다. 이때는 드론의 전,후방향을 확인하기 위해 전방 또는 후방용 LED를 달아 주기도 합니다.

따라서 4개의 Arm을 하판에 고정하기 전에 4개 Arm 가운데 어느 2개의 Arm이 전방으로 향할 것인지 표시해 놓아야 나중에 하판에 APM의 방향과 일치 시키는데 도움이 됩니다. 필자는 Arm의 색깔과 전면 방향을 아래의 그림처럼 구성했습니다.

 

 

Bottom Plate(하판)은 단순히 Arm을 고정시켜주는 기능이외에도 기판에 얇은 도체 막을 프린팅해서 배선을 해놓았기 때문에 4개 ESC 전원배선을 간편하게 할 수 있도록 되어 있습니다.

 

∎ 부품 배치

1. Frame의 구조를 숙지하셨으면 부품을 배치해야 하는데 프레임에 부품을 배치하기 전에 프레임 Arm 1개와 Bottom Plate(하판)을 임시로 볼트를 체결하여 줍니다.(단지 모터와 ESC의 배치 길이를 보기 위한 것이므로 볼트를 꽉 조일 필요는 없습니다. 다시 풀어야하기 때문입니다.)

2. 프레임 Arm의 길이는 아래의 그림과 같이 약 200mm정도이고, Arm의 볼트 체결 부분에서 부터 하판에 있는 ESC 전원선 납땜 단자까지는 10mm 정도가 되므로 총 길이는 210mm가 되겠습니다.

210mm의 길이에는 모터의 전원선과 ESC연결선이 모두 포함된 길이이기 때문에 이 길이로 맞추려면 모터의 선과 ESC의 선을 적당히 잘라 재단해 주어야 합니다. 약간의 여유를 가지도록 재단하시는 것을 적극 권장합니다.

만약, 선을 자르지 않고 있는 그대로 배선을 하시겠다고 하면 그렇게 하셔도 됩니다. 하지만 연결하고 남는 여분길이의 선들은 둘둘 말아서 Arm의 어느 한쪽에 묶어 두어야하기 때문에 외관상 보기가 안 좋아 보입니다.(그래도 괜찮다 하시는 분은 Go Go!)

 

3. 이상으로 어느 정도 재단이 되었다면 나머지도 위와 같은 방법으로 해주신 다음 각각의 Arm에 부착된 ESC의 전원선과 Bottom Plate(하판)의 전원단자와 납땜 연결을 해주어 하는데, 이때 ESC의 전원 극성에 주의를 하시고 납땜을 하시기 바랍니다.(ESC의 빨간색 선(+선)은 하판의 +단자에 납땜, ESC의 검은색 선(-선)은 하판의 –단자에 납땜함)

4. ESC와 Bottom Plate(하판)의 전원단자가 모두 납땜이 되었다면 하판의 메인전원 연결단자와 배터리틀 연결하는 장치인 전원 모듈을(XT60 Connectors) 납땜 연결해야 합니다.

연결방법은 BEC전원이 필요 없는 경우는(ESC에서 APM전원을 공급하는 경우) 아래의 “XT60 커넥터 직접 연결방법”를 참조하시고, 별도의 BEC전원이 필요한 경우에는 “XT60 전원 모듈 연결방법” 그림을 참조하시기 바랍니다.

XT60 파워 모듈을 이용하는 경우에는 XT60 파워 모듈과 하판 전원 단자 측과 연결하는 선을 제거해야 합니다. 이때 제거되는 선이 바뀌지 않았는지 다시 한번 확인하신 후 제거하시 바랍니다.

제거하신 후에는 하판의 +, - 단자 사이로 모듈을 수직으로 세워 제거된 모듈선의 납땜 단자를 하판의 전원 단자 극성에 맞춘 후 납땜을 해줍니다. 이때 모듈 전원 단자와 하판 전원 단자에는 납을 충분히 먹여 어떠한 충격에도 떨어지지 않도록 납땜을 해야합니다.(이 부분은 수시로 배터리와 XT60 파워 모듈과 연결하는 과정에서 잦은 움직임이 발생하여 떨어지는 경우가 있으므로 납땜 후 손으로 한번쯤 움직여서 튼튼하게 납땜이 되었는지 확인하시기 바랍니다. 그리고 반대편 모듈에 연결된 선(배터리와 연결되는 선)은 케이블타이(Cable tie)로 하판과 X자 모양으로 결속해 주시기 바랍니다.)

          XT60 커넥터 직접 연결방법

 

 

     XT60 전원 모듈 연결방법

 

5. 이상으로 Bottom Plate(하판)에 부품을 납땜하는 작업과정들을 모두 마쳤습니다. 이제는 모터와 ESC가 장착된 4개의 Arm을 Bottom Plate(하판)에 볼트로 결속해야 합니다. 볼트를 결속(체결)하기 전에  부품선정 및 구매시 말씀드렸던 볼트 고정제(록타이트)를 구매하신 경우에는 체결 전 볼트에 약간의 고정제(록타이트)를 묻혀 체결하시면 진동에 의해 볼트가 풀리는 것을 미연에 방지할 수 있습니다.

다음은 Bottom Plate(하판)에 부품을 배치하는 방법을 설명하도록 하겠습니다.■