DJI F450 기반 멀티곱터 1단계 조립 완료(3)

드론/쿼드콥터 2015.06.09 17:43 Posted by 드론쟁이 푸른하늘이

DJI에서 판매중인 Flame Wheel F450 키트를 기반으로 멀티곱터를 조립했습니다. 일단 여러가지 부품과 공구를 구입을 했고, 관련 자료를 수집하여 연구를 한 후 이를 기반으로 조립했습니다.


이번은 1단계 조립입니다. 딱 날려볼 수 있는 정도까지 입니다. 2단계에는 GoPro를 사용하여 영상을 촬영하고 지상으로 전송해서 직접 확인할 수 있는 시스템(FPV)까지 구현할 예정입니다. FPV란 First Person View 라고 하며, 직접 드론을 타고 있는 조종사인 것 같이 볼 수 있도록 구성하는 것을 말합니다. 즉, 드론에서 촬영된 영상을 직접 확인하는 것을 말합니다. 


제가 쿼드콥터 조립하는 과정은 아래 글들에서 볼 수 있습니다.

원래 조립을 하면서 모든 과정을 고프로로 촬영하여 정리할 생각이었습니다. 그런데 조립과정에서 실수를 연발하는 바람에 촬영하는 의미도 별로 없어졌고, 기존에 여러가지 비디오도 있을 뿐 더러, 고프로 영상을 편집하는 방법을 몰라 포기했습니다. 일부 영상이 있으니, 다음에 정리해서 올릴지는 모르겠지만요.


먼저 아래는 이번 조립에 사용된 부품과 공구들입니다. 공구는 나중에 더 많이 늘어 났습니다. ㅎ



먼저 왼쪽 부터. 이쪽인 이번 조립에 사용될 부품들입니다. 좌측부터 LiPo 배터리 충전기, LiPo 배터리 4개, Futaba 14SG 송수신기, DJI Flame Wheel ARF Kit F450 (및 NAZA-M V2 콘트롤러) 맨 마지막은 (원래 F450 박스에 들어 있어야 할) 프로펠러입니다.



다음은 공구입니다. 이 사진은 맨 마지막에 새로 촬영했습니다. 작업하다보니 계속 필요해서 추가를 했기 때문입니다. 위쪽에는 납땜기와 납땜기 거치대가 있고요,

아래쪽으로... 좌측부터 칼, 가위, 니퍼, 송곳, 그 바로 위에 있는 ㄱ 자 모양의 작은 것은 육각렌치입니다. 제일 중요한 겁니다. ㅎㅎ 다음으로 납땜용 페이스트, 땜납, 전연용 테이프가 있고요, 그 오른쪽엔 케이블 타이 이 녀석들은 선들을 정리하는데 사용됩니다. 20cm 정도 되는 것과 10 cm 정도 되는 것이 있고요, 위는 록타이트 242, 순간접착제, 절연용 실리콘입니다. 마지막으로 수축튜브가 있고 그 위에 있는 동그란 것은 3M 사의 양면테이프입니다.



이중에서 납땜용 페이스트는 납땜이 잘 접착이 되도록 하기위한 것으로, 납땜기로 살짝 묻힌후 납땜작업을 합니다. 그리고 록타이트는 진동에도 나사가 풀리지 않도록 해주는 나사 고정제로서, 242번은 나중에 분해가 가능한 것입니다. 물론 완전 고정용도 있고요. 수축튜브도 선들을 정리할 때 사용합니다. 


마지막으로 오른쪽에 배열한 것은 AVL58 비디오링크, 고프로 사진기, 다음건 셀카봉인데 필요없구요, 다음 것은 진동에도 카메라가 흔들리지 않도록 해주는 짐벌 ZenMuse 와 콘트롤러, 다음은 현재의 비행상태를 비디오에 띄워주는 역할을 하는 iOSD. 나머지 2개는 케이블들입니다. 이것들은 다음 2단계 조립할 때 사용할 예정입니다.



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이제부터는 부품을 좀더 자세히 소개하도록 하겠습니다.


먼저 아래는 F450 플레임키트의 내용물입니다. 좌측위는 프로펠러, 그 오른쪽은 암(Arm), 프로펠러 밑은 모터, 그 밑은 ESC(전자속도제어기)d이고, 오른쪽은 보드 겸 상하판이구요, 오른쪽은 배터리 고정용 벨크로테이프입니다. 맨아래쪽에는 랜딩기어와 나사들이 있습니다.



그 다음은 Flame Wheel Kit의 가장 핵심부품이라고 할 수 있는 비행콘트롤러(main 콘트롤러라고도 함)입니다. 가운데 위 주황색이 NAZA-M V2 콘트롤러이고요, 그 오른쪽은 전자나침반이 함께 결합되어 있는 GPS 안테나 입니다. 나머지는 여러가지 케이블과 LED 등이 있습니다.



다음은 배터리. 윗쪽은 UnA9 배터리 충전기/방전기입니다. 리포배터리 원리와 사용방법을 읽어보시면 아시겠지만, 리포배터리는 어떻게 관리하느냐에 따라 효율도 많이 차이날 뿐 더러, 잘못 다루면 폭발할 위험도 있습니다. 이 배터리는 충전뿐만 아니라 방전도 시킬 수 있어, 적절한 전압으로 관리하는데 적절합니다. 아래는 4S 짜리 배터리 4개고요, 그 오른쪽은 배터리 연결하기 위한 잭입니다. 짹도 여러가지가 있는데, 이 XT-60이 체결도 잘되고 안전하다고 추천을 받았습니다.



먼저 암에 모터부터 고정시켰습니다. 다른 사람들은 E300 ESC부터 납땜을 하는 경우가 많았지만, 순서는 바꿔도 별 이상이 없구요, ESC를 고정시키기 위해서는 모터부터 결합하는 것도 나쁘지 않습니다.



모터를 결합한 모습입니다. 그냥 나사로 조여주면 됩니다. 이때 주의할 점... 아래 모터에 보면 >>> 표시가 있는데, 이것이 모터의 회전방향입니다. 이것을 잘 맞춰줘야 합니다. 



아래에서 보는 것처럼 쿼드곱터의 경우, 우측앞쪽 1번모터를 기준으로 반시계 방향으로 2,3,4번 모터가 되는데, 1번/3번은 반시계 방향으로 회전시키고, 2번/4번 모터는 시계방향으로 회전시켜야 합니다. 이걸 안맞춰주면 쿼드콥터가 날지 못합니다.



아래쪽 모습이고요, 선은 아래로 뽑아주면 됩니다.



아래는 ESC를 정리한 겁니다. 전선을 적당한 길이로 잘라줬고요, 수축튜브로 감싸줬습니다.



최종적으로는.... ESC 전원선을 밑판에 납땜하고 아래와 같이 고정시키게 되므로, 이에 맞춰 적당한 길이로 잘라줘야 하는 겁니다.



아래는 ESC의 납땜을 모두 끝낸 모습입니다. (가운데 아래쪽으로 아직 납땜하지 않은 곳은 배터리 전원선을 연결하는 곳입니다.)



이제 암(Arm)을 나사로 고정시킵니다. (주의 : 제가 한것처럼 암을 고정시키지 마세요. 아래에 그 이유가 나옵니다.!!) 이때 색은 어떻게 해도 사실 별로 상관이 없지만, 전방에 빨간색, 후방에 하얀색을 사용했습니다. 이렇게 많이 한다고 들었습니다. 그리고... 중간 오른쪽에 배터리 연결선을 연결시켜 둔게 보이네요.


그리고... 나사를 체결할 때에는 나사에 록타이트를 살짝 묻혀준 후 고정시키면 됩니다. 순간접착제 같은 게 아니기 때문에 안심하고 발라주면 됩니다. 남는 건 닦아주면 되고요.



아래 사진은... 잘 촬영이 안됐는데... 암을 모두 연결한 상태입니다. 이 상태에서 모터와 ESC를 연결해주고, 케이블 타이로 ESC를 고정시켜 주면 됩니다. (저는 케이블타이가 작은 것 뿐이 없어서 나중에 고정했습니다.)



그런데... 결국 비디오를 확인하다가 암을 다시 풀렀습니다. 랜딩기어와 함께 고정시켜야 하더라구요. 아래처럼요. ㅠㅠ 물론 나사를 고정할 땐 록타이트를 발라주는 걸 명심하시구요.



이건 암과 랜딩기어를 고정시키고 옆쪽에 촬영한 겁니다. 이 공간에 여러가지 콘트롤러 들을 장착해야 합니다. 그리고... ESC의 선을 암의 다리 사이로 뽑은 것도 확인하실 수 있습니다.



아... 아래는 콘트롤러들을 연결한 모습입니다. 아쉽게도 중간 사진들이 없네요. 사실 왔다갔다 하면서 어떻게 고정시켜야 하는지 고민하다가 보니 사진도 못찍었습니다.


일단... 가장 중요한 가운데 NAZA라고 써진 비행콘트롤러. 이 녀석은 반드시 중앙에 설치해야 합니다. 이 속에 기체의 자세를 측정하는 IMU 혹은 6축자이로 라고 하는 부품이 들어 있기 때문입니다. 가운데 잘보면 삼각형 모양이 있는데, 이 방향이 기체의 전진방향과 맞아야 합니다. 그리고 좌우로도 가능한 한 중심에 맞춰주어야 하고요. 



위와 같이 붙이기 전에 먼저 각 부품간의 선을 연결해야 하는데, 아래 그림을 참고하면 됩니다.




Traditional Receiver 라고 되어 있는 부분은 송수신기(저는 Futaba 14SG)와 함께 따라오는 수신기를 연결하는 것입니다. 수신기는 아래처럼 생겼는데, 여기에서 1번부터 7번까지와, NAZA-M V2의 A/E/T/R/U/X1/X2를 연결해주면 되는데, 그냥 순서대로 꽂아주기만 하면 됩니다.  NAZA M V2 의 X2 포트와, R7008SB 의 8/SB 포트만을 연결시켜주면 됩니다. S.BUS를 사용하기 때문입니다. (소프트웨어 세팅을 읽어보세요)



우측에 ESCs라고 되어 있는 부분은 전자속도조절기에서 나온 선을 꽂아주면 됩니다. 1번 ESC를 M1에, 2번 ESC를 M2 에... 같은 방법으로 M4까지 연결해주면 됩니다. M5/M6는 날개 6개짜리를 위한 거라서 그냥 비워두면 됩니다.


아래 비디오에는 안나오지만, 메인콘트롤러에 LED라고 되어 있는 부분에 LED를 연결해주면 됩니다.


자세한 방법은 아래 비디오를 참고하시고요.



이렇게 결선을 한뒤 어디에다 고정을 시키는지는 다시한번 아래 사진을 참고로 해보죠.
우선 NAZA-M은 반드시 중앙에 붙여야 한다고 말씀드렸고요,
뒷쪽으로 PMU(Power Management Unit)을 붙였습니다. PMU는 열이 많이 나므로 다른 장치들과 떨어뜨려야 한다네요.
그위에 아직 고정시키지 않은 것이 송수신기 리시버인데, 현재는 이대로 뒀다가 나중에 윗판 뒤쪽으로 붙여줬습니다. 수신기는 반드시 뒤쪽으로 달아야 합니다. 아래 그림에서 회색선이 두줄 나와 있는데, 이것이 안테나입니다. 안테나는 서로 직각방향으로 설치하고 가능한한 잘 보이는 곳으로 두는 게 좋아서 흰색 암에 하나씩 고정시켜야 했기 때문입니다.


아래는 조립 완료후 뒷쪽을 촬영한 겁니다. 왼쪽에 보이는 암에 LED를 고정시켜둔 게 보일 겁니다. 그리고 배터리 아래로 회색선이 두개 나와서 각각 암에 고정되어 있는데 이것이 수신기 안테나입니다. 그 아래.... 잘 안보이지만 NAZA가 있고요, 맨 아래(앞쪽)으로 PMU가 고정되어 있습니다.



참고로, 앞쪽을 비워두는 이유는 이쪽에 짐벌과 고프로 카메라를 달아야 하기 때문입니다. 이건 다음 단계 조립때 보여드리겠습니다.


마지막으로 안테나는 다음과 같이 고정시키면 됩니다. 이 녀석도 안테나 위에 그려져 있는 삼각형이 전방을 향하도록 고정시켜야 합니다. 전방 우측 암에 나사로 고정시켰습니다. 남는 선은 적당히 감아서 처리했습니다.



아래는 모두 결합한 모습입니다. 



마지막으로 아래는 배터리를 연결해 본 겁니다. 일단 별 문제없이 잘 연결된 걸로 보입니다.




이상입니다. 이제 우선 송수신기가 어떻게 동작하는지 매뉴얼을 읽어봐야 하고요, 그다음엔 NAZA-M Assistence 소프트웨어를 설치하여 캘리브레이션을 해야 합니다. 공부할 게 많네요.


민, 푸른하늘

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  1. BlogIcon ㅎㅎ  수정/삭제  댓글쓰기

    7008은 sbus 를 지원해서 나자x2 와 수신기 sbus2 하나만 연결하면 되요

    2015.06.15 22:17 신고
  2. 도와주세요  수정/삭제  댓글쓰기

    안녕하세요 저희도 똑같은 프레임으로 만들고 있는데 naza v2에 대해 궁금한것이 있는데 제발 카톡부탁드릴께요 hjchoe3022 이 아이디로 꼭 연락좀 부탁드립니다ㅠㅠㅠ 제발요 ㅠㅠㅠㅠ 진짜 제발......

    2015.11.11 20:18 신고
  3. 대가7  수정/삭제  댓글쓰기

    입문자 입니다.
    NAZA M V2에서 Window driver가 XP 만 지원하는것으로 되어 있던데..
    Window 8 지원하는 Driver가 있는지요?
    없다면 다른 방법이 있는지 조언 부탁 드립니다.

    2016.06.16 10:48 신고
  4. 대가7  수정/삭제  댓글쓰기

    감사합니다.
    win8에서 안되어 DJI KR에 문의하니 날자를 2015년 이전으로 하라 해서 변경하여 했더니 되더군요.
    추가 질문 드립니다.
    NAZA M Lite를 M V2로 UP 하였는데...(PMU는 Lite용 그대로 사용)
    PMU에서 배터리 전압을 인식하지 못해 배터리 전압이 LOW로 인식을 합니다.
    PMU를 V2 용으로 바꿔야 하는지 아니면 다른 방법이 있는지 조언 부탁 드립니다.

    감사합니다.

    2016.06.17 11:20 신고

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드론과 지도
드론이 세상을 바꾸고 있습니다.드론의 활용처가 계속 넓어지고 있고, 글로벌 기업들의 참여가 많아지고 있으며, 새로운 기술들이 속속 등장하고 있습니다. 하지만 우리나라의 드론 산업은 일부 기업을 제외하면 중국에서 생산된 드론을 가져다가 조립하는 수준이 대부분입니다. 드론은 하드웨어, 소프트웨어, 데이터처리가 복합된 기술입니다. 어떤 기술들을 어떻게 조합할지에 성패가 달렸죠. 5년뒤 10년뒤에 이 블로그엔 어떤 글이 적힐까요? 그것이 궁금합니다.
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