Pythonで生成したパーツを使用したオープンソースの25kgクアッドコプター

DIYドローンの話になると、人々は通常、Betaflightを実行する小さなFPV quadや、AliExpressの一般的なカーボンフレームを思い浮かべます。しかし、5〜8kgのペイロードを積んで30分間ホバリングできるマシンが必要な場合、開発者は天文数字の価格タグを持つ独自の産業プラットフォームの壁にぶつかるのが普通です。

Arrow AirのオープンソースプロジェクトProject Quiverは、別のアプローチを提供します。これは、CERN-OHL-Sライセンスの下で公開されている、25kgの最大離陸重量を持つ完全なヘビークアッドコプターを構築するためのドキュメント、基板ソースファイル、パラメトリック図面です。

リポジトリの中身

典型的なフォルダに無造作に放り込まれたFusion 360やSolidWorksのバイナリファイルとは異なり、機械設計に型破りなアプローチを採用しています。CADアセンブリ全体をPythonパッケージbuild123dを使用して構築しています。これはコードからSTEPモデルを生成するプログラム的なジオメトリ記述ツールです。このアプローチにより、物理的なフレームコンポーネントの適切なGitバージョン管理が可能になります。

リポジトリのソースには4つの主要な領域が含まれています：

• src/quiver/ — PythonでのフレームとファスナーのプログラムCADアセンブリ
• src/pcb/ — KiCad PCBプロジェクト。電子機器は4つの別々のボードに分割されているため、何か故障してもコントローラー全体を交換する必要がありません
• src/printing/ — 3Dプリントの保護要素とハウジングの準備されたプロファイルと設定
• src/manufacturing/ — CNCカーボン加工とレーザー切断用のDXF図面

ハードウェアと飛行特性

このプラットフォームは単なる一回限りのhangar testsではなく、実際のフィールドワーク向けに設計されています。フレームは防水仕上げで、シールされた電子機器室と思慮深い雨避け形状を備えています。

仕様と電源システムの内訳は以下の通りです：

• モーターとESC：Hobbywing X6 Plus
• バッテリー：Tattu 14S 30Ah
• ホバリング時間：負荷に応じて25〜31分
• ナビゲーション：センチメートル精度の測位を実現するRTKサポート付きデュアルGNSSモジュール
• ソフトウェア：QGroundControlまたはMission Plannerで制御する標準的なArduPilotスタック

ペイロード機器用に3つのクイックリリースインターフェース（底部、左側、右側）が提供されています。これにより、ドローンの半分を分解することなく、ジンバルとカメラ、LiDAR、グリッパー、配達モジュールを素早く交換できます。

リポジトリの構成

プロジェクト構造は整理されており、不要なものは含まれていません：

project-quiver/
├── docs/                    # Документация и отчеты
├── src/
│   ├── quiver/              # CAD-сборка на build123d
│   ├── pcb/                 # Платы KiCad (4 модуля)
│   ├── printing/            # Профили для 3D-печати
│   └── manufacturing/       # DXF и файлы для ЧПУ
├── flight-test/             # Логи реальных летных испытаний
└── task-grant-bounty/       # Задачи, баунти и спецификации

別途注目に値するのは、実際の飛行ログを含むflight-testフォルダです。カーボンやモーターを発注する前に、テレメトリを開いてドローンが空中 でどのように動作するかを確認できます。

誰が実際にこのプロジェクトを活かせるか

このようなマシンを構築するには、14S 30AhバッテリーやX6 Plusモーターが安価ではないため、コンポーネントに相当な費用がかかります。したがって、Project Quiverはコプターへの最初の出会いには適していない可能性が高いです。

しかし、このプロジェクトは以下の人々に必ず評価されるでしょう：

• ヘビーセンサーやLiDAR用の信頼性の高いベースを必要とするロボティクスチーム
• 商用ドローンの独自ファームウェアにうんざりしている配達・監視システム開発者
• PythonとKiCadを通じたプログラム的なハードウェア設計を 学んでいるエンジニア

著者はまた、興味深いペイロードプロジェクトを持つ開発者向けに 完成済みのdev-kitドローンを提供しています—これには助成プログラムとDiscordチャンネルがあります。ヘビー産業プラットフォームへのオープンな代替手段を探していたなら、Quiverのソースコードは確かに注目に値します。