개구리 쿼드콥터 + 타롯짐벌 크레인 만들기

개구리 쿼드콥터에  타롯짐벌을 달아보기로 했습니다

오리지널 TBS 디스커버리 프로는 2축 짐벌을 달아도 외형이 깔끔합니다.

오리지널 TBS 디스커버리 프로 짐벌

기수 내부에 댐핑구조를 집어 넣어서  롤축 모터를 내부에서 잡아줍니다. 짐벌을 위쪽에서 잡아주고 중력을 이용하는 일반 짐벌과는 다른 구조입니다. 

타롯 짐벌이나 기타 저렴한 2축 짐벌을  디스커버리 프로 짐벌처럼 개조한 유튜브 영상들도 볼수 있습니다. 

3D 프린트 부품과 타롯짐벌로 만든 작품

http://www.youtube.com/watch?v=qn-dnfc77yw 유튜브

http://www.thingiverse.com/thing:300854 씽기버스 3D 모델링

어느정도 짐벌공작에 자신이 있다면 가능하겠지만. 일단은 타롯 짐벌의 모양을 바꾸지 않고 그냥 크레인 구조물을 만들기로 했습니다

1. 에폭시 판 CNC가공이나  3D 프린트를 염두에 두고 종이로 대충 만들어보기

까치2호의 짐벌 크레인처럼 수지판넬 CNC 가공을 하거나  모델링 후에 3D프린터 출력으로 만들생각을 했습니다

타롯짐벌의 하판을 받치는 구조로 생각해 보았습니다

일단 기수 부분에 적당한 높이로 맞추기 위해 종이로 본을 만들어 봅니다

대충 완성한 종이 모형

짐벌 하판과  지지 크레인을 서로 결합하기 위해서  짐벌 하판에 구멍을 내거나 해야 한다는점이 걸립니다.

크레인 하나를 에폭시 가공하거나 3D 프린트 의뢰하면 돈도 꽤 들것같은 생각. 차라리 까치2 프레임 세트를 사는것이 훨씬 나을지도 모릅니다.

까치2호 플러스의 짐벌 장착구조물(링크)은 완성도가 뛰어납니다. 

2. 나무로 만들어보기

주문제작하려는 마음을 접고 주변에서 공짜로 구할수있는 재료로 만들어보기로 했습니다.

짐벌 하판에서 솟아올라 있는 나사 고정부위 두곳을 나무 크레인에 연결하는 구조입니다

원래 고정부위를 사용할수 있지만,  크레인이 구조물이 위쪽에 잇다보니  기체 머리쪽이 너무 불쑥 솟아있는 느낌이네요. 

기체에 고정하기 위한 바닥 나무조각

크레인 끝도 좀 유선형으로 다듬어줍니다

좌우에 나무를 대고  옆에서 나사로 고정해주는 방식으로 만들려다 보니

크레인 수평을 잡아서 나사구멍을 뚫기가 너무 힘듭니다.  정밀하게 수직으로 뚫어주는 탁상드릴이나  두개를 수직으로 잡아주는 목공 지그같은것이 있으면 편할꺼같네요

대충만들다가는 뭔가 기울어진 실패작이 나올거같고  나사도 좌우 두개씩 총 8개나 필요하네요.   좌우에서 잡아주는 대신  그냥 통짜 나무각재를 세우기로 했습니다

기둥이 통짜라서 좌우 균형을 맞춰 나사구멍을  정밀하게 뚫을 필요도 없고 그냥 위에서 박아주면 끝입니다.

타롯 짐벌의 롤축 모터가 기체 하판에 살짝 겹쳐지는 정도입니다

기체 프레임 상판과 기둥은 나사못 두개로 고정합니다

상판과 기둥을 드릴로 한번에 뚫어줍니다.

통짜 나무와 나사못의 무게  57g 까치2호 짐벌크레인이나  금속으로 얄쌍하게 가공한 것들에 비하면... 엄청 무겁습니다.

크레인과 기둥을 다듬고  무게를 조금 줄이기 위해 구멍을 몇개 뚫어줍니다.  더 굵은 비트가 있다면 구멍을 숭숭 뚫어줄 수 있는데 아쉽습니다. 

대충 다듬질 완성된 모습

무게가 약간 줄어들었습니다

아무리 봐도 통짜 기둥의 압박이 너무 심하네요. 

완성

기체만의 무게 1050g.   처음 개구리 쿼드콥터를 완성했을때보다 307g 증가했네요

타롯짐벌 191g

모프로 액션캠 56g

설치용 나무크레인 51g 

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합                 298g

오차 9그램은 어디서 온 것일까요.  처음 잴때와 달라진것은  딘스잭은 XT60 으로 교체해 주었고.  짐벌과 나무를 고정해주는  육각볼트 너트와  피치 콘트롤 신호선 무게가 더해졌네요 

5600 배터리(404g) 포함 1454g          1.45kg 입니다

대략 450급 프레임에 짐벌, 카메라를 다 하면 결국 1.5킬로정도의 기체가 되는거같습니다. 250급의 레이싱 쿼드에서는 총 무게 500그람대에서 배선최적화 등으로 의미 있는 무게 감량이 가능한데 총무게 1.5킬로대에서는  배선최적화 등으로 수십그람 덜어내는것이 큰 의미는 없습니다.

제대로된 튼튼한 개구리 프레임 + 4셀 구동계 + 나자 V2 + OSD 풀세트 이렇게 가면 기체의 무게는 1.8~2킬로까지 올라갑니다.

짐벌 비행

탄천유수지 비행장 계단위에서 영정사진

야외샷

아무리봐도 머리쪽이 너무 불쑥솟은것이 통짜나무의 단점이 드러납니다 ㅠㅠ

적당하게 배터리를 뒤로 밀어서 앞뒤 무게를 맞춰줍니다

까만색으로 도색을 하면 나아질지 더 흉해보일지 모르겠습니다

2213-935KV 모터에 3셀 구동이라서  은근히 버겁게 느껴집니다. 조종기 스로틀 50% 에서 뜨지 않고 살짝 더 올라가야 힘들게 이륙합니다.

공중에 떠 있으니 그나마 덜 흉해보입니다 

짐벌 시점과  기체 3인칭 시점을 합쳐본 영상

이 기체 노짐벌 상태에서 모비우스를 달고 영상을 많이 찍어보았는데 기체 진동이 엄청심했습니다.  

원인은 DJI 카피형 암대, 모터의 불균일한 밸런스, 싸구려 프롭의 밸런스 어느쪽인지 하나 하나 부품을 갈아보지 않고서는 알 수가 없습니다. 검증된 '권장 기자재' 로 조립하지 않으면 이런 골치아픈 문제를 만나게 되는것같습니다.

그 진동을 전혀 해결하지 않고  환자에게 강제 메이크업 시키듯 짐벌을 달아놓으니, 호버링시에도 짐벌영상에 젤로가 들어옵니다. 풍속 1m/s 내외로  비행하기에는 아주 좋은 상태입니다.