Tuto pour réaliser un Quad de noob

Monter soi-même un nano multirotor brushed, c’est possible ! Il faut un peu de temps, un peu de persévérance, et ce tuto ! Merci beaucoup à MadPilot, qui a détaillé étape par étape la réalisation de l’appareil, y compris la partie logicielle, sans doute la plus importante puisqu’elle est fondamentale pour le vol !

Après avoir acheté un Blade nanoQX et un Blade Inductrix, l’envie de réaliser mon propre quad me tournait dans la tête. Non, pas de modèle 250 mm brushless avec tous ses ESC, ses soudures complexes, mais un quad pêchu qui tienne dans un sac. Ce dernier est maintenant opérationnel après quelques recherches et un montage assez simple. Je vous propose donc ce petit tuto. Il couvre l’intégralité de la réalisation, depuis l’achat des pièces jusqu’au montage et aux réglages.

Ce tuto est fait surtout pour les débutants, les noobs comme moi qui ne comprennent pas encore tout, mais qui prennent du plaisir à piloter des quads. Les autres pourront toujours apporter leur expérience.

Tout d’abord voici mes exigences, à adapter aux vôtres : je voulais un petit quad rapide, facile à réparer, surtout ses moteurs, upgradable en FPV, peu sensible aux chocs et avec peu de soudures à réaliser.

Petite présentation des différentes pièces

La frame : il s’agit du châssis du quad. C’est un élément bien sûr important à bien choisir en fonction du type de vol, et de certaines pièces nous le verrons plus tard. Les prix vont de quelques euros à plusieurs dizaines. J’ai opté pour la frame d’un Parrot Rolling Spider à 7 euros : incassable ou presque, compacte et pas trop chère. En revanche, il n’y a pas de support pour le contrôleur de vol.

Le contrôleur de vol : il n’y a pas 36 modèles et peu d’entre eux possèdent un récepteur radio intégré. J’ai opté pour un micro Scisky. Les quads équipés de cette carte sont nombreux et je n’ai eu aucun mal à trouver des infos dessus. Il y a celui-ci, ou celui-là.

Le récepteur intégré au contrôleur de vol est de type DSM2, donc compatible avec les radiocommandes de marque Spektrum. Si vous êtes un poil aventurier, les radios Devo de la marque Walkera préalablement modifiées avec un firmware DeviationTX fonctionnent aussi. De mon côté, j’ai une Devo 7e et une Spektrum Dx6.

Ceux qui ont déjà une radio d’une autre marque ou protocole 2,4 GHz devront choisir un autre contrôleur de vol, par exemple compatible Flysky, ou une version sans récepteur intégré puis ajouter un récepteur à leur montage

Les moteurs : là aussi, en fonction de votre budget et de vos exigences, vous trouverez des packs de 4 moteurs. Je ne saurais que trop vous conseiller d’en acheter 8, voire plus. On les trouve entre 10 et 30 euros. Pour faciliter leur changement, préférez des modèles avec connecteur JST. J’ai choisi des moteurs Chaoli 8.5 mm performants et peu chers. Edit : depuis j’ai commandé des modèles RacerStar qui ont l’air tout aussi performants.

Note : les moteurs brushed sont assez fragiles de par leur conception, ils chauffent vite. Pour préserver leur durée de vie, n’hésitez pas à surveiller leur température et faire quelques pauses les vols et même pendant une session si cela est nécessaire. Je sais, c’est dur, les pauses, quand on vole.  

Les hélices : j’ai naturellement utilisé celles issues d’un pack que j’avais pris avec mon Hubsan X4 107C. Évitez les modèles bas de gamme. Les hélices prennent pas mal de coups et conditionnent le bon fonctionnement des moteurs, donc la durée de vol et la durée de vie des moteurs.

Les batteries : j’ai commencé avec des batteries que j’utilisais avec mon Hubsan, mais j’ai vite changé pour des 1S 750mah 35-70C plus performantes. Soyez attentif à la polarité. Les modèles achetés avaient leur polarité inversée par rapport à la batterie standard Hubsan. Heureusement je m’en suis aperçu et j’ai inversé le câblage sur le quad. Je me suis rendu compte, après coup, que l’inversion de polarité était bien précisée sur le site. Avec ce quad équipé en FPV, je pilote sur des sessions de 7 minutes, alors que je me contenais de 4 min avec mon Blade nanoQX.

Les accessoires : comme ce petit bolide aura une vocation à voler en FPV et en vol à vue, j’ai pris une caméra FPV Eachine. Elle est solidement attachée à la frame avec des élastiques. Ces élastiques, parlons-en, justement. J’ai choisi ceux prévus par les petites filles pour confectionner des bracelets. Petits, légers, solides, et pas chers ! Je les trouve plus pratiques que la colle et le Scotch double-face, et on peut les trouver dans tous les supermarchés.

Du velcro : pour fixer la batterie au quad.

Du Scotch double face : pour fixer le contrôleur de vol à la frame. Attention de veiller à ce que le contrôleur soit bien horizontal.

2 câbles d’alimentation : une pour la batterie, et un doté d’une prise micro JST 1.25 mm pour alimenter la partie vidéo.

Voilà pour le panier de courses…

Soudures or not soudures ?

Bon le titre est exagéré. De la soudure, il y en a, mais elle peut être limitée aux câbles d’alimentation du quad et de la caméra, ou étendue aux moteurs. C’est à voir en fonction de votre expérience en la matière, de vos choix de matériel, et de votre objectif. Mes compétences en soudure sont plutôt moyennes voire faibles, mon but était d’avoir un modèle rapidement réparable. Mais je n’ai pas récléchi à tout lors de ma commande, j’ai donc dû sortir de ma zone de confort : le quad a subi au final 12 points de soudure.

Le nombre de soudures est donc conditionné par votre choix à l’achat. Les plus frileux d’entre-vous choisiront un contrôleur possédant des prises micro JST 1.25 mâles qui se marient parfaitement avec les prises femelles des moteurs.

Je vous conseille dans tous les cas de privilégier les prises JST… Le quad prend un peu de poids, mais le gain en confort n’est pas négligeable, loin de là, et permettra même de remplacer un moteur très rapidement.

Prêt ? C’est parti…

1. Câbles d’alimentation

Si vous avez opté pour le moins de soudures possible, il faut juste souder le câble d’alimentation sur les 2 points facilement repérables sur la carte. C’est là qu’il faut vérifier la polarité des batteries avant la soudure. Le fil rouge de la batterie doit aller sur le point VCC de la carte et le fil noir sur la masse. Adaptez le câble d’alimentation en fonction.

Si vous voulez aussi mettre une caméra FPV c’est le moment de souder le câble d’alimentation qui permettra de la brancher et de la changer en cas de casse (et ça arrive !). Normalement, il doit s’agir d’un câble avec prise micro JST mâle.

2. Positionnement des moteurs sur la frame

Une partie de plaisir… mais restons concentrés. Un moteur peut avoir 2 sens et il est préférable de positionner le moteur en fonction de son sens de prédilection. Les moteurs aux fils rouges et bleus : devant à gauche et arrière à droite, les moteurs noirs & blancs, devant à droite, arrière gauche. L’image ci-contre vous montre la voie et la couleur (vue de dessus)

3. Branchement et positionnement du contrôleur de vol dans la frame

Là aussi rien de bien compliqué. Il suffit mettre le contrôleur dans le sens indiqué (une flèche imprimée au-dessus), puis de brancher les moteurs – si bien sûr vous avez opté pour la mise en place des prises JST. Sinon il faudra ressortir votre fer à souder. Il faudra sans doute utiliser du Scotch double face pour fixer correctement la carte. Pour ma part, avec les frames de Parrot, j’ai placé le contrôleur de vol au-dessus du support avec du Scotch. N’oubliez pas non plus de faire en sorte que le port micro USB reste accessible, cela vous servira pour la suite.

4. Réglages de la carte

Ça y est tout est monté ? Pas encore ? Si ? Bon il est temps de passer aux réglages de votre montage ! Le paramétrage du quad va passer par des applications. J’ai choisi Cleanflight, car c’est ce qui m’a été proposé lors de mes recherches. Il est donc temps de prendre votre ordinateur et d’installer la navigateur Chrome si cela n’est pas déjà fait.
Dans extensions, recherchez et installez Cleanflight Configurator. Sur un PC sous Windows, il est probable que vous ayez aussi à installer les drivers des cartes de vols. Placez votre radio en mode Bind, branchez votre quad à votre ordinateur via le port USB et lancez Cleanflight Configurator. Important : ne branchez pas de batterie au quad sous peine de faire griller votre carte fraîchement installée. Normalement la LED rouge à l’avant devrait cesser de clignoter, signe que le Bind est ok. Vous devriez maintenant voir s’animer les curseurs dans l’onglet Receiver si vous bougez les joysticks.
Si ce n’est pas le cas, mais que le BIND s’est bien passé, il est probable qu’il faille modifier les paramètres « Receiver mode » et « Serial Receiver Provider ». Pour une carte SciSky en DSM2 , il faut par exemple mettre le RX_SERIAL et SPEKTRUM 1024 ou 2048 en DSMX. Celle que j’ai choisi en DSM2/DSMX est un peu particulière puisqu’il faut sélectionner le mode RX_PPM. Va comprendre, Charles. 

Setup : commencez par calibrer l’accéléromètre

Configuration :

Failsafe : indispensable, si vous souhaitez conserver votre quad. Il faudra le vérifier en allumant votre quad en le tenant et en éteignant la radio… Si tout est ok, votre quad devrait s’éteindre quelques secondes après.

PID : j’ai sélectionné le PID par défaut LuxFloat. Je ne suis pas encore suffisamment confiant pour vous donner plus d’infos là-dessus ! en tous cas avec les valeurs ci-dessous, ça fonctionne !

Modes : 4 modes sont proposés dont l’un est un peu à part. Il qui va vous permettre de faire des belles choses simplement.

Ceintures et bretelles. Le mode Angle stabilise le quad comme la plupart des quads de marque. Le pilotage est donc familier pour un pilote d’un Hubsan ou d’un Blade nanoQX.

J’enlève les bretelles. Le mode Horizon est un mix entre équilibre et voltige, le quad se met en mode Acro au-delà d’un pourcentage défini dans l’onglet PID écran.

Cela peut permettre d’appréhender le mode Acro et de revenir à l’équilibre si vous perdez le contrôle. Cela permet aussi, avec le mode Airmode, de réaliser des acrobaties puisque le Airmode laisse les moteurs tourner même si les gaz sont à 0. Par exemple, en baissant le Throttle à 0 et en poussant le manche Roll à fond à droite ou à gauche, vous ferez de magnifiques tonneaux. Il suffira de relancer les gaz et remettre le manche Roll au neutre pour revenir à plat.

Ça y est, je me lâche. Le mode Acro :

Le mode Acro s’active lorsque ni le mode Angle ni le mode Horizon ne sont activés ! Dans ma config ci-dessus j’ai sacrifié le mode Angle au profit des modes Horizon et Acro, ce qui va à merveille pour progresser

RxRange : l’onglet CLI permet d’écrire directement des lignes de commandes. Notamment la commande RxRange. Cette commande permet de recalibrer le min/max de chaque axe. Allez dans l’onglet « Receiver » et notez le min et le max de chaque axe, ainsi que du Throttle

Maintenant allez dans l’onglet CLI et tapez :

• Rxrange « channel number » min_du_channel max_du_channel
• Save

Et ce pour les 4 channels ( 0 -> 3). Tout est maintenant paramétré, vous pouvez décoller  ! Amusez-vous bien ! C’était mon premier quad, voici quelques photos de l’appareil fini…

Depuis je suis passé à la V2, sur une base du Mambo toujours de chez Parrot. Oui, j’aime bien leur frame. Avec une caméra FPV en 2 pièces séparées, car je voulais quelque chose de plus modulaire. Dans ce modèle, la batterie s’insère dans l’emplacement prévu alors que dans le modèle précédent la batterie était fixée en dessous.

J’ai réalisé ces modèles avec très peu de connaissances en soudure et en quad. Spéciale dédicace à mon ami et très bon pilote Arcus/Stef France qui m’a beaucoup aidé, en refilant le virus mais surtout en validant certains de mes choix ou m’indiquant de plus pertinents. J’espère que ce tuto vous permettra d’aller un peu plus loin et surtout beaucoup plus vite…

MadPilot