مشروع الكوادكوبتر (Quadcopter Project Report)

● admin ● يونيو 1, 2025 ● فعاليات المعهد ● التعليقات

المقدمة والهدف

تم تنفيذ المشروع بهدف تصميم وبناء طائرة كوادكوبتر باستخدام مكونات منخفضة التكلفة وتكنولوجيا مفتوحة المصدر، مع التركيز على:

تحقيق الثبات أثناء الطيران.دعم التحكم عن بُعد.

توفير تصميم قابل للتطوير لأغراض تعليمية وتطبيقية.التطبيقات المحتملة للمشروع

التصوير الجوي.المراقبة البيئية.العروض التعليمية.الروبوتات للهواة.أبحاث الملاحة والطيران الذاتي.

تصميم النظام الهندسي

1. الهيكل (3D Printed) تصميم باستخدام برنامج Blender.مصنوع من مادة PLA خفيفة الوزن.على شكل حرف X مع قواعد مدمجة للمحركات والبطارية.

2. المحركات ووحدات التحكم عدد 4 محركات بدون فرش (1400KV).وحدات تحكم إلكترونية (ESC) بقدرة 30A.التحكم يتم عبر إشارات PWM من وحدة الأردوينو.

3. البطارية وتوزيع الطاقة بطارية LiPo بجهد 11.1 فولت وسعة 5200 مللي أمبير.استخدام منظم جهد AMS1117 لتغذية وحدات الاتصال.

4. جهاز الإرسال والاستقبال Arduino Nano مع وحدة NRF24L01+.عصا تحكم مزدوجة للتحكم في الارتفاع والاتجاهات.

5. وحدة القياس الداخلية (IMU) مستشعر MPU6050 (جيرسكوب + مقياس تسارع).إرسال بيانات الثبات إلى الأردوينو.6. وحدة التحكم بالطيران Arduino Uno يعمل ببرمجية MultiWii.يستقبل البيانات من وحدة IMU وجهاز الاستقبال.يرسل إشارات التحكم إلى وحدات ESC.يستخدم خوارزميات PID لتحقيق الثبات.قائمة المكونات الأساسية

4 محركات 1400KV.4 وحدات ESC بقدرة 30A.4 مراوح 8 بوصة (اتجاه عقارب الساعة وعكسها).Arduino Uno و2 × Nano.وحدات NRF24L01+.مستشعر MPU6050.بطارية LiPo.هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد.عصا تحكم.أسلاك ومسامير متنوعة

الجدول الزمني للمشروع

1. التخطيط المبدئي.2. شراء وتجميع المكونات.3. تصميم وطباعة الهيكل.4. توصيل الدوائر الكهربائية.5. برمجة الأنظمة.6. إجراء الاختبارات الميدانية.7. التجميع النهائي والتقييم.معايير تقييم الأداء

الثبات في التحليق: ±10 سم.استجابة التحكم: أقل من 100 مللي ثانية.جودة البناء: خفيف، قابل للفك، مقاوم للصدمات.زمن الطيران: من 7 إلى 10 دقائق.مدى الاتصال: من 50 إلى 100 مترالاستنتاج العام

يمثل هذا المشروع تجربة عملية ناجحة جمعت بين:الأنظمة المدمجة (Embedded Systems).الاتصالات اللاسلكية.تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

وعلى الرغم من استخدام مكونات منخفضة التكلفة، فقد أظهر النموذج ثباتًا واستقرارًا جيدًا، مما يجعله منصة مثالية لتطوير ميزات مستقبلية مثل:

تحديد المواقع العالمي (GPS).الرؤية الحاسوبية (Computer Vision).تجنُّب العقبات (Obstacle Avoidance).

فريق العمل المبدع

1. يحيى عطعوط2. عمر الطبراني3. أحمد كراوية4. عبد الرحمن فوزي5. يوحنا أشرف6. عمر صلاح7. رنا السداوي8. سلمى سلامة9. نوران حامدمع خالص الشكر لكل من ساهم ودعم تنفيذ هذا المشروع.