Ентузіаст FPV-дронів із каналу FPV Geek поставив перед собою амбітне завдання: створити цифровий дрон, який би поміщався в кишені, але при цьому знімав пристойне відео у роздільній здатності 4K. Відповідь на це питання виявилася складнішою, ніж очікувалося, і вимагала глибоких знань та креативного підходу до інженерії.

Замість звичайних п'ятидюймових машин з екшн-камерами, автор обрав шлях мініатюризації. Він знайшов найменші компоненти, які існують на ринку: мікроконтролер польоту, крихітні безколекторні двигуни та мінімалістичну відеосистему. Мотори, що розкручуються до 130 000 обертів на хвилину, дозволяють досягти високої швидкості в дуже компактних розмірах.

Проєктування виявилося справжнім випробуванням для інженера. Розміщення моторів близько одне до одного створювало сильний шум, який впливав на електроніку. Рішенням стало перевернення двигунів у конфігурацію «пушер», коли повітря йшло вниз. Також виникло питання розміщення акумулятора: знизу він заважав пропелерам, а зверху — зміщував центр ваги, роблячи дрон нестабільним.

У фінальному дизайні відеопередавач і контролер польоту опинилися зверху, а акумулятор розмістили між рамою і пропелерами. Ще одним викликом стала необхідність зрушити мотори настільки близько, що пропелери почали перекриватися. Для вирішення цієї проблеми використали маленькі платформи, що піднімали два з чотирьох моторів на інший рівень.

Автор провів ретельні тестування, використовуючи стенд із тензодатчиком та ESP32, щоб підібрати найкращі пропелери від різних виробників. Перші спроби злетіти закінчувалися невдало, оскільки дрон одразу «тікав» при наборі обертами. Довелося освоювати «кидковий старт» і злітати з рівної підлоги на максимальній тязі.

Фінальне випробування включало зіткнення з повнорозмірним п'ятидюймовим дронам на високій швидкості. Навіть при відльоті гумового буфера та погнутті одного пропелера, надрукована на 3D-принтері рама залишилася цілою. Після налаштування PID-контролю та фільтрів дрон почав літати відмінно, перевершуючи очікування щодо стабільності.

Цей проект доводить, що навіть мініатюрні пристрої можуть бути надійними та якісними. Конструкція ще не вичерпала свій потенціал мініатюризації, і наступний крок буде ще меншим, хоч і коштуватиме продуктивністю. STL-файли, конфігурація дрона та інструкція зі збирання вже доступні для зацікавлених майстрів.