Quadcoptère open source de 25 kg avec pièces générées en Python

Quand on parle de drones DIY, on pense généralement aux petits quads FPV sous Betaflight ou aux cadres en carbone génériques d'AliExpress. Mais quand vous avez besoin d'une machine capable de transporter 5 à 8 kg de charge utile et de rester en vol stationnaire pendant une demi-heure, les développeurs se heurtent généralement à un mur de plateformes industrielles propriétaires aux prix prohibitifs.

Le projet open source Project Quiver d'Arrow Air propose une approche alternative. Il s'agit de documentation, de fichiers sources de cartes et de dessins paramétriques pour construire un quadcoptère lourd complet avec un poids maximal au décollage de 25 kg. L'ensemble du dépôt est publié sous la licence CERN Open Hardware (CERN-OHL-S).

Ce que contient le dépôt

Au lieu du dossier typique de fichiers binaires Fusion 360 ou SolidWorks mal organisés, ils ont adopté une approche non conventionnelle pour la conception mécanique. L'ensemble de l'assemblage CAO est construit à l'aide du package Python build123d. Il s'agit d'un outil de description géométrique programmatique qui génère des modèles STEP à partir de code. Cette approche permet un contrôle de version Git approprié pour les composants physiques du cadre.

La source du dépôt contient quatre domaines principaux :

• src/quiver/ — assemblage CAO programmatique du cadre et des fixations en Python.
• src/pcb/ — projets PCB KiCad. L'électronique est répartie sur quatre cartes distinctes, donc si quelque chose se casse, vous n'aurez pas besoin de remplacer l'ensemble du module de contrôle.
• src/printing/ — profils et paramètres prêts à l'emploi pour l'impression 3D d'éléments de protection et de boîtier.
• src/manufacturing/ — dessins DXF pour la découpe et l'usinage CNC du carbone.

Matériel et caractéristiques de vol

La plateforme est conçue pour un travail réel sur le terrain, pas seulement pour des tests ponctuels en hangar. Le cadre est protégé contre les intempéries, avec une baie électronique étanchée et une géométrie de déviation de pluie bien pensée.

Voici la répartition des spécifications et du système d'alimentation :

• Moteurs et ESC : Hobbywing X6 Plus
• Batterie : Tattu 14S 30Ah
• Durée de vol stationnaire : 25 à 31 minutes selon la charge
• Navigation : modules GNSS doubles avec support RTK pour un positionnement précis au centimètre
• Logiciel : pile ArduPilot standard avec contrôle via QGroundControl ou Mission Planner

Trois interfaces à dégagement rapide (bas, gauche et droite) sont prévues pour les équipements de charge utile. Cela vous permet de changer rapidement des nacelles avec caméras, lidars, pinces ou modules de livraison sans démonter la moitié du drone.

Comment le dépôt est organisé

La structure du projet est propre, sans encombrement inutile :

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

Il convient de noter séparément le dossier flight-test contenant de vrais journaux de vol. Vous pouvez ouvrir la télémétrie et voir comment le drone se comporte en vol avant de commander du carbone et des moteurs.

Qui trouvera ce projet utile en pratique

Construire une telle machine coûtera cher en composants : une batterie 14S 30Ah et des moteurs X6 Plus ne sont pas donné. Le projet Quiver ne conviendra donc probablement pas pour une première rencontre avec les multirotors.

Mais le projet sera certainement apprécié par :

• Les équipes de robotique qui ont besoin d'une base fiable pour des capteurs lourds ou des lidars.
• Les développeurs de systèmes de livraison et de surveillance lassés des firmwares propriétaires sur les drones commerciaux.
• Les ingénieurs qui apprennent la conception matérielle programmatique via Python et KiCad.

Les auteurs proposent également des drones dev-kit prêts à l'emploi aux développeurs ayant des projets de charge utile intéressants — ils ont un programme de subventions et un canal Discord pour cela. Si vous cherchez une alternative open source aux plateformes industrielles lourdes, le code source de Quiver mérite certainement un examen plus approfondi.