Quadricottero open-source da 25 kg con componenti generati da Python

Quando si parla di droni fai-da-te, di solito si pensa a piccoli quad FPV con Betaflight o a telai in carbonio generici da AliExpress. Ma quando hai bisogno di una macchina capace di trasportare 5-8 kg di carico e restare in hovering per mezz'ora, gli sviluppatori di solito si scontrano con piattaforme industriali proprietarie dai prezzi proibitivi.

Il progetto open-source Project Quiver di Arrow Air offre un approccio alternativo. Si tratta di documentazione, file sorgente delle schede e disegni parametrici per costruire un quadricottero pesante completo con un peso massimo al decollo di 25 kg. L'intero repository è pubblicato sotto la CERN Open Hardware Licence (CERN-OHL-S).

Cosa contiene il repository

invece della tipica cartella di file binari Fusion 360 o SolidWorks scaricati in modo disordinato, hanno adottato un approccio non convenzionale alla progettazione meccanica. L'intero assembly CAD è costruito usando il pacchetto Python build123d. Si tratta di uno strumento per la descrizione geometrica programmatica che genera modelli STEP dal codice. Questo approccio consente un corretto controllo di versione Git per i componenti fisici del telaio.

Il sorgente del repository contiene quattro aree principali:

• src/quiver/ — assembly CAD programmatico del telaio e degli elementi di fissaggio in Python.
• src/pcb/ — progetti PCB KiCad. L'elettronica è suddivisa in quattro schede separate, quindi se qualcosa si rompe non dovrai sostituire l'intera unità di controllo.
• src/printing/ — profili e impostazioni pronti per la stampa 3D di elementi protettivi e alloggiamenti.
• src/manufacturing/ — disegni DXF per fresatura CNC in carbonio e taglio laser.

Hardware e caratteristiche di volo

La piattaforma è progettata per lavoro sul campo reale, non solo per test occasionali in hangar. Il telaio è impermeabilizzato, con un comparto elettronica sigillato e una geometria di deflessione della pioggia ben studiata.

Ecco il dettaglio delle specifiche e del sistema di alimentazione:

• Motori e ESC: Hobbywing X6 Plus
• Batteria: Tattu 14S 30Ah
• Autonomia in hovering: 25-31 minuti a seconda del carico
• Navigazione: moduli GNSS duali con supporto RTK per posizionamento con precisione centimetrica
• Software: stack ArduPilot standard con controllo tramite QGroundControl o Mission Planner

Sono previste tre interfacce a sgancio rapido (inferiore, sinistra e destra) per le apparecchiature di carico. Questo permette di cambiare rapidamente gimbal con telecamere, lidar, pinze o moduli di consegna senza dover smontare metà del drone.

Come è organizzato il repository

La struttura del progetto è pulita, senza disordine 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

Vale la pena notare separatamente la cartella flight-test con log di volo reali. Puoi aprire la telemetria e vedere come si comporta il drone in volo prima di ordinare carbonio e motori.

A chi sarà utile questo progetto in pratica

Costruire una macchina del genere costerà una bella somma in componenti: una batteria 14S 30Ah e motori X6 Plus non sono economici. Quindi Project Quiver difficilmente sarà adatto per un primo incontro con i multicotteri.

Ma il progetto sarà sicuramente apprezzato da:

• Team di robotica che necessitano di una base affidabile per sensori pesanti o lidar.
• Sviluppatori di sistemi di consegna e monitoraggio stanchi del firmware proprietario sui droni commerciali.
• Ingegneri che imparano la progettazione hardware programmatica attraverso Python e KiCad.

Gli autori forniscono anche droni dev-kit pronti agli sviluppatori con progetti di carico interessanti — hanno un programma di sovvenzioni e un canale Discord per questo. Se stavi cercando un'alternativa open ai pesanti platform industriali, il codice sorgente di Quiver merita sicuramente un esame più attento.