Bạn yêu thích công nghệ và muốn tự tay lắp ráp một chiếc drone? Drone (hay còn gọi là máy bay không người lái) là thiết bị bay điều khiển từ xa đang ngày càng phổ biến trong nhiều lĩnh vực — từ giải trí, chụp ảnh cho đến nghiên cứu hay vận chuyển. Trong số các loại drone, loại quadcopter (drone 4 cánh) là dạng đơn giản và dễ làm nhất, rất phù hợp cho người mới bắt đầu.

Việc tự chế tạo một chiếc drone không chỉ giúp bạn hiểu rõ nguyên lý hoạt động của thiết bị này mà còn là bước khởi đầu tuyệt vời để rèn luyện kỹ năng điều khiển trước khi đầu tư vào các dòng drone chuyên nghiệp, đắt tiền hơn. Bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn chi tiết cách lắp ráp một chiếc drone cơ bản từ A đến Z, ngay tại nhà.

Phần 1: Cách làm khung drone quadcopter từ vật liệu đơn giản

Bước 1: Bắt đầu với thiết kế Quadcopter cơ bản

1. Tìm mẫu thiết kế phù hợp
Bạn có thể tìm thiết kế drone (máy bay không người lái) trong sách hoặc trên internet. Có rất nhiều trang web và sách hướng dẫn cách tự chế tạo drone tại nhà.

2. Bắt đầu với thiết kế hình chữ “X”
Loại drone phổ biến và dễ làm nhất là quadcopter – có 4 cánh quạt gắn theo hình chữ "X". Thiết kế này đơn giản nhưng rất hiệu quả, thậm chí được dùng cho cả các drone cao cấp.

3. Dễ lắp ráp và bố trí linh kiện
Làm theo một thiết kế có sẵn giúp bạn biết cách sắp xếp các bộ phận hợp lý và tiết kiệm thời gian.

4. Phát triển thêm nếu muốn
Sau khi hoàn thành quadcopter cơ bản, bạn có thể thử các mẫu lớn hơn với nhiều động cơ hơn, giúp mang theo thiết bị như camera.

5. Nguồn tài liệu miễn phí
Chỉ cần tìm kiếm cụm từ “DIY drone design” trên mạng, bạn sẽ thấy nhiều thiết kế miễn phí để lựa chọn và học theo.

Bước 2: Làm khung drone đơn giản từ kim loại, nhựa hoặc gỗ

1. Chọn vật liệu phù hợp
Bạn có thể dùng nhựa mô hình, gỗ balsa (loại gỗ nhẹ), hoặc kim loại mỏng (dày dưới 0,64 cm). Những vật liệu này đều nhẹ, dễ thao tác và phổ biến tại các cửa hàng mô hình, cửa hàng bán drone, hoặc trên các trang như Amazon.

2. Tạo khung hình chữ “X”
Cắt 2 thanh dài khoảng 30 cm, rộng ít nhất 2,5 cm để đủ chắc chắn gắn động cơ.

• Đặt 2 thanh chéo nhau tạo thành hình chữ “X” với góc vuông chính giữa.

• Mỗi nhánh của hình “X” nên hướng về 4 góc của một hình vuông tưởng tượng bao quanh khung.

3. Gắn kết chắc chắn
Dùng keo dán hoặc băng keo chắc để cố định 2 thanh lại với nhau.

• Chờ cho keo khô hoàn toàn trước khi tiếp tục bước tiếp theo.

• Đảm bảo khung không bị lỏng hay lệch để tránh ảnh hưởng khi lắp động cơ và bay thử.

Lưu ý: Đừng vội lắp các bộ phận khác khi khung chưa chắc chắn – đây là nền tảng cho sự ổn định của cả drone.

Bước 3: Mua động cơ và linh kiện điện tử cho drone

1. Những linh kiện bắt buộc phải mua
Một số bộ phận không thể tự chế, bạn cần mua từ cửa hàng chuyên bán drone, cửa hàng mô hình (bán máy bay mô hình, tên lửa mini), hoặc trang web như Amazon.
Các linh kiện cần có gồm:

• Động cơ

• Cánh quạt

• Bộ điều tốc (ESC - speed controller)

• Bảng phân phối điện

• Bộ điều khiển bay (flight controller)

Lưu ý: Nhiều bộ điều khiển bay hiện đại đã tích hợp sẵn bảng phân phối điện.

2. Chọn đúng công suất động cơ
Động cơ của drone cần tạo lực đẩy gấp đôi trọng lượng của drone để có thể bay ổn định.
Ví dụ:

• Drone nặng 800g → Tổng lực đẩy cần: 1.600g

• Mỗi động cơ (với 4 cái): ít nhất 400g lực đẩy/mỗi cái

3. Chú ý đến bộ điều tốc
Dòng điện tối đa của bộ điều tốc (ESC) phải cao hơn dòng điện mà động cơ tiêu thụ, để tránh quá tải.

4. Mua trọn bộ nếu có thể
Nhiều nơi bán sẵn combo linh kiện drone gồm đầy đủ các bộ phận cần thiết, giúp bạn tiết kiệm thời gian và chi phí.

Bước 4: Khoan lỗ trên khung để gắn động cơ

1. Xác định vị trí lắp động cơ

• Đặt một động cơ vào đầu mỗi cánh của khung hình chữ “X”.

• Dùng bút đánh dấu vị trí các lỗ bắt vít theo đúng chân đế của động cơ (thường có 2 đến 4 lỗ).

2. Cách khoan tùy theo chất liệu khung

• Với gỗ hoặc nhựa:

  • Dùng vít gỗ tự bắt, khoan lỗ nhỏ hơn đường kính vít một chút để vít dễ ăn và giữ chắc.

• Với kim loại:

  • Khoan lỗ đúng bằng đường kính ốc vít sẽ dùng.

  • Sau đó, lắp ốc qua lỗ và dùng đai ốc (ốc siết) ở mặt dưới để cố định chắc chắn.

3. Mẹo an toàn

• Khoan từ từ để tránh làm vỡ khung (đặc biệt nếu dùng nhựa hoặc gỗ mỏng).

• Kiểm tra các lỗ khoan đã thẳng hàng với chân động cơ trước khi bắt vít.

Bước 5: Làm chân đáp đơn giản cho drone bằng ống nhựa PVC

1. Chuẩn bị vật liệu
Dùng một đoạn ống PVC dài khoảng 10 cm, đường kính tiêu chuẩn (khoảng 4 in hoặc 10 cm).

2. Cắt thành 4 khoanh tròn

• Dùng bút đánh dấu, chia ống thành 4 phần bằng nhau, mỗi phần dày khoảng 1,3 cm.

• Dùng cưa tay hoặc cưa điện nhỏ cắt theo dấu để tạo ra 4 khoanh nhựa.

3. Dùng làm chân đáp

• 4 khoanh nhựa PVC này sẽ làm bộ chân đáp nhẹ và đơn giản cho drone, giúp drone hạ cánh êm hơn và tránh va chạm trực tiếp vào khung.

4. Lưu ý khi cắt

• Không cần quá hoàn hảo, miễn là các khoanh đều và đủ dày để chịu lực.

• Nếu muốn drone trông đẹp hơn, bạn có thể mài nhẵn các mép cắt sau khi hoàn thành.

Bước 6: Gắn chân đáp vào khung drone bằng băng keo hoặc keo dán

1. Đặt vị trí chân đáp

• Đứng 4 khoanh nhựa PVC lên theo chiều thẳng đứng (hình tròn nằm nghiêng).

• Đặt mỗi khoanh dưới một cánh tay của khung drone (hình chữ "X").

2. Cố định bằng băng keo hoặc keo dán

• Dùng băng keo chắc (loại dán ống nước hoặc băng keo vải) quấn vài vòng để giữ mỗi khoanh dính chặt vào cánh tay.

• Nếu dùng keo dán, đợi khô hoàn toàn trước khi tiếp tục lắp các bộ phận khác.

3. Vị trí lắp cần hợp lý

• Đặt khoanh ở giữa mỗi cánh, tránh xa vị trí gắn động cơ và cánh quạt.

• Khi gắn đúng, drone sẽ đứng vững trên mặt bàn như một chiếc ghế 4 chân.

Phần 2: Cách gắn động cơ & bộ điều tốc cho drone hoạt động ổn định

Bước 1: Lắp động cơ và cánh quạt vào khung drone

1. Gắn động cơ vào khung

• Đặt mỗi động cơ lên đúng vị trí các lỗ đã khoan ở 4 đầu cánh tay khung.

• Dùng ốc vít hoặc bu-lông để cố định động cơ chắc chắn.

• Siết chặt ốc – động cơ phải hoàn toàn không lỏng lẻo để tránh rung lắc khi bay.

2. Lắp cánh quạt

• Trượt cánh quạt vào trục xoay (trụ nhỏ nhô lên) của mỗi động cơ.

• Sau đó, dùng nắp vặn đi kèm (thường là ốc hoặc nắp nhôm) để vặn chặt cánh quạt lại.

3. Kiểm tra tổng thể

• Giờ đây, drone của bạn đã có chân đáp và động cơ, nhưng phần trung tâm khung vẫn trống để bạn lắp bảng mạch và pin sau.

• Đảm bảo tất cả động cơ gắn chắc, không rung – nếu không, drone sẽ mất cân bằng khi bay.

Bước 2: Gắn bộ điều tốc (ESC) vào dưới khung drone bằng dây rút nhựa

1. Lý do gắn dưới khung

• Bộ điều tốc (ESC) giúp điều chỉnh tốc độ quay của từng động cơ, giữ drone bay ổn định và cân bằng.

• Gắn ESC ở mặt dưới khung giúp tránh làm drone bị nặng phía trên, giúp bay ổn định hơn.

2. Cách gắn bằng dây rút (zip tie)

• Đặt mỗi ESC dưới cánh tay của khung, gần động cơ mà nó điều khiển.

• Dùng dây rút luồn qua lỗ gắn (nếu có) hoặc quấn ngang qua ESC và khung, sau đó siết chặt.

• Đảm bảo ESC không lỏng lẻo nhưng cũng không siết quá mạnh làm hỏng linh kiện.

3. Lưu ý khi lắp lần đầu

• Không dùng keo dán, vì bạn có thể cần điều chỉnh vị trí linh kiện sau khi thử bay thực tế.

Bước 3: Gắn pin vào khung drone

1. Chọn vị trí phù hợp

• Xác định kích thước và hình dạng của pin trước khi chọn vị trí gắn.

• Nếu pin phẳng, bạn có thể đặt ở giữa trên khung drone – đây thường là vị trí cân bằng nhất.

• Nếu pin có hình dạng khác, bạn có thể gắn ở mặt dưới khung, cùng khu vực với bộ điều tốc (ESC).

2. Cố định pin bằng dây rút

• Dùng dây rút (zip tie) quấn quanh pin và khung để giữ pin chắc chắn.

• Việc dùng dây rút giúp bạn dễ dàng tháo ra, lắp lại hoặc dời pin để điều chỉnh trọng lượng cân bằng cho drone khi cần.

Bước 4: Lắp bảng phân phối điện vào khung drone

1. Chọn vị trí đặt bảng phân phối

• Đặt bảng phân phối điện ở giữa khung drone, thường là trên cùng pin nếu bạn đã gắn pin ở đó.

• Vị trí này giúp dễ dàng kết nối các linh kiện và giữ trọng tâm drone cân bằng.

2. Cố định bảng phân phối

• Dùng dây rút (zip tie) để giữ bảng phân phối chắc chắn trên khung.

3. Kết nối dây điện

• Nối dây từ bộ điều tốc (ESC) và pin vào bảng phân phối đúng vị trí.

• Bảng phân phối điện có nhiệm vụ phân phối nguồn điện đều và ổn định cho các bộ phận của drone.

Bước 5: Lắp bộ điều khiển bay (flight controller) lên khung drone

1. Đặt vị trí bộ điều khiển bay

• Đặt bộ điều khiển bay lên trên bảng phân phối điện đã gắn trước đó.

• Vị trí này giúp kết nối linh kiện gọn gàng và giữ trọng tâm cân bằng cho drone.

2. Cố định bằng dây rút (zip tie)

• Dùng dây rút để giữ bộ điều khiển bay chắc chắn trên khung, tránh rung lắc khi drone hoạt động.

3. Kết nối bộ điều khiển bay với bảng phân phối

• Theo hướng dẫn của thiết bị, nối dây kết nối (thường là một dây cắm rõ ràng) từ bộ điều khiển bay sang bảng phân phối điện.

• Bộ điều khiển bay giúp nhận tín hiệu điều khiển từ remote và gửi lệnh tới bảng phân phối để điều chỉnh động cơ.

Phần 3: Cách kết nối drone với tay cầm điều khiển không dây

Bước 1: Mua bộ điều khiển từ xa phù hợp cho drone

1. Chọn bộ điều khiển tương thích

• Đến cửa hàng mô hình hoặc cửa hàng drone để được tư vấn chọn bộ điều khiển từ xa phù hợp với bộ điều khiển bay (flight controller) của bạn.

• Nếu mua riêng, xem kỹ hộp sản phẩm để chắc chắn bộ điều khiển từ xa hỗ trợ flight controller của bạn.

• Nhiều nơi bán combo trọn bộ gồm bộ điều khiển bay và điều khiển từ xa, bạn có thể chọn mua cho tiện.

2. Bộ điều khiển gồm gì

• Có một tay điều khiển (remote) dùng để bạn điều khiển drone bay.

3. Nguồn điện cho bộ điều khiển

• Kiểm tra xem tay điều khiển dùng pin rời thông dụng hay pin sạc tích hợp để chuẩn bị nguồn điện phù hợp.

Bước 2: Kết nối động cơ với bộ điều tốc (ESC) trên drone

1. Nối dây động cơ và ESC

• Dẫn các dây điện từ mỗi động cơ đến bộ điều tốc tương ứng gắn ở dưới khung drone.

• Nhiều bộ phận sẽ có đầu cắm male/female dễ dàng kết nối bằng cách nhấn vào nhau.

2. Nếu không có đầu cắm sẵn

• Xem kỹ hướng dẫn sử dụng của bộ điều tốc và động cơ để biết cách nối dây chính xác.

• Trong một số trường hợp, bạn sẽ phải hàn dây trực tiếp vào chân cắm trên động cơ.

• Đảm bảo bạn hàn đúng cực, đúng cổng theo hướng dẫn để tránh động cơ quay ngược hoặc hỏng hóc.

Bước 3: Sạc pin cho drone

1. Sử dụng bộ sạc đi kèm

• Dùng bộ nguồn và sạc chính hãng đi kèm với pin để cắm vào ổ điện.

• Để pin sạc đầy, thường mất khoảng 4 tiếng (hoặc theo hướng dẫn cụ thể của nhà sản xuất).

2. Chuẩn bị cho lần bay đầu

• Pin phải được sạc đầy để bộ điều khiển bay hoạt động và kết nối với bộ điều khiển từ xa.

3. Lời khuyên khi sử dụng

• Nhiều người chơi drone thường mua thêm nhiều pin dự phòng.

• Vì mỗi pin chỉ cho thời gian bay từ vài phút đến vài chục phút tùy loại, nên có pin dự phòng giúp bay lâu hơn và không phải chờ sạc.

Bước 4: Kết nối bộ điều khiển từ xa với bộ điều khiển bay

1. Làm theo hướng dẫn đi kèm

• Mỗi bộ điều khiển từ xa sẽ có cách kết nối riêng với bộ điều khiển bay (flight controller).

• Hãy đọc kỹ hướng dẫn sử dụng của bộ điều khiển từ xa để thực hiện chính xác.

2. Cách kết nối phổ biến

• Thường bạn chỉ cần bấm nút đồng bộ (sync) trên cả remote và bộ điều khiển bay khi hai thiết bị đặt gần nhau.

• Khi đó, hệ thống sẽ tự động liên kết và sẵn sàng để điều khiển drone.

Bước 5: Bay thử drone lần đầu

1. Bật nguồn cho drone và điều khiển từ xa

• Bật công tắc trên bộ điều khiển bay (flight controller) để khởi động drone.

• Bật điều khiển từ xa để kết nối và điều khiển drone.

2. Cách sử dụng các cần điều khiển (joystick)

• Cần bên trái:

  • Điều chỉnh yaw (quay drone sang trái hoặc phải).

  • Điều chỉnh throttle (tăng hoặc giảm tốc độ bay).

• Cần bên phải:

  • Điều chỉnh roll (nghiêng drone sang trái hoặc phải).

  • Điều chỉnh pitch (nghiêng đầu drone lên hoặc xuống).

3. Mẹo khi bay

• Dùng cần trái để điều khiển tốc độ và hướng bay.

• Dùng cần phải để điều chỉnh tư thế và góc nghiêng của drone.

Tác giả: Luigi Oppido.