Szétszedtük és alaposan megvizsgáltuk a Mavic Mini-t

Bognár András – 2019. december 11. – 5 hozzászólás

Szerettük volna még az ünnepek előtt alaposan megvizsgálni a Mavic Mini drón belső felépítését, alkatrészeit, és górcső alá venni a legújabb mérnöki megoldásokat, amiket beépítettek ebbe a kis cápa formájú drónba. Megosztjuk feldfedezéseinket, mi hogyan látjuk ezt a „gépmadarat” drónszervizes szemmel, tartsatok velünk!

A drón fontosabb jellemzői

Nem fogom leírni a Mavic Mini összes jellemzőjét, és tesztvideót sem készítettem vele, mert ezt helyettem már megtették sokezren a Youtube-on. Aki nem szeretne keresgélni, annak itt van ez a videó, amiben minden lényeges információt megtudhatunk a drónról:

Menetidő-optimalizálás

Számomra még mindig hihetetlenül hangzik, hogy ez a kis szörny egyrészt mindössze 249 grammot nyom akkuval együtt. És ami még hihetetlenebb, hogy egy feltöltéssel 30 percig képes repülni! Sokféle drónnal repültem már, nagyon sok drónt szedtem darabjaira és javítottam meg, sőt, építettem is már jópárat, de ilyen specifikációt összehozni nem egyszerű.

Mert vagy könnyű drónt épít az ember, amiben az akkumulátornak is könnyűnek kell lennie, és akkor viszonylag kis töltésmennyiséggel (illetve rövidebb repülési idővel) gazdálkodhatunk, vagy ha nagy akkut építünk a drónba, akkor ugyan van elegendő töltésünk, de a megnövekedett súly miatt könnyen lerövidül a menetidő. Az akkukapacitás és az össztömeg viszonyában a két véglet között kell megtalálni az optimumot.

A dolog persze nem ilyen egyszerű, nagyon fontos a motorok kialakítása (teljesítmény, nyomaték, tömeg), illetve ugyanennyire fontos a propellerek aerodinamikus kialakítása, és a motor legjobb hatékonyságú fordulatszámához illeszkedő optimális felhajtóereje.

Egyszóval bonyolult téma a menetidő-optimalizálás, de úgy tűnik, hogy a DJI-nak sikerült összehozni egy 249 gramos drónnal a 30 perces repülési időt. Ezen egy ideig biztos nem fogok tudni napirendre térni…

A Mavic Mini felépítése és anyagminősége

A drón külső és belső szerkezete nagyon hasonlít az eredeti Mavic Pro-hoz. Az akkut viszont nem felülről pattintjuk bele a drónba, hanem hátul kinyitjuk a „csomagtartót”, és becsúsztatjuk a helyére.

A végletekig kikönnyített és optimalizált formájú vázba épül bele az összes alkatrész.

Bárhová is nézünk a drónon, mindenhol a súlycsökkentés köszön vissza, teljesen érthető módon. Még mielőtt szétszedjük a drónt, vegyük észre, hogy a karok nem zárt hasáb, hanem U profil keresztmetszetűek, és a nyitott oldalukon merev, szivacsos anyaggal vannak kitöltve. Ez részben merevíti, de főként könnyíti a szerkezetet, és a gyártás is egyszerűbb és olcsóbb. Az eredeti Mavic Pro esetében egy zárófedél zárja az összes kar hasábját, ami nagyobb tömeget eredményez, és a gyártása is komplikáltabb.

A drón belső alkatrészei az általunk gerincváznak hívott műanyag (talán polikarbonát, ennek még utánanézek) szerkezetre épülnek rá. A karok is ehhez a szerkezethez csatlakoznak, majd erre kerül alulról és felülről a papírvékony műanyag burkolat. A burkolati elemek a legtöbb helyen trükkösen bepattanó kötéssel illeszkednek egymáshoz, és ahol lehet, a gyártó mellőzte a csavarkötéseket. Míg a Mavic Pro drónok esetében 10-14 csavart kell kicsavarni a burkolati elemek eltávolításához, addig a Mavic Mini esetében ez már 6 csavarral megoldható.

A csavarok anyaga

Azt is megfigyeltem, hogy a csavarok az eddigi acél helyett valamiféle alumíniumötvözetből készülhetnek, mivel jóval könnyebbek, és a mágneses csavarhúzóhoz sem tapadnak hozzá. Ez utóbbi tulajdonságuk kicsit megnehezíti a szerelést is, cserébe jópár grammot ( = több repülési időt) nyertek vele a felhasználók.

A drón karjai

A karok szerkezete abszolút megfelel a stabil repülés követelményeinek, viszont elég érzékenyek a fizikai behatásokra. Ez alatt azt értem, hogy ha bokros területen netán leesne a drónunk, azt valószínűleg ki fogja bírni komolyabb sérülés nélkül, de ha például fának vagy kőnek ütközik, azt már nem tudja elviselni repedés vagy törés nélkül. Ez egyértelműen a súlycsökkentés miatt van, hiszen kicsit vastagabb csuklókkal, tengelyekkel a nagyobb ütések is megúszhatóak lennének sérülés nélkül. Már több Mavic Mini is érkezett hozzánk törött karokkal szervizre, és a legtöbb esetben a rugós csuklónál tört el a motoros kar.

Érdekes megoldások

Ha már a karoknál tartunk, érdemes megemlíteni, hogy az elülső rugós tengelyekre, illetve a motorok talapzatára nem tettek burkolólemezeket, szintén súlycsökkentési célból. A Mavic Pro-k esetében szépen burkolva vannak a műszaki részletek.

Nagyon érdekes a motorok kialakítása, nem láttam még ilyen lapos motorokat. A propellerek sem kétszárnyúak, hanem egy-egy szimpla szárny kerül külön felcsavarozva a motor két oldalára. Biztos a súlycsökkentésnek is szerepe van ebben. Illetve olyan szempontból is jó, hogy ha csak az egyik sérül meg, akkor nem kell egy komplett duplaszárnyú propellert cserélni. Aranyos, hogy mellékelnek egy kis csavarhúzót a propellercseréhez. Ugyanakkor kicsit bosszantó is, hogy majd ezt sem szabad otthon felejteni, ha drónozni indulnánk… (A többi DJI drón propellercseréjét szerszám nélkül meg lehet oldani).

Vezérlőegységek és kábelek

„Okos” hűtés

A drón belsejében amit lehetett integráltak: egy panelen van a drón repülésvezérlő áramköre, képfeldolgozó egysége, rádiós egysége és alsó szenzora. A hűtést nem a szokásos, alumínium tömbből készített hűtőbordával oldották meg, hanem egy egyszerű, hajtogatott alumínium lemezzel. Ezzel szintén spórolni lehetett pár grammot a drón összetömegéből.

A kvadkopter egyetlen vizuális szenzora az alaplap alján helyezkedik el.

Szalagkábel központi szerepben

A modulok összekötésénél is a súlycsökkentésre és egyszerűsítésre törekedtek: Van egy központi szalagkábel a drónban, ami szinte az összes alkatrészt összeköti. Ez a központi szalagkábel vezérli a gimbal mozgását, ez köti össze a GPS és IMU egységet a központi panellel, és van rajta még egy apró fekete chip is az egyik végén, bevezetve a drón orrába, ami valószínűleg a drón iránytűje lehet. Ez egyébként könnyen kideríthető egy apró mágnessel :)

GPS és IMU egység

Ahogy említettem, a GPS és az IMU egység (ez érzékeli a gyorsulást és a fordulást a térben) egy egységen kapott helyet, amit a szokásos gumibakokra helyeztek, hogy a drón nagy frekvenciájú rezgése ne zavarja meg. (Ezen túlmenően még szoftveres zajszűrést (talán low-pass filter) is alkalmaznak az IMU egységben, mivel a mechanikus rezgéscsillapító önmagában nem működne tökéletesen.

Nagyon érdekes a kamera videojel-továbbító vezetékkötegének szalagkábellé alakulása

A videójel továbbító

A kamera videójel-továbbító vezetéke a többi drónnál is megszokott kábelköteg, amiben hajszálvékony, szálanként árnyékolt vezetékek szállítják a képi anyagot a processzornak. Ennél a drónnál érdekes módon a kábelköteget a vége előtt szálanként befűzték egy mini panelbe, ahol másféle csatlakozóssá alakították át. Nem jöttem még rá, hogy mi állt a döntés mögött. Talán az LVDS csatlakozó nem fért volna el az alaplapon, vagy esetleg túl könnyen kiakadt volna, és nem akartak a leszorító mechanizmussal értékes grammokat felszedni. Ha megtudom, vagy rájövök, frissíteni fogom a cikket.

Ez a kis ESC panel felel a 4 motor meghajtásáért

A motorok meghajtásáért felelős ESC panelről nem tudok túl sok érdekeset írni. Az akku közvetlenül ebbe a modulba csatlakozik be, és ez a modul osztja tovább a tápellátást az alaplapnak. Azon keresztül pedig a gimbal-kamera egységnek, valamint a GPS + IMU egységnek. (A legtöbb DJI és nem DJI drónban – pl. versenydrónok – ez a megszokott topológia.)

A gimbal-kamera egység

A gimbal- és kameramodulról sajnos negatív előjelű véleményt kell mondanom, ha a szerviz szemszögéből vizsgálom a dolgot. Ugyanis a felfüggesztés szerves részét képezi a gimbalnak. Ütközéskor a rugós felfüggesztés sok esetben megóvhatja gimbalt a töréstől, de egy bizonyos határon túl már el fog törni a műanyag keret. Ami sajnos a gimbalszerkezet YAW motorjának az állórésze is egyben, és nem választható külön attól. Ez azt jelenti, hogy egy felfüggesztés-törés esetén valószínűleg komplett gimbalegységet kell majd cserélni, ha nem találunk értelmes és tartós megoldást annak megragasztására.

Mellesleg ha a felfüggesztés törik, és a gimbal emiatt kiszakad a helyéről, nagy eséllyel a gimbalt vezérlő, és egyben mindent összekötő szalagkábel is szakadni fog. Illetve a kamera videojelét továbbító kábelköteg is sérül a legtöbb esetben. Ez akár igen költséges javításokat is eredményezhet, de majd meglátjuk, igazam lesz-e.

A gimbalcsere esetében az is kérdéses, hogy hogyan lesz majd megoldható az új modul kalibrálása, erre nem láttam lehetőséget a DJI FLY alkalmazásban. De valószínűleg majd meg fogjuk tudni oldani az új egység párosítását. Szerencsére a gimbalegységből kiszerelhető a kameramodul, így gimbalcsere esetén megtartható és átépíthető az eredeti kameramodul, amivel a bosszantó összepárosítási hibák (Camera Error 3) kiküszöbölhetőek.

Az akkumulátor

A Mavic Mini akkumulátora 2400 mAh-s, 2 cellás (7.2 V) akkumulátor, tömege 100 gramm. Nem szedtem még szét, de valószínűleg nem is lehet azt megtenni roncsolás nélkül.

A drón legnehezebb alkotóeleme az akkumulátora: 100 gramm.

Érdekesség, hogy a Japán piacra gyártott modellhez egy 50 grammos akkumulátort adnak (1100 mAh-s kapacitással), mert ott 200 gramm a kis méretkategória felső határa. Így a 199 grammos tömegével még éppen belefér a Mavic Mini ebbe a kategóriába. A nálunk is megvásárolható Mavic Mini modellhez tartozó akkumulátorral 30 percet képes repülni a drón. Ezzel szemben a Japán piacra gyártott, kis kapacitású akkuval csak 18 percet.

Mennyire strapabíró a Mavic Mini?

Szerencsére ezt nem nekünk kellett tesztelni, viszont érdemes megnézni az alábbi videót, ahol tűzzel-vízzel-fával-kővel tesztelik a drón ellenálló képességétt.

Ugyan a teszteket látszólag jól bírta (kivéve az utolsó ütközést, ahol a gimbal kiszakadt a helyéről), mégsem érdemes erre alapozni a bánásmódunkat. Ugyanis a Mavic Mini tesztelése során sok sérülést csak a szerencsés véletlen folytán úszott meg a drón. A vízzel leöntés, esőben repülés sem tesz túl jót a drónnak, mert látszólag utána is működik… De lehet, hogy pár nappal később a nedvesség hatására bekövetkező oxidáció visszafordíthatatlanul tönkreteszi az elektronikai alkatrészeket.

A szétszedés, összerakás tanulságai

Az elmúlt évek tapasztalataival és rutinjával felvértezve kellő magabiztossággal tudtuk szétszerelni a Mavic Mini -t (és összerakni, ugyanis a „boncolás” egy drónjavítás része volt :) ). Fogalmazhatunk úgy is, hogy a szétszedés és összerakás nem volt nehezebb, mint bármely más DJI drón esetében. Az mindenképpen pozitívum, hogy pehelysúlya ellenére ugyanolyan jól szerelhető, mint a többi DJI drón, és nem az „eldobható” kategóriába esik. Viszonylag egyszerű és logikus felépítése folytán egy-egy alkatrész cseréjéhez a legtöbb esetben nem kell majd a teljes drónt darabjaira szedni.

Az alkatrészeire bontott DJI Mavic Mini drón

A gimbal-kamera egység és a felfüggesztés szétválaszthatatlansága egyértelműen a javíthatóság rovására megy majd, de egy-egy törött kar cseréje továbbra is gazdaságosan megoldható. Gyakorlatilag már az összes alkatrészünk megvan a Mavic Mini-k javításához, így ha egy balul elsült manőver következtében javításra szorul majd a kis drón, keress minket bátran, és fogunk tudni segíteni.