โดรนส่วนใหญ่บินได้เพราะใบพัดหมุนเร็วๆ แต่ ESP-FLUTTER เลือกทางที่ยากกว่านั้น นี่คือผีเสื้อบังคับวิทยุที่ลอยขึ้นฟ้าด้วยการกระพือปีกของตัวเอง เป็นผลงานของ Max Imagination เมกเกอร์ที่ปล่อยคลิปสอนสร้างตั้งแต่ต้นจนบินได้ และ Hackster หยิบมาเล่าเมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายน
ในทางเทคนิค ESP-FLUTTER คือ ornithopter หรืออากาศยานที่สร้างแรงยกและแรงขับด้วยการกระพือปีก จุดที่ต่างจาก ornithopter ทั่วไปคือ หลายตัวใช้มอเตอร์ตัวเดียวกับข้อต่อกลไกให้ปีกสองข้างขยับพร้อมกัน แต่ตัวนี้ให้ปีกแต่ละข้างมีเซอร์โวดิจิทัลแบบ coreless ความเร็วสูงของตัวเอง ซอฟต์แวร์จึงสั่งการเคลื่อนไหวของปีกได้โดยตรง การเลี้ยวก็ทำได้ด้วยการกระพือปีกสองข้างไม่เท่ากัน ผู้สร้างบอกว่าเซอร์โวงานอดิเรกทั่วไปช้าเกินไปสำหรับงานนี้
ปีกทำจากถุงใส่ผัก ทุกกรัมมีผล
ศัตรูตัวจริงของผีเสื้อตัวนี้คือน้ำหนัก ทั้งลำรวมแบตหนักแค่ 70 กรัม โครงตัวพิมพ์สามมิติด้วย PETG มีตัวกัน TPU แบบยืดหยุ่นไว้ป้องกันเซอร์โวเวลาตก ส่วนปีกใช้ฟิล์มพลาสติกบางจากถุงใส่ผักขึงบนโครงก้านคาร์บอนไฟเบอร์ ขอบปีกเรียง LED แบบ SMD ราว 50 ดวงให้เรืองแสงตอนบินกลางคืน สายเลี้ยงไฟใช้ลวดทองแดงอาบน้ำยาเส้นเล็ก เพิ่มน้ำหนักแค่ประมาณ 1 กรัมต่อปีก
สมองของมันคือบอร์ด Seeed Studio XIAO ESP32-C3 ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณคุมเซอร์โว เปิดเว็บแอปผ่าน Wi-Fi วัดแบตเตอรี่ และคุมไฟ LED ไปพร้อมกัน แหล่งพลังงานเป็นแบต LiPo 2S ความจุ 220mAh
บังคับผ่านเบราว์เซอร์ หรือจะใช้รีโมตก็ได้
ESP32-C3 ปล่อย Wi-Fi ของตัวเอง ผู้ใช้จึงบังคับผ่านเว็บเบราว์เซอร์บนมือถือได้โดยไม่ต้องติดตั้งแอป ระยะควบคุมราว 25 เมตร มีโหมดทดลองที่เอียงมือถือเพื่อบังคับทิศ ใครอยากได้ฟีลแบบเครื่องบินบังคับก็ต่อรีซีฟเวอร์ ExpressLRS ใช้กับรีโมตมาตรฐาน หรือใช้ ESP-NOW ได้เหมือนกัน
ในเว็บแอปปรับได้ละเอียดทั้งความถี่การกระพือ การตอบสนองตอนเลี้ยว ตำแหน่งเซอร์โว และรูปคลื่นการขยับปีก คลื่นไซน์ให้การกระพือนุ่มดูเป็นธรรมชาติ ส่วนคลื่นสามเหลี่ยมให้แรงยกมากกว่า ผู้สร้างพบว่าราว 4 ครั้งต่อวินาทีที่คันเร่งเต็มให้ผลดีที่สุด
บินได้นานแค่ไหน และทำตามได้ไหม
แบตหนึ่งก้อนใช้บินได้ประมาณ 5 นาที สถิติบินต่อเนื่องนานที่สุดตอนนี้คือ 1 นาที 9 วินาที เฟิร์มแวร์เปิดให้โหลดบน GitHub ภายใต้สัญญาอนุญาต PolyForm Noncommercial ที่ใช้ส่วนตัวได้ฟรี ไฟล์ Gerber ของบอร์ด แบบปีก และผังวงจรแจกฟรี ส่วนไฟล์พิมพ์สามมิติของตัวโครงขายบน Cults3D
Max Imagination บอกตรงๆ ว่าโปรเจกต์นี้เหมาะกับคนที่เคยทำอิเล็กทรอนิกส์หรือประกอบโดรนและเครื่องบินบังคับมาก่อน ขั้นตอนอย่างการทำปีกและประกอบวงจรต้องใช้ความแม่นยำ เขายังให้เครดิต Ctorque Tech สำหรับแบบปีกและแรงบันดาลใจด้านดีไซน์ด้วย
แหล่งอ้างอิง
- Hackster.io: ESP-FLUTTER Is a Robotic Butterfly That Actually Flies
- Circuit Digest: This 70 g Robot Butterfly Actually Flies, Flapping Two Servos From an ESP32-C3
- Max Imagination (YouTube): Make an ESP32 RC Bionic Butterfly That Flies | ESP-FLUTTER
- Circuit Rocks: ESP-FLUTTER: ESP32-C3 Robotic Butterfly Ornithopter
- MCU Atlas: ESP-FLUTTER: a flying RC butterfly
