ACEH — Joshua Bird, insinyur software yang juga penggemar drone dan 3D printing, merancang serta menguji drone satu motor di dalam kamarnya sendiri. Desainnya mengandalkan baling-baling berengsel dan perubahan kecepatan motor di bawah 0,2 milidetik untuk menjaga kestabilan, tanpa swashplate atau baling-baling sekunder. Proyek ini menarik bukan karena ukurannya, melainkan karena proses pemecahan masalah yang direkam dalam video YouTube.
Joshua Bird membangun drone satu motor dari nol di kamar tidurnya, mulai dari desain, cetak 3D komponen, hingga uji terbang di atas kasur. Seluruh prosesnya ia bagikan lewat video di YouTube, termasuk saat harus membuat kamera kecepatan tinggi sendiri untuk memeriksa performa baling-baling saat berputar kencang.
Pendekatan Bird berbeda dari drone rotary wing pada umumnya. Kebanyakan rotor memerlukan mekanisme tambahan untuk melawan torsi motor dan mengubah arah terbang, biasanya lewat swashplate dan baling-baling sekunder. Metode itu memang terbukti puluhan tahun, tetapi membuat pesawat lebih berat dan rumit.
Spesifikasi dan Cara Kerja Drone Satu Motor
Drone ini menghapus kebutuhan mekanisme sekunder dengan terus-menerus menyesuaikan kecepatan motor. Mempercepat motor menghasilkan torsi reaksi lebih besar, sementara memperlambatnya memberi torsi reaksi berlawanan. Bird memainkan keseimbangan antara dua gaya itu agar torsi yang diterima bodi drone tetap terkendali.
- Motor tunggal dengan pengaturan kecepatan reaktif di bawah 0,2 milidetik
- Baling-baling berengsel 45 derajat yang berputar saat motor dipercepat
- Firmware flight controller dan motor controller buatan sendiri
- Sirip stabilisator hasil cetak 3D
- Navigasi berbasis beacon IR dengan posisi tetap
Kontrol arah mengandalkan prinsip yang sama. Setiap bilah rotor duduk pada engsel 45 derajat sehingga ikut berputar ketika motor berakselerasi. Satu bilah menaikkan pitch untuk menambah daya angkat, bilah lainnya menurunkan pitch dan mengurangi daya angkat. Dengan mempercepat dan memperlambat motor sesuai kebutuhan, Bird bisa mengatur gerakan roll dan pitch drone.
Kombinasi torsi rotor utama, penyesuaian motor, dan sirip stabilisator cetak 3D menghasilkan kontrol yaw yang cukup efektif. Semua ini berjalan di atas firmware khusus yang ia tulis sendiri, bukan sistem off-the-shelf.
Kamera Kecepatan Tinggi Buatan Sendiri
Bagian tersulit proyek ini justru muncul saat pengujian. Bird perlu melihat perilaku baling-baling ketika berputar sangat cepat, dan kamera biasa tidak cukup. Ia lalu merakit kamera kecepatan tinggi dari kamera Sony dan unit flash yang dikendalikan mikrokontroler.
Mikrokontroler tersebut menerima sinyal dari motor controller prototipe dan shutter kamera, sehingga pengambilan gambar bisa tersinkron dengan putaran motor. Hasil rekaman itu mengungkap masalah nyata: baling-baling terlalu lunak dan harus diganti versi cetak 3D dengan filamen yang lebih kaku.
Uji Terbang dan Kendala yang Muncul
Bird menjalankan sejumlah uji terbang dari atas kasur. Tidak sedikit yang berakhir dengan drone menabrak dan merusak dinding kamar selama proses penyempurnaan program. Iterasi itu menjadi bagian utama dari video yang ia unggah, bukan sekadar hasil akhirnya.
Drone akhirnya bisa terbang, tetapi ruang geraknya terbatas di kamar tidur karena metode navigasi beacon IR yang posisinya tetap. Bird menyebut keinginan menambahkan kamera linear agar drone bisa lepas landas di lingkungan lain pada masa mendatang.
Posisi di Tengah Tren Drone Mini
Peneliti dan insinyur lain sudah membuat drone yang lebih kecil dan lebih senyap, bahkan ada unit seukuran nyamuk yang pernah diperkenalkan dari China. Proyek satu motor Bird tetap punya sudut pandang berbeda karena menantang asumsi dasar soal bagaimana drone harus dikendalikan.
Yang membuat video ini layak ditonton adalah proses
