自己DIY一四轴飞行器无刷电机,想问一下,无刷电机、机架和桨的大小之间该如何

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四轴飞行器DIY入门 篇一
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范文一:玩腻了传统的固定翼航模?试试这个袖珍四轴飞行器吧!拂去浮华的复合塑料外表,露出直升机刚毅而细腻的芯——就让PCB板成为这次飞行的承力主体,放PCB飞!四轴飞行器:让PCB板飞!我们在制作一个非常袖珍的四轴飞行器,就用PCB作为承力结构。第一个版本被命名为疯狂直升机。它的主要特点有:????? STM32 Cortex-M3 CPU 3轴加速度计 1轴/2轴陀螺仪 Nordic 2.4GHz 射频通信芯片 电动机,螺旋桨和银辉(Silverlit)X翼模型飞机的电池这架直升机可以从电脑上通过USB无线适配器遥控。我们制作了三架样品(每个成员各一架),并完成了大多数的固件程序。为了达到稳定飞行的目的,还需要解决一些控制上的问题,以及完成电脑上的控制程序模块。 更多的信息和实际飞行视频会在稍后公布:)控制系统工作的很棒,但是它仍然过于依赖操纵者的敏捷(见视频的结尾部分)。这架直升机是通过PC机上运行的Python程序控制的,我们实际上用一个游戏机的蓝牙手柄来操纵它。像承诺过的那样,我们要在这里公布疯狂直升机(也是我们第一架四轴飞行器)的更多信息。 该系统的主要架构如下:疯狂直升机的高层次系统图。直升机本身是围绕CPU组织起来的。CPU的任务是读取物理传感器(陀螺仪和加速度计)的测量结果,给出控制信号控制电机,让直升机保持稳定。通过一个控制反馈回路,CPU每秒能够对电机发送250次调节转速的指令。无线通信的带宽需求很低,仅仅需要发送操作命令和接受遥测数据。CPU上运行的程序可以通过无线通信更新。控制和遥测程序在电脑上运行,控制程序从手柄读取输入,然后向直升机发送命令。我们也有调节直升机上控制参数的程序模块,并且会记录下传感器的测量结果,方便调整控制回路。 所有这些开发工作在Windows或linux系统上完成。事实上有三个人同时在这个项目上工作,两个人在Linux上工作,剩下一个人主要使用Windows。利用自由/开源软件(FLOSS,Free/Libre and Open Source Software)许可对提高工作效率非常有帮助。我们主要使用GCC编译器编译直升机程序,GNU( GNU's Not Unix,一个包含了递归的缩写!GNU Linux工程是为与可复制﹑修改﹑和重新分配的源代码一起的类Unix操作系统的发展而建立的。)建立我们的工程,Mercurial(一个轻量级的分布式版本控制系统)管理我们的源代码,与直升机之间的通讯采用python/pyusb(一个python上的USB通讯软件库)。所有这些软件都能在linux和windows系统间来回无缝切换,使这个项目的管理变得容易许多。 电动机之间的距离(X轴和Y轴方向)大约有8cm,整个飞行器的重量只有20g。 电路板顶面的细节疯狂直升机电路板顶面细节电路板顶面包含了传感器和控制/通讯电路。??? JTAG/串行接口用来向处理器编程,传送debug信息。 CPU是STM32 Cortex - M3。时钟设定为内部振荡器64MHz。 2轴X-Y陀螺仪InvenSense IDG500。它的模拟信号输出连接到CPU的模数转换器。? Z轴陀螺仪InvenSense ISZ500。和X-Y陀螺一样,模拟信号输出连接到CPU的模数转换器。? 2.4GHz的射频通信基于Nordic的nRF24L01 芯片。它实际上是一个通过SparkFun出售的带接口电路板,通过SPI端口连接到CPU。? 3轴加速度计是Bosch SMB380。它通过I?C总线连接到CPU。电路板底面的细节疯狂直升机电路板底面细节这里没有什么特别之处,除了一小块电池通过胶带粘在电路板底面。这些电池来自一架Silverlit x-twin模型飞机,允许我们的直升机飞行4.5分钟。电池下方的电路细节在电池下方是供电电路和功率控制电路。???? 充电插座连接外界的5V电源,给电池充电 电源开关切换直升机的电源供应(连接器/充电电池) 5V升压电路将3?4V的电池电压升压到5V。 两个3.3V线性稳压器,从5V电压降压输出3.3V电压。数字和模拟3.3V供电电压相互独立。这是为了减少对模拟器件的噪声干扰(两个陀螺仪,设计中很重要的一部分)。 ? 最后,在四个侧边正中有电动机的驱动晶体管。电能从PCB梁的顶部和底部布线传送,为电动机提供能量。值得一提的是,我们在3.3V稳压器右边放置了电池充电芯片,这是一片常用的MAX1555,它工作的很好。使用升压电路的目的在于在电池的基础上提供更加稳定的供电,在电池即将耗尽,电压开始下降时它特别有效,同时还能够减小电机驱动电路带来的噪声。但是说到底这些芯片使用2.8V线性稳压器供电就能工作,因此我们计划在下一个版本中取消升压电路,同时还打算把无线通讯模块也集成到电路板上。电动机和螺旋桨都来自Silverlit x-twin模型飞机,它们直接由电池电压供电。原文地址:玩腻了传统的固定翼航模?试试这个袖珍四轴飞行器吧!拂去浮华的复合塑料外表,露出直升机刚毅而细腻的芯——就让PCB板成为这次飞行的承力主体,放PCB飞!四轴飞行器:让PCB板飞!我们在制作一个非常袖珍的四轴飞行器,就用PCB作为承力结构。第一个版本被命名为疯狂直升机。它的主要特点有:????? STM32 Cortex-M3 CPU 3轴加速度计 1轴/2轴陀螺仪 Nordic 2.4GHz 射频通信芯片 电动机,螺旋桨和银辉(Silverlit)X翼模型飞机的电池这架直升机可以从电脑上通过USB无线适配器遥控。我们制作了三架样品(每个成员各一架),并完成了大多数的固件程序。为了达到稳定飞行的目的,还需要解决一些控制上的问题,以及完成电脑上的控制程序模块。 更多的信息和实际飞行视频会在稍后公布:)控制系统工作的很棒,但是它仍然过于依赖操纵者的敏捷(见视频的结尾部分)。这架直升机是通过PC机上运行的Python程序控制的,我们实际上用一个游戏机的蓝牙手柄来操纵它。像承诺过的那样,我们要在这里公布疯狂直升机(也是我们第一架四轴飞行器)的更多信息。 该系统的主要架构如下:疯狂直升机的高层次系统图。直升机本身是围绕CPU组织起来的。CPU的任务是读取物理传感器(陀螺仪和加速度计)的测量结果,给出控制信号控制电机,让直升机保持稳定。通过一个控制反馈回路,CPU每秒能够对电机发送250次调节转速的指令。无线通信的带宽需求很低,仅仅需要发送操作命令和接受遥测数据。CPU上运行的程序可以通过无线通信更新。控制和遥测程序在电脑上运行,控制程序从手柄读取输入,然后向直升机发送命令。我们也有调节直升机上控制参数的程序模块,并且会记录下传感器的测量结果,方便调整控制回路。 所有这些开发工作在Windows或linux系统上完成。事实上有三个人同时在这个项目上工作,两个人在Linux上工作,剩下一个人主要使用Windows。利用自由/开源软件(FLOSS,Free/Libre and Open Source Software)许可对提高工作效率非常有帮助。我们主要使用GCC编译器编译直升机程序,GNU( GNU's Not Unix,一个包含了递归的缩写!GNU Linux工程是为与可复制﹑修改﹑和重新分配的源代码一起的类Unix操作系统的发展而建立的。)建立我们的工程,Mercurial(一个轻量级的分布式版本控制系统)管理我们的源代码,与直升机之间的通讯采用python/pyusb(一个python上的USB通讯软件库)。所有这些软件都能在linux和windows系统间来回无缝切换,使这个项目的管理变得容易许多。 电动机之间的距离(X轴和Y轴方向)大约有8cm,整个飞行器的重量只有20g。 电路板顶面的细节疯狂直升机电路板顶面细节电路板顶面包含了传感器和控制/通讯电路。??? JTAG/串行接口用来向处理器编程,传送debug信息。 CPU是STM32 Cortex - M3。时钟设定为内部振荡器64MHz。 2轴X-Y陀螺仪InvenSense IDG500。它的模拟信号输出连接到CPU的模数转换器。? Z轴陀螺仪InvenSense ISZ500。和X-Y陀螺一样,模拟信号输出连接到CPU的模数转换器。? 2.4GHz的射频通信基于Nordic的nRF24L01 芯片。它实际上是一个通过SparkFun出售的带接口电路板,通过SPI端口连接到CPU。? 3轴加速度计是Bosch SMB380。它通过I?C总线连接到CPU。电路板底面的细节疯狂直升机电路板底面细节这里没有什么特别之处,除了一小块电池通过胶带粘在电路板底面。这些电池来自一架Silverlit x-twin模型飞机,允许我们的直升机飞行4.5分钟。电池下方的电路细节在电池下方是供电电路和功率控制电路。???? 充电插座连接外界的5V电源,给电池充电 电源开关切换直升机的电源供应(连接器/充电电池) 5V升压电路将3?4V的电池电压升压到5V。 两个3.3V线性稳压器,从5V电压降压输出3.3V电压。数字和模拟3.3V供电电压相互独立。这是为了减少对模拟器件的噪声干扰(两个陀螺仪,设计中很重要的一部分)。 ? 最后,在四个侧边正中有电动机的驱动晶体管。电能从PCB梁的顶部和底部布线传送,为电动机提供能量。值得一提的是,我们在3.3V稳压器右边放置了电池充电芯片,这是一片常用的MAX1555,它工作的很好。使用升压电路的目的在于在电池的基础上提供更加稳定的供电,在电池即将耗尽,电压开始下降时它特别有效,同时还能够减小电机驱动电路带来的噪声。但是说到底这些芯片使用2.8V线性稳压器供电就能工作,因此我们计划在下一个版本中取消升压电路,同时还打算把无线通讯模块也集成到电路板上。电动机和螺旋桨都来自Silverlit x-twin模型飞机,它们直接由电池电压供电。
范文二:要制造一个属于自己的四轴飞行器,你首先需要准备:·足够的软妹币·足够的精力·足够的时间·一定的电路基础(高中物理就够用)首先明确,你要做的是一个不仅能够上天,还要能够执行航拍等各种任务的空中平台,而不仅仅是一个飞行玩具(如果是,请上淘宝买几百元的小飞机);它可以偷拍女寝、空投各种奇怪的东西、第一视角飞行、执行航测任务(当然这些功能要等到你完成飞行器之后开发) 四轴飞行器的基本相关知识:四轴,顾名思义就是有四根轴的飞行器,它可以垂直起降,但与直升机又大不相同,是这几年来迅速兴起的一种飞行器本教程制作的是轴距550mm的1kg级别四轴飞行器,可以满足航拍(平民级别)等一系列需求,载重余量较大,扩展性也高。组成部分: 无刷电机*4无刷电调*4飞控板*1电池遥控器四轴机架名词解释:无刷电机:指航模用的三相交流无刷电机,低端品牌有新西达,好一点的有朗宇等;在这里我们选择2212级别 kv850-1050之间的无刷电机(想知道具体是什么样的电机?TB一下 “2212 kv1000”)很多人会问为什么不用直流电机?第一马力不够;第二自重太大;第三寿命太短;第四转速太高;第五效率低下;第六实践证明直流电机不适合做四轴动力。不要和我说空心杯,那是玩具四轴用的。无刷电调:即输出三相交变电流的电子调速器因为我们用电池供电,输出的是直流,需要经电子调速器(简称电调)转换成三相交流电。同时电子调速器可以接受遥控信号从而调整电机转速。 这里我们选用20A ~30A 的电调,同样也有低端电调比如新西达,建议入门的话采用好盈20A电调。(想了解更多有关电调?TB一下 “无刷电调 20A”)继续刚才的名词解释:无刷电机*4无刷电调*4飞控板*1电池遥控器四轴机架无刷电机和电调7楼讲过了飞控板:即飞行控制板,是飞行器的灵魂!!飞控板的基本功能就是协调四个电机的转速,比如要悬停,它就不停修正各个电机转速达到悬停,此时你不需要手动修正就可以问问地悬停了(我们称为自稳模式);要前进,则四轴后方的电机转速增加,四轴被“顶”向前;后退,左移,右移同理;要旋转,则通过调整对角两个电机转速实现,这个以后再说。一般飞控板除了自稳之外,还各自支持不同功能,如航拍云台控制、led夜航灯、gps模块等。入门可以选择玉兔飞控、mmc10(FF)飞控等,价格便宜,也相对容易调试。友情提醒:千万不要贪便宜去买KK飞控,你会后悔死的;也不要买MWC!!图为玉兔飞控接下来讲讲电池。我们用锂聚合物电池,而且是大容量锂聚合物,而且是20倍放电电池,而且是三片电芯串联,也就是3.7*3=11.1V电压!哪里去买到这样的电池,还要自己串联?淘宝已经给你准备好了。。。。直接搜“2200mah 11.1V 20C”吧,这就是我们需要的电池了 这个型号的电池,放电能力可达到44A(也就是2.2A*20C=44A),而我们四轴的悬停功率大概在100多瓦,足够了为什么用2200mah 11.1V 20C 锂聚合物电池?1.锂电池是能普及使用的比能量密度最大的电池2.放电能力大3.充放次数多,保养得好的话可以用个几百次放电池图说到电池,就不得不说说充电器锂聚合物电池是个傲娇的东西 它不像镍氢电池有很好的耐充性,随便加个稍微大一点的电压就能撒手不管。锂电池充电需要使用专门的平衡充,新手入门,可以使用“301平衡充”。何谓平衡充?不告诉你。。。。自行百度。。遥控器飞四轴,一台专业的航模遥控器是必须的买遥控器有几点要注意的:通道数(也就是你能控制的信号个数):必须在4通道或以上,要我说至少得六通道频率:选择2.4G的(也就是天线短的那种),2.4G是主流,稳定性好,也很成熟,当然你也可以选72(或者其它30—80之间的数字)MHZ的,不过你将会碰到很多麻烦。。。。 美国手/日本手:大多数遥控器都会有美国手(左手控制油门)和日本手(右手控制油门)之分,飞四轴,我们选择美国手,符合一般人的控制方式。如果你选择日本手。。。。祝你成功呵呵遥控距离:可能是新人最关心的东西,一般都会在400米以上,但是等你发现你的四轴飞了超过100米远后,你就看不清它的姿态了!所以盲目追求遥控距离是不可取的!更何况飞的越远,炸机的风险越大!遥控器可能是新人们觉得最烧钱的部分(本来关于钱的问题想在后面一起讲的,想想看遥控器这块还是单独拎出来吧) 高端的遥控器可以卖到两万,低端的遥控器也要200起步,但是——————这笔钱是值的!有了遥控器,你可以玩遍飞机、车、船。也就是说你买的是一个通用遥控器,而不仅仅是和四轴配套使用的!新手,米少的可以买天地飞6A 2.4G或者华科尔devo7,再好一点的就买天地飞6 二代或者天地飞7或者devo10.想一步到位的,请TB搜索“18MZ”开个玩笑四轴机架:顾名思义也就是飞行器的载体,可以DIY机架,也可以淘宝上买成品机架。机架上有安装无刷电机的位置,有安装飞控板和电池的位置,一般都会有降落脚架。材料么,有塑料(高强度的,图中的风火轮机架就是塑料机臂),铝合金(强度高),碳纤维(强度高,轻,贵)新人建议先买一个几十元便宜的成品机架练习用,再根据需要DIY或者买更高端的机架。 好了,假设我们现在手头已经有4个参数相同的无刷电机,4个参数相同的无刷电调,一块飞控板,一套机架,一块电池,一套遥控器,我们可以开始做四轴了吗?当然!。。。。。不能大件东西我们都买齐了,不过小螺丝小配件这些也不能少:1.螺旋桨(窝巢!没螺旋桨你飞个球)“1045 正反桨”2套别买那种几块钱一对的,可以买“仿Apc 1045 正反桨”正反桨是神马?为什么要用正反桨?正反桨就是呈镜面对称的一对螺旋桨。如果我们使用四个一模一样的螺旋桨,那么,四个电机的转向相同,电机产生的旋转力矩就会朝着同一个方向,四轴就开始疯狂自旋。为了抵消旋转力矩,直升机采用了尾桨抵消的方法,即向反方向吹气,不让你旋转;而四轴则采用了正反桨设计,也就是说两个电机顺时针转,两个逆时针转,这样就抵消了自旋。由于顺时针转的电机搭配正桨,逆时针转的电机搭配反桨,所以四个电机还是会向下吹气!2.接收机-飞控连接使用的公对公信号线这个连接线需要至少五条,多备几条最好。有些机架套装里面会有,有些飞控里面会有,买之前询问一下就好了,没有的话就要单独买3.电量报警器(俗称BB响)新手必备,防止锂电池过放而损伤电池用4. 3.5mm香蕉头和T插香蕉头用来方便地连接无刷电机和电调,T插则用来连接电池5。分线板就是一块可以承受大电流的电路板,用来连接电源和四个电调6.电烙铁 螺丝刀什么的我就不说啦 必备工具必须要用的就是这些了,不过后来肯定还要买一些其它配件满足需求啦好了 我来总结一下 关于费用的问题分为低端级 和 入门级 两档 ,如果你不屑于这两档————请与我联系需要说明的是,调的好,低端级照样爽飞,入门级也有可能飞不上天。四轴这东西,一般得靠技术。先说说低端配置新西达2212 kv1000 或者 朗宇A2212 kv980 四个 50*4=200元新西达30A 无刷电调 四个 35*4=170元mmc10(FF)飞控板一块 200元入门机架一套 100元天地飞6A 2.4G 带控电和模拟 300元2200mah 20C 11.1V电池一块 70元301平衡充一个 30元 仿APC正反桨 4对 10*4=40元(多买几对,新手容易坏桨)总计1110元入门配置朗宇X2212 kv980 或银燕2213 kv 930无刷电机四个 90*4=360好盈天行者 20A无刷电调四个 45*4=180玉兔二代飞控带gps一套 700200元左右的机架一套 200天地飞7或者devo10遥控器一套 600dupu 2600mah 20C 11.1V 电池两块 110*2=220301平衡充一个 30仿apc桨 1045 四对 10*4=40总计两千多一点这么大一笔钱对谁来说都不是小数字但是!楼主是学生党!对于省钱!自有一套方法!今天无私奉献了想要低成本玩四轴,则要开源+节流开源:每个月省下个两三百生活费,四个月就可以买一套入门配置!楼主高三的时候每个月生活费一千,不乱花钱,扣除吃饭的四五百,其它乱七八糟的一两百,每月可以省下400!另外也可以去找些工作做,兼职什么的一天一百,半个月四轴就有了!(撸主才没有暑假做家教赚了五千呢)节流:挑选价格比较便宜的店家是肯定的,但是还有更牛的方式——淘二手多关注我爱模型和模型中国论坛的相应版块,会有不少人出二手的四轴材料,比如上次就有人500元出低端配置整套!至于质量基本不用担心。第一玩航模的人素质都比较高,不会骗你;第二车子到手打汽车,何况天上飞的东西,很多时候你买到的二手其实是很新的,和你自己买新的然后用一次后的状况没什么差别。现在所有的材料都有了,我们开始组装!等一下!在动手之前,你需要了解,四轴飞行器是十分危险的!且不说高空坠落砸人(1公斤的东西掉下来砸人的效果YY吧),更多的事故发生在地面调试时!我们使用的无刷电机,每一个的功率可以达到150瓦甚至更多!而普通吊扇的功率才70瓦!转速则有一万多转!一不小心,你会被打的皮开肉绽!这不是危言耸听!另外锂电池也有一定的危险性!尤其是充电时,千万不要插上电就撒手不管了,也就是充电时间不能太久!另外不要贪便宜选择低质量的锂电池!so如何保护自己?在正式飞行之前,不要给电机装螺旋桨!这样随你怎么失控都不会有高速旋转的桨打到你了! 在调试的时候,一定要小心,小心再小心!锂聚合物电池要妥善保管,具体请问度娘。选择在人少(最好没人),地点开阔的地方试飞,要是试飞时砸到人。。。。。切忌心急!没调好就开始飞万万要不得!接下来可以开工了!第一步,你可以先把机架组装完成,再一点点往机架上装组件1.有的飞控板分为X模式和+模式,建议直接选X模式差别:给四轴定义的前进方向不同不同点就是:X模式动力充沛一些,+模式容易辨认前进方向2.电路的连接:组装需要的零件,机架和电机都会给你配好的,基本不需要另外再买了飞控板线路连接,买飞控的时候会有说明,按说明来就可以了组装时注意,飞控板前进方向右手边的电机及对角的电机是逆时针转的,其余两个是顺时针转的,再各自搭配能使风向下吹的螺旋桨。如果要使电机转向反向,调换电机的三根线中的任意两根即可。就是这个意思:上一张组装完成图这是撸主去年暑假做的!很挫!对了有人可能会问为什么会有两种不同颜色的桨,那是为了在空中飞行是辨认前进方向!比如这样等你的四轴组装完成后,已经具有了升空的潜质了!接下来你要做的,就是按照你买的飞控说明书,和你的遥控器,调试你的四轴!据说mmc10(FF)可以不调试就开飞!玉兔的话可能相对麻烦一点,但是功能也多,无向CF自动返航什么的都有。可以去找一下泡泡的教学视频,简单易懂。调试的部分,每种飞控,每种 遥控器操作不一样,按照说明书进行就可以了。调试到什么程度呢?至少可以平稳悬停在离地面2米的高度吧接下来就是飞行了。首先还是注意安全!选择人少,开阔的地点试飞!试飞时,就保持你面对的方向和四轴前进方向一致!这样容易控制!试飞不要飞太远,尽量保持在20米距离以内!远了你看不清方向,会导致炸鸡! 不要理会围观群众,藐视他们的问题和起哄。新手先练习悬停、降落,然后再联系对头飞(此时四轴前进方向对着你,你打遥控杆都得反着打),侧飞(方向杆和副翼杆一起打)上一个别人的试飞视频吧等你的飞行基本功扎实之后,就可以玩玩新花样了,在这里提供几个思路:航拍和第一视角飞行fpv就不说了。·挂横幅。这个已经挺普遍了,挂的时候注意要离开飞机一点距离,避免导流。还有空投降落伞也是,这两个可以论坛上搜一下,不难做,难在你能不能用到位。投射装置可以参考我签名档里室友的天才发明.·夜光降落伞。TB买或者DIY降落伞,配重用纽扣电池加一个led,led朝上照,这个降落下来的是美丽的发光降落伞。·激光。用在夜航上。去三五电子买一个5V280ma的激光模组,调焦好后装飞机上,晚上看的话就是一条看不到头的耀眼的红线,这下绝对不会飞丢了。接一个满天心分光罩效果超赞。激光还有一个作用就是可以点火,下面会用到。注意不要照到人眼。必瞎。·大功率LED。TB买1W的大功率led,选骚一点的颜色,串联或者用电阻降压装在机子上,同样不怕飞丢。想更引围观的话就买个10W的led,可以直接用3S供电,飞的时候必须戴墨镜防护!!·电磁火包。这个去科创看,有制作教程,40块钱买照相机闪光灯模块+400V大电容+线圈,螺丝当子弹,做一个小型的够用,好的话能打穿可乐罐。暴力慎玩!!土豆火包。简单粗暴。同样去科创看,做个小的玩玩够了,做大了本人不负责任!·空中喷泉。买几十根5毛一根的电子火柴(用拉烟点火器点火),烟花店里买几块钱一个的喷泉烟花,火柴和引线绑在一起,载上去空中燃放,配合机身自旋,勾妹子无压力。·发射鞭炮。用BB炮就很好,这个论坛上也有不少,难在弹仓制作。点火可以用前面说过的激光反复点。·喇叭,TB买块语音芯片(style的两块钱一块,米多的可以定制芯片!)。;两块钱买个大功率的喇叭,上电,用一个通道给予一个高电平来触发声音播放。这个用来表白或则吓唬人都不错。。。·空头烟雾弹。买那种带引线的5毛两个的玩具烟雾弹,当做降落伞的配重。用电子火柴引燃烟雾弹,导线绑在飞机上(做一点防护措施),导线烧完之后就降落伞就降下来,同时还冒着烟雾。
范文三:四轴飞行器,让PCB板飞玩腻了传统的固定翼航模?试试这个袖珍四轴飞行器吧!拂去浮华的复合塑料外表,露出直升机刚毅而细腻的芯——就让PCB板成为这次飞行的承力主体,放PCB飞!我们在制作一个非常袖珍的四轴飞行器,就用PCB作为承力结构。第一个版本被命名为疯狂直升机。它的主要特点有:oooSTM32Cortex-M3CPU3轴加速度计1轴/2轴陀螺仪ooNordic2.4GHz射频通信芯片电动机,螺旋桨和银辉(Silverlit)X翼模型飞机的电池这架直升机可以从电脑上通过USB无线适配器遥控。我们制作了三架样品(每个成员各一架),并完成了大多数的固件程序。为了达到稳定飞行的目的,还需要解决一些控制上的问题,以及完成电脑上的控制程序模块。更多的信息和实际飞行视频会在稍后公布:)第一个飞行视频这是直升机的第一段飞行影像。控制系统工作的很棒,但是它仍然过于依赖操纵者的敏捷(见视频的结尾部分)。这架直升机是通过PC机上运行的Python程序控制的,我们实际上用一个游戏机的蓝牙手柄来操纵它。疯狂直升机四轴飞行器详述像承诺过的那样,我们要在这里公布疯狂直升机(也是我们第一架四轴飞行器)的更多信息。该系统的主要架构如下:疯狂直升机的高层次系统图。直升机本身是围绕CPU组织起来的。CPU的任务是读取物理传感器(陀螺仪和加速度计)的测量结果,给出控制信号控制电机,让直升机保持稳定。通过一个控制反馈回路,CPU每秒能够对电机发送250次调节转速的指令。无线通信的带宽需求很低,仅仅需要发送操作命令和接受遥测数据。CPU上运行的程序可以通过无线通信更新。控制和遥测程序在电脑上运行,控制程序从手柄读取输入,然后向直升机发送命令。我们也有调节直升机上控制参数的程序模块,并且会记录下传感器的测量结果,方便调整控制回路。所有这些开发工作在Windows或linux系统上完成。事实上有三个人同时在这个项目上工作,两个人在Linux上工作,剩下一个人主要使用Windows。利用自由/开源软件(FLOSS,Free/LibreandOpenSourceSoftware)许可对提高工作效率非常有帮助。我们主要使用GCC编译器编译直升机程序,GNU(GNU'sNotUnix,一个包含了递归的缩写!GNULinux工程是为与可复制﹑修改﹑和重新分配的源代码一起的类Unix操作系统的发展而建立的。)建立我们的工程,Mercurial(一个轻量级的分布式版本控制系统)管理我们的源代码,与直升机之间的通讯采用python/pyusb(一个python上的USB通讯软件库)。所有这些软件都能在linux和windows系统间来回无缝切换,使这个项目的管理变得容易许多。电动机之间的距离(X轴和Y轴方向)大约有8cm,整个飞行器的重量只有20g。电路板顶面的细节疯狂直升机电路板顶面细节电路板顶面包含了传感器和控制/通讯电路。ooooJTAG/串行接口用来向处理器编程,传送debug信息。CPU是STM32Cortex-M3。时钟设定为内部振荡器64MHz。2轴X-Y陀螺仪InvenSenseIDG500。它的模拟信号输出连接到CPU的模数转换器。Z轴陀螺仪InvenSenseISZ500。和X-Y陀螺一样,模拟信号输出连接到CPU的模数转换器。o2.4GHz的射频通信基于Nordic的nRF24L01芯片。它实际上是一个通过SparkFun出售的带接口电路板,通过SPI端口连接到CPU。o3轴加速度计是BoschSMB380。它通过I?C总线连接到CPU。电路板底面的细节疯狂直升机电路板底面细节这里没有什么特别之处,除了一小块电池通过胶带粘在电路板底面。这些电池来自一架Silverlitx-twin模型飞机,允许我们的直升机飞行4.5分钟。电池下方的电路细节在电池下方是供电电路和功率控制电路。oooo充电插座连接外界的5V电源,给电池充电电源开关切换直升机的电源供应(连接器/充电电池)5V升压电路将3 4V的电池电压升压到5V。两个3.3V线性稳压器,从5V电压降压输出3.3V电压。数字和模拟3.3V供电电压相互独立。这是为了减少对模拟器件的噪声干扰(两个陀螺仪,设计中很重要的一部分)。o最后,在四个侧边正中有电动机的驱动晶体管。电能从PCB梁的顶部和底部布线传送,为电动机提供能量。值得一提的是,我们在3.3V稳压器右边放置了电池充电芯片,这是一片常用的MAX1555,它工作的很好。使用升压电路的目的在于在电池的基础上提供更加稳定的供电,在电池即将耗尽,电压开始下降时它特别有效,同时还能够减小电机驱动电路带来的噪声。但是说到底这些芯片使用2.8V线性稳压器供电就能工作,因此我们计划在下一个版本中取消升压电路,同时还打算把无线通讯模块也集成到电路板上。电动机和螺旋桨都来自Silverlitx-twin模型飞机,它们直接由电池电压供电。
范文四:DIY四轴飞行器制作过程,1.从旧货摊买的两个硬盘.JPG (94.34 KB)2.费了九牛二虎之力,最后改造一个拆手机用的起子,搞定了.JPG (91.37KB)先贴两个图试试能否成功 , 下面接着来。机架打算用现有的电直尾管和管座配上硬盘片构成,电机用新西达2212 KV930,两正两反的桨用口碑不错的德国EPP1045 。3.固定电直尾管的座子,好贵呀.JPG (103.48KB)5.和到手的电机、尾管合张照.JPG (96.75 KB)
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00:109.EPP1045.JPG (54.61 KB)
00:1010.一正一反.JPG (41.86 KB)
00:1011.和市场上3块钱一个的正桨对比.JPG (43.58 KB)
00:1312.用电机原配的桨保护器固定两叶桨.JPG (54.11 KB)
00:1313.焊上香蕉头,感觉重量不小,拆除前留个影.JPG (102.04 KB)
00:1314.电机安装固定方式.JPG (61.69 KB)
00:1315.机架整体结构.JPG (87.7 KB)
00:1316.平视角度,很有型吧:).JPG (88.34 KB)
00:1317.整机完成效果图.JPG (77.59 KB)
00:13好了,机架完成了。接下来是遥控器的改造时间,
买了个又便宜又大块的FT06-C, 准备先把6通改到8通,增加两个比例通道,并且配上LCD液晶屏,用来显示控的相关参数。控的高频头还留用,PPM编码板整个换掉它。18.准备拿来折腾的天地飞6C控.JPG (125.49 KB)
00:2619.FT06-C内部结构.JPG (85.71 KB)
00:2620.在这个位置加个LCD屏.JPG (101.82 KB)
00:2621.打回来的样板,这样做省¥¥.JPG (133.46 KB)
00:2622.为裁板专门买的勾刀.JPG (103.18 KB)
00:2623.花了一个多小时时间,搞定!.JPG (129.54 KB)
00:2624.拆掉FT06-C控的原装PPM板.JPG (102.6 KB)
00:2625.比下位置,很正点:).JPG (141.73 KB)
00:2626.FT06-C的这个位置,刚好能放进一个5110屏.JPG (102.42 KB)
00:2627.液晶屏的PCB板.JPG (100.16 KB)
00:2628.预期效果.JPG (93.3 KB)
00:2629.PPM控制板焊接完工.JPG (235.66 KB)
00:3330.看背面。底部电源走线,被工厂做板时移错了位置.JPG (232.34 KB)
00:3331.新到手的5110LCD屏.JPG (91.74 KB)
00:3332.布线时未注意,搞反了液晶的方向:-( ,还好飞线不多.JPG (95.22 KB)
00:3333.液晶屏点亮成功.JPG (87.11 KB)
00:3334.效果怎样:).JPG (112.34 KB)
00:3335.安装右边电位器.JPG (106.89 KB)
00:3337.安装左边电位器.JPG (116.31 KB)
00:3339.液晶、电位器的连线.JPG (111.63 KB)
00:3340.增加的两个电位器.JPG (115.61 KB)
00:3341.旋钮安装好的样子.JPG (137.71 KB)
00:3342.增加的电位器旋钮高度.JPG (86.42 KB)
00:3343.工程模式,校准摇杆中立点.JPG (42.04 KB)
00:3344.工作时,显示前6个通道的PPM有效值.JPG (110.83 KB)
00:3345.从接收机输出测得的8通道PPM波形.JPG (38.22 KB)
00:3346.在G3.5中试飞测试.jpg (8.02 KB)
范文五:DIY四轴飞行器制作过程,超清晰多图!!!本人是航模菜鸟,大概是去年11月份,迷上了四轴飞行器,经常上MK的网站看飞行录相,四轴飞行起来稳定性真好,简直是酷毙了。最终没能抵制住诱惑,冲动之下决定自已也做个来玩玩。从网上收集资料,一切从0起步。经历了几个月的走走停停,现在已陆续完成了无刷电调、四轴机架、遥控器多通道改造、IMU模块、飞控板设计制作。现小有成果,公布出来和大家交流交流,以资进步。由于水平所限,本人只熟悉和使用51架构的MCU,系统的所有模块都是架构在C8051F的基础上。但四轴所涉及的原理、控制理论都是一样的原理,希望各位同好网友不吝赐教,1.从旧货摊买的两个硬盘.JPG (94.34 KB)
00:062.费了九牛二虎之力,最后改造一个拆手机用的起子,搞定了.JPG (91.37 KB) 00:06先贴两个图试试能否成功 , 下面接着来。机架打算用现有的电直尾管和管座配上硬盘片构成,电机用新西达2212 KV930,两正两反的桨用口碑不错的德国EPP1045 。4.固定电直尾管的座子,好贵呀.JPG (103.48 KB)
00:104.固定电直尾管的座子,好贵呀.JPG (103.48 KB)
00:105.和到手的电机、尾管合张照.JPG (96.75 KB)
00:106.外加工的4个电机安装座.JPG (73.54 KB)
00:107.机体主要部分完成.JPG (99.46 KB)
00:108.加工机架的得力工具:) ,桌面微型台钻.jpg (68.77 KB)
00:109.EPP1045.JPG (54.61 KB)
00:1010.一正一反.JPG (41.86 KB)
00:1011.和市场上3块钱一个的正桨对比.JPG (43.58 KB)
00:1312.用电机原配的桨保护器固定两叶桨.JPG (54.11 KB)
00:1313.焊上香蕉头,感觉重量不小,拆除前留个影.JPG (102.04 KB)
00:1314.电机安装固定方式.JPG (61.69 KB)
00:1315.机架整体结构.JPG (87.7 KB)
00:1316.平视角度,很有型吧:).JPG (88.34 KB)
00:1317.整机完成效果图.JPG (77.59 KB)
00:13好了,机架完成了。接下来是遥控器的改造时间,买了个又便宜又大块的FT06-C,准备先把6通改到8通,增加两个比例通道,并且配上LCD液晶屏,用来显示控的相关参数。控的高频头还留用,PPM编码板整个换掉它。18.准备拿来折腾的天地飞6C控.JPG (125.49 KB)
00:2619.FT06-C内部结构.JPG (85.71 KB)
00:2620.在这个位置加个LCD屏.JPG (101.82 KB)
00:2621.打回来的样板,这样做省¥¥.JPG (133.46 KB)
00:2622.为裁板专门买的勾刀.JPG (103.18 KB)
00:2623.花了一个多小时时间,搞定!.JPG (129.54 KB)
00:2624.拆掉FT06-C控的原装PPM板.JPG (102.6 KB)
00:2625.比下位置,很正点:).JPG (141.73 KB)
00:2626.FT06-C的这个位置,刚好能放进一个5110屏.JPG (102.42 KB)
00:2627.液晶屏的PCB板.JPG (100.16 KB)
00:2628.预期效果.JPG (93.3 KB)
00:2629.PPM控制板焊接完工.JPG (235.66 KB)
00:3330.看背面。底部电源走线,被工厂做板时移错了位置.JPG (232.34 KB)
00:3331.新到手的5110LCD屏.JPG (91.74 KB)
00:3332.布线时未注意,搞反了液晶的方向:-( ,还好飞线不多.JPG (95.22 KB)
00:3333.液晶屏点亮成功.JPG (87.11 KB)
00:3334.效果怎样:).JPG (112.34 KB)
00:3335.安装右边电位器.JPG (106.89 KB)
00:3336.右边.JPG (132.62 KB)
00:3337.安装左边电位器.JPG (116.31 KB)
00:3338.左边.JPG (135.66 KB)
00:3339.液晶、电位器的连线.JPG (111.63 KB)
00:3340.增加的两个电位器.JPG (115.61 KB)
00:3341.旋钮安装好的样子.JPG (137.71 KB)
00:3342.增加的电位器旋钮高度.JPG (86.42 KB)
00:3343.工程模式,校准摇杆中立点.JPG (42.04 KB)
00:3344.工作时,显示前6个通道的PPM有效值.JPG (110.83 KB)
00:3345.从接收机输出测得的8通道PPM波形.JPG (38.22 KB)
00:3346.在G3.5中试飞测试.jpg (8.02 KB)
范文六:1.
如果你想享受飞行的乐趣,不想被装机,修机折磨,并且又有一定的经济条件的话,那么基石pro+是你不二的选择。如果你想体验飞行和动手的双重乐趣,或者RMB不是个问题,那么自己动手也就是DIY吧!2.
善用论坛搜索功能事半功倍3.
一句话,省钱是费钱的开始一、
理论基础首先,你得明白你要做的东西—四轴飞行器的工作原理。四轴飞行器大致由以下几个部分构成(推荐大家到百度百科搜一下更详细的解释)①
机架:飞机的骨架,载有各种设备②
飞控:飞机的大脑,载有加速度计、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器。由它来控制四个电机的转速进而控制飞机的姿态。或是加上GPS完成定高定点返航等功能。其本质是单片机。有些人想一上来就自己做飞控,我感觉这有点困难,因为你对这个东西都还不了解就直接去弄,肯定不行,还有这个东西涉及的面很广,一时半会很难弄通,可以先弄一些成品的飞控,懂得一些知识了再去亲自做。常见的飞控有DJI的NAZA
A2(大疆也就是DJI,很成功的商品飞控,相当于中国的ipone。这个公司是骂的人最多也是用的最多的飞控,性能确实比较出众,用户需要比较少的知识就能使用,对用户要求不是很高,但是价格也是差不多最贵的,炸机也很多,摔坏了机器,对不起不是我们的问题,是操作失误,或者大疆客服直接万能的回复 “绝对是干扰!!”返一次长维修一次价格也是不菲的)、零度的X4
双子星(因为这个是两个飞控组合的飞控,两个飞控同时抽风的几率还是很小的,所以这款飞控号称永不炸机的飞控,但是前一段还是有人炸了这款飞控)、APM(功能强大,调试的好的话可以顶上几千块的飞控,但是需要比较好的专业知识,英语比较好,能经得起折腾的才能玩好)、MWC(也是一款开源的比较好的飞控,功能也比较强大)、QQ飞控(不推荐,功能不完善,不稳定新手用肯定会吃亏,价格几十块钱)、CC3D(小型穿越机的比较好的选择,一般轴距在250,330mm左右)等(在接下来的文件夹里会着重介绍几个我接触过的飞控)③
电调:全称电子调速器,它的输入是直流,通常由2-6节锂电池来供电。输出是三相交流,可以直接驱动电机。另外航模无刷电子调速器还有三根信号输出线,用于接接收机。信号线可以引出稳定的5V电压,一般可以带2-4个舵机供电。航空模型就是通过遥控对航模无刷电子调速器的控制以达到调整飞机的各种飞行姿势和动作。④
无刷电机:通过三相交流电产生一个旋转磁场驱动转子转动。有宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点。无刷电机KV值定义为 转速/V,意思为输入电压增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值。但对于无刷电机来说不只是说明电机转速与电压成严格的线性比例关系,详见百度百科(在文件夹里也有相应的介绍,感兴趣的可以研究一下) ⑤
遥控、接收:Q:什么是美国手、日本手?A:遥控器上油门的位置在右边是日本手、在左边是美国手。个人推荐美国手,左手控制油门和转向,右手控制副翼和俯仰,比较符合认知规律Q:几通道是什么?A:通道就是可以遥控器控制的动作路数,比如四轴需要控制油门、转向、俯仰、横滚四个动作,那么你最少需要一个四通道的遥控器,但是四轴飞行器以后可能用到更多的功能开关,比如一键返航,一键降落,各种飞行模式的切换。 ⑥
电池:锂电,不同于常见的锂电池,最大的特点是放电倍率大,你永远不会想象一块电池的放电电流可以达到几百安培,手机的电池放电电流一般是0.4A左右,千万不要尝试用手机电池或者充电宝里的18650电池代替动力电,否则后果可能很严重。Q:电池上的几S是什么意思?A:几S即为几片串联,比如3S2200mAh就是3片2200mAh的电池串联,额定电压11.1V,因为飞行器的功率大,所以我们要提高电压来减小电流的热损耗(Q=I2Rt)。又因为我们把锂电池串联使用,所以我们需要平衡充电器,简称平衡充。就是为了将每一片电池的电压充到一个水平以防过充过放,锂电池是很娇气的,所以我们平常用的电池都有保护板来防止过充过放,但是一般的保护板承受不了这么大的电流,所以在日常使用中必须用平衡充。Q:电池上的几C是什么意思?A:放电倍率。是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,它在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常以字母C表示。比如3S2200mAh 20C,那么它的最大放电电流就是2.2*20=44A不要让电池短路,不要过放,不要用尖锐的东西刺破电池的外包装,否则很可能出现比较严重的后果。⑦ 充电器:即为平衡充。可以将每一片锂电池充到相同的电压。有些还有放电、测内阻、绘制放电曲线等功能接下来说重点四轴飞行器又是怎么运动的呢?(配图以“十”模式(一般分为+模式和X模式)为例,转自百度百科)图(a)中,因有两对电机转向相反,可以平衡其对机身的反扭矩,当同时增加四个电机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大,当总拉力足以克服整机的重量时,四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之,同时减小四个电机的输出功率,四旋翼飞行器则垂直下降,直至平衡落地,实现了沿z轴的垂直运动。在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时,飞行器便保持悬停状态。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。图(b)中,电机1的转速上升,电机3的转速下降,电机2、电机4的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变,旋翼1与旋翼3转速改变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升,旋翼3的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转(方向如图所示),同理,当电机1的转速下降,电机3的转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器的俯仰运动。横滚同理。四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩,为了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两个正转,两个反转,且对角线上的来年各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关,当四个电机转速相同时,四个旋翼产生的反扭矩相互平衡,四旋翼飞行器不发生转动;当四个电机转速不完全相同时,不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图(d)中,当电机1和电机3的转速上升,电机2和电机4的转速下降时,旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩,机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转动,实现飞行器的偏航运动,转向与电机1、电机3的转向相反。要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动,必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在图(e)中,增加电机3转速,使拉力增大,相应减小电机1转速,使拉力减小,同时保持其它两个电机转速不变,反扭矩仍然要保持平衡。按图(b)的理论,飞行器首先发生一定程度的倾斜,从而使旋翼拉力产生水平分量,因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。当然在图(b)图(c)中,飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同时也会产生沿x、y轴的水平运动。二、
设备购买TB是主战场,一定不要贪便宜去不知名的小店买,买到假货得不偿失(电机电调居多),毕竟天上飞的东西,安全最重要本帖推荐一套最适合新手入门的配置1.飞控:
NAZAlite调试简单。APM飞控,功能强大,价格也可以,一般配合着GPS一起买。最近刚出了一个PIX用的32位处理器,功能强大,价格相对于商品飞控来说亲民了。2.电机:2212 KV980
推荐朗宇A2212(用的人多,便宜,售后也不错)
银燕2212(新出的,貌似也不错)。Xxd的也可以,主要是便宜,什么动平衡,发热高啊这些问题肯定不会避免。出来飞,总是要炸的,不用买太好的,先用便宜的设备练技术。大拉力的电机比如F08,3508比较主流的电机。3.电调:如果没有升级大电机的打算,好盈天行者20A足够。还可以刷blheli固件,完爆铂金。如果想一步到位可以入铂金30A或者乐天(X-roter)吧。不推荐四合一,坏一个全不能用了4.桨:8元一对的仿APC1047,自己做平衡。或者1045也行。第一次直接买至少十对,相信我,新手最容易坏桨。否则邮费比东西还贵就不划算了5.机架:可以用仿F450,便宜,炸了不心疼。新手不要配脚架,起降的时候容易翻。或者自己做,推荐铝方管材料的,便宜耐炸还轻。6.遥控:推荐一步到位,没钱用华科尔D10或者天地飞9。有钱用futuba。差不多的话天地飞7吧,买个杂牌的遥控用的感觉安全性会大大缩水,而且调试起来会让你头疼的不行,如果因为遥控问题炸机就不合算了。不要买天地飞6 ,太坑了,出二手根本没人要掉价特别快,而且功能少,设置困难,飞多轴通道太少用不来,天七也还可以,掉价还慢点7.充电器:B6还好吧。有能力的可以用A9或者A68.电池:本套设备用3S2200 25C,5000ma的电池也可以。不推荐杂牌。有动手能力的自己买电芯自己组。三、
设备组装1. 机架的安装,详见说明书2. 电机与电调的连接:可以用香蕉头,不过不推荐,引起新手炸机最高的两个原因就是香蕉头松脱和射桨。香蕉头多次插拔后会氧化,变松。所以推荐调整好电机转向后(将三根线中的任意两跟对调以后即可反转)直接焊死。电机具体转向请参照飞控的说明。3. 电调与插头的链接:注意不要出现环形的线,以免产生电磁场影响电子设备。无把握可以用分电板,不过不推荐。焊接方法推荐啊诺的这篇帖子/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=9318114. 电调与飞控、飞控与接收的连接:参照电调,飞控、遥控器的说明书。5. 装桨:调试时一定不要装桨!!!调试完毕可以起飞时再装桨。四、
装机完成后首飞前准备1.
确保各个器件之间连接正确可靠,桨的方向正确,电机转向正确,如果是管状机臂一定要调水平电机座。确保遥控电量充足。遥控的通道与飞机各个动作对应,可以在地面调参软件中查看2.
最好练一下模拟器,随便什么直机都行,练会对尾悬停就基本可以飞四轴了,有一定的舵面反应,别上天以后慌了神不知道手怎么动作就行。四轴特别好飞(如果你飞过直机),难度比直机小多了3.
手法:新手初期飞行时,推杆时不要大舵量,毕竟不是玩具,怎么推都没事。推杆时一定要一点一点推,要慢要稳。起飞时因为有地面效应飞机乱晃的话可以适当给一个大油门。起飞要果断,因为飞控只有在离地以后才会自己修正姿态。4.
场地:一定要无人,空旷,远离楼群街道。不要在人群里飞,否则。。。。 玩到一定的程度肯定想往更高端的地方走,一个方向是去开发程序,在一个就可以进行FPV(first person view)。需要的东西是一个比较稳定 的飞行器,一套图像传输设备,包括:图传发射、接收一般用5.8G频率的。摄像头,屏幕。OSD。这样你就可以体验机舱视角开飞机的乐趣了。推荐几个论坛:中国模型论坛、5imx模型论坛这两个是我认为比较好的也比较活跃的论坛,里面有单独的版块可以进去学习,还有一个航模吧,贴吧没有论坛专业,但是也有比较厉害的人。多看帖,不会就提问。基石无人机 ()招商热线tel:
QQ基石、大疆、零度, 炸机撞墙维修QQ群.
如果你想享受飞行的乐趣,不想被装机,修机折磨,并且又有一定的经济条件的话,那么基石pro+是你不二的选择。如果你想体验飞行和动手的双重乐趣,或者RMB不是个问题,那么自己动手也就是DIY吧!2.
善用论坛搜索功能事半功倍3.
一句话,省钱是费钱的开始一、
理论基础首先,你得明白你要做的东西—四轴飞行器的工作原理。四轴飞行器大致由以下几个部分构成(推荐大家到百度百科搜一下更详细的解释)①
机架:飞机的骨架,载有各种设备②
飞控:飞机的大脑,载有加速度计、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器。由它来控制四个电机的转速进而控制飞机的姿态。或是加上GPS完成定高定点返航等功能。其本质是单片机。有些人想一上来就自己做飞控,我感觉这有点困难,因为你对这个东西都还不了解就直接去弄,肯定不行,还有这个东西涉及的面很广,一时半会很难弄通,可以先弄一些成品的飞控,懂得一些知识了再去亲自做。常见的飞控有DJI的NAZA
A2(大疆也就是DJI,很成功的商品飞控,相当于中国的ipone。这个公司是骂的人最多也是用的最多的飞控,性能确实比较出众,用户需要比较少的知识就能使用,对用户要求不是很高,但是价格也是差不多最贵的,炸机也很多,摔坏了机器,对不起不是我们的问题,是操作失误,或者大疆客服直接万能的回复 “绝对是干扰!!”返一次长维修一次价格也是不菲的)、零度的X4
双子星(因为这个是两个飞控组合的飞控,两个飞控同时抽风的几率还是很小的,所以这款飞控号称永不炸机的飞控,但是前一段还是有人炸了这款飞控)、APM(功能强大,调试的好的话可以顶上几千块的飞控,但是需要比较好的专业知识,英语比较好,能经得起折腾的才能玩好)、MWC(也是一款开源的比较好的飞控,功能也比较强大)、QQ飞控(不推荐,功能不完善,不稳定新手用肯定会吃亏,价格几十块钱)、CC3D(小型穿越机的比较好的选择,一般轴距在250,330mm左右)等(在接下来的文件夹里会着重介绍几个我接触过的飞控)③
电调:全称电子调速器,它的输入是直流,通常由2-6节锂电池来供电。输出是三相交流,可以直接驱动电机。另外航模无刷电子调速器还有三根信号输出线,用于接接收机。信号线可以引出稳定的5V电压,一般可以带2-4个舵机供电。航空模型就是通过遥控对航模无刷电子调速器的控制以达到调整飞机的各种飞行姿势和动作。④
无刷电机:通过三相交流电产生一个旋转磁场驱动转子转动。有宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点。无刷电机KV值定义为 转速/V,意思为输入电压增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值。但对于无刷电机来说不只是说明电机转速与电压成严格的线性比例关系,详见百度百科(在文件夹里也有相应的介绍,感兴趣的可以研究一下) ⑤
遥控、接收:Q:什么是美国手、日本手?A:遥控器上油门的位置在右边是日本手、在左边是美国手。个人推荐美国手,左手控制油门和转向,右手控制副翼和俯仰,比较符合认知规律Q:几通道是什么?A:通道就是可以遥控器控制的动作路数,比如四轴需要控制油门、转向、俯仰、横滚四个动作,那么你最少需要一个四通道的遥控器,但是四轴飞行器以后可能用到更多的功能开关,比如一键返航,一键降落,各种飞行模式的切换。 ⑥
电池:锂电,不同于常见的锂电池,最大的特点是放电倍率大,你永远不会想象一块电池的放电电流可以达到几百安培,手机的电池放电电流一般是0.4A左右,千万不要尝试用手机电池或者充电宝里的18650电池代替动力电,否则后果可能很严重。Q:电池上的几S是什么意思?A:几S即为几片串联,比如3S2200mAh就是3片2200mAh的电池串联,额定电压11.1V,因为飞行器的功率大,所以我们要提高电压来减小电流的热损耗(Q=I2Rt)。又因为我们把锂电池串联使用,所以我们需要平衡充电器,简称平衡充。就是为了将每一片电池的电压充到一个水平以防过充过放,锂电池是很娇气的,所以我们平常用的电池都有保护板来防止过充过放,但是一般的保护板承受不了这么大的电流,所以在日常使用中必须用平衡充。Q:电池上的几C是什么意思?A:放电倍率。是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,它在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常以字母C表示。比如3S2200mAh 20C,那么它的最大放电电流就是2.2*20=44A不要让电池短路,不要过放,不要用尖锐的东西刺破电池的外包装,否则很可能出现比较严重的后果。⑦ 充电器:即为平衡充。可以将每一片锂电池充到相同的电压。有些还有放电、测内阻、绘制放电曲线等功能接下来说重点四轴飞行器又是怎么运动的呢?(配图以“十”模式(一般分为+模式和X模式)为例,转自百度百科)图(a)中,因有两对电机转向相反,可以平衡其对机身的反扭矩,当同时增加四个电机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大,当总拉力足以克服整机的重量时,四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之,同时减小四个电机的输出功率,四旋翼飞行器则垂直下降,直至平衡落地,实现了沿z轴的垂直运动。在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时,飞行器便保持悬停状态。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。图(b)中,电机1的转速上升,电机3的转速下降,电机2、电机4的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变,旋翼1与旋翼3转速改变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升,旋翼3的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转(方向如图所示),同理,当电机1的转速下降,电机3的转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器的俯仰运动。横滚同理。四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩,为了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两个正转,两个反转,且对角线上的来年各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关,当四个电机转速相同时,四个旋翼产生的反扭矩相互平衡,四旋翼飞行器不发生转动;当四个电机转速不完全相同时,不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图(d)中,当电机1和电机3的转速上升,电机2和电机4的转速下降时,旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩,机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转动,实现飞行器的偏航运动,转向与电机1、电机3的转向相反。要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动,必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在图(e)中,增加电机3转速,使拉力增大,相应减小电机1转速,使拉力减小,同时保持其它两个电机转速不变,反扭矩仍然要保持平衡。按图(b)的理论,飞行器首先发生一定程度的倾斜,从而使旋翼拉力产生水平分量,因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。当然在图(b)图(c)中,飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同时也会产生沿x、y轴的水平运动。二、
设备购买TB是主战场,一定不要贪便宜去不知名的小店买,买到假货得不偿失(电机电调居多),毕竟天上飞的东西,安全最重要本帖推荐一套最适合新手入门的配置1.飞控:
NAZAlite调试简单。APM飞控,功能强大,价格也可以,一般配合着GPS一起买。最近刚出了一个PIX用的32位处理器,功能强大,价格相对于商品飞控来说亲民了。2.电机:2212 KV980
推荐朗宇A2212(用的人多,便宜,售后也不错)
银燕2212(新出的,貌似也不错)。Xxd的也可以,主要是便宜,什么动平衡,发热高啊这些问题肯定不会避免。出来飞,总是要炸的,不用买太好的,先用便宜的设备练技术。大拉力的电机比如F08,3508比较主流的电机。3.电调:如果没有升级大电机的打算,好盈天行者20A足够。还可以刷blheli固件,完爆铂金。如果想一步到位可以入铂金30A或者乐天(X-roter)吧。不推荐四合一,坏一个全不能用了4.桨:8元一对的仿APC1047,自己做平衡。或者1045也行。第一次直接买至少十对,相信我,新手最容易坏桨。否则邮费比东西还贵就不划算了5.机架:可以用仿F450,便宜,炸了不心疼。新手不要配脚架,起降的时候容易翻。或者自己做,推荐铝方管材料的,便宜耐炸还轻。6.遥控:推荐一步到位,没钱用华科尔D10或者天地飞9。有钱用futuba。差不多的话天地飞7吧,买个杂牌的遥控用的感觉安全性会大大缩水,而且调试起来会让你头疼的不行,如果因为遥控问题炸机就不合算了。不要买天地飞6 ,太坑了,出二手根本没人要掉价特别快,而且功能少,设置困难,飞多轴通道太少用不来,天七也还可以,掉价还慢点7.充电器:B6还好吧。有能力的可以用A9或者A68.电池:本套设备用3S2200 25C,5000ma的电池也可以。不推荐杂牌。有动手能力的自己买电芯自己组。三、
设备组装1. 机架的安装,详见说明书2. 电机与电调的连接:可以用香蕉头,不过不推荐,引起新手炸机最高的两个原因就是香蕉头松脱和射桨。香蕉头多次插拔后会氧化,变松。所以推荐调整好电机转向后(将三根线中的任意两跟对调以后即可反转)直接焊死。电机具体转向请参照飞控的说明。3. 电调与插头的链接:注意不要出现环形的线,以免产生电磁场影响电子设备。无把握可以用分电板,不过不推荐。焊接方法推荐啊诺的这篇帖子/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=9318114. 电调与飞控、飞控与接收的连接:参照电调,飞控、遥控器的说明书。5. 装桨:调试时一定不要装桨!!!调试完毕可以起飞时再装桨。四、
装机完成后首飞前准备1.
确保各个器件之间连接正确可靠,桨的方向正确,电机转向正确,如果是管状机臂一定要调水平电机座。确保遥控电量充足。遥控的通道与飞机各个动作对应,可以在地面调参软件中查看2.
最好练一下模拟器,随便什么直机都行,练会对尾悬停就基本可以飞四轴了,有一定的舵面反应,别上天以后慌了神不知道手怎么动作就行。四轴特别好飞(如果你飞过直机),难度比直机小多了3.
手法:新手初期飞行时,推杆时不要大舵量,毕竟不是玩具,怎么推都没事。推杆时一定要一点一点推,要慢要稳。起飞时因为有地面效应飞机乱晃的话可以适当给一个大油门。起飞要果断,因为飞控只有在离地以后才会自己修正姿态。4.
场地:一定要无人,空旷,远离楼群街道。不要在人群里飞,否则。。。。 玩到一定的程度肯定想往更高端的地方走,一个方向是去开发程序,在一个就可以进行FPV(first person view)。需要的东西是一个比较稳定 的飞行器,一套图像传输设备,包括:图传发射、接收一般用5.8G频率的。摄像头,屏幕。OSD。这样你就可以体验机舱视角开飞机的乐趣了。推荐几个论坛:中国模型论坛、5imx模型论坛这两个是我认为比较好的也比较活跃的论坛,里面有单独的版块可以进去学习,还有一个航模吧,贴吧没有论坛专业,但是也有比较厉害的人。多看帖,不会就提问。基石无人机 ()招商热线tel:
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范文七:DIY四轴飞行器制作过程,超清晰多图!!!楼主 大 中 小 发表于
只看该作者DIY四轴飞行器制作过程,超清晰多图!!!本人是航模菜鸟,大概是去年11月份,迷上了四轴飞行器,经常上MK的网站看飞行录相,四轴飞行起来稳定性真好,简直是酷毙了。最终没能抵制住诱惑,冲动之下决定自已也做个来玩玩。从网上收集资料,一切从0起步。经历了几个月的走走停停,现在已陆续完成了无刷电调、四轴机架、遥控器多通道改造、IMU模块、飞控板设计制作。现小有成果,公布出来和大家交流交流,以资进步?
由于水平所限,本人只熟悉和使用51架构的MCU,系统的所有模块都是架构在C8051F的基础上。但四轴所涉及的原理、控制理论都是一样的原理,希望各位同好网友不吝赐教,多多指导,谢谢!!![ 本帖最后由 hn_ny_dxs 于
17:19 编辑 ]附件1.从旧货摊买的两个硬盘.JPG (94.34 KB) 00:062.费了九牛二虎之力,最后改造一个拆手机用的起子,搞定了.JPG(91.37 KB) 00:06本帖最近评分记录? iman 威望 +2 【发贴鼓励】感谢分享,希望继续努力发更多 ... 22:04? kekokele 威望 +2 这么好的作品,不给分我会愧疚一辈子的 17:46? clement_chan 威望 +2 【发贴鼓励】感谢分享,希望继续努力发更多 ...
11:15? cyl 威望 +2 【发贴鼓励】感谢分享! LZ好手艺!
? llzzxxmmwwcc 威望 +2 【精品文章】感谢分享!
18:48TOP【网上礼节十条】 沙发 大 中 小 发表于
只看该作者, 下面接着来。机架打算用现有的电直尾管和管座配电机用新西达2212 KV930,两正两反的桨用口碑不错的德国EPP1045 。
4.固定电直尾管的座子,好贵呀.JPG (103.48 KB)
? 00:104.固定电直尾管的座子,好贵呀.JPG (103.48 KB) 00:105.和到手的电机、尾管合张照.JPG (96.75 KB) 00:106.外加工的4个电机安装座.JPG (73.54 KB) 00:107.机体主要部分完成.JPG (99.46 KB) 00:108.加工机架的得力工具:),桌面微型台钻.jpg (68.77 KB) 00:109.EPP1045.JPG(54.61 KB) 00:1010.一正一反.JPG (41.86 KB) 00:10TOP【网上礼节十条】 藤椅 大 中 小 发表于
只看该作者为提高发帖效率,制作过程从略,一切用图片说话?
附件11.和市场上3块钱一个的正桨对比.JPG (43.58 KB) 00:1312.用电机原配的桨保护器固定两叶桨.JPG (54.11 KB) 00:1313.焊上香蕉头,感觉重量不小,拆除前留个影.JPG (102.04 KB) 00:1314.电机安装固定方式.JPG (61.69 KB) 00:1315.机架整体结构.JPG (87.7 KB) 00:1316.平视角度,很有型吧:).JPG (88.34 KB) 00:1317.整机完成效果图.JPG (77.59 KB) 00:13TOP
【5iMX官方微薄,获取最新论坛信息及通知:.cn/5imxbbs,欢迎收听】板凳 大 中 小 发表于
只看该作者好了,机架完成了。接下来是遥控器的改造时间 ,
买了个又便宜又大块的FT06-C, 准备先把6通改到8通,增加两个比例通道,并且配上LCD液晶屏,用来显示控的相?
关参数。控的高频头还留用,PPM编码板整个换掉它。附件18.准备拿来折腾的天地飞6C控.JPG (125.49 KB) 00:2619.FT06-C内部结构.JPG (85.71 KB) 00:2620.在这个位置加个LCD屏.JPG (101.82 KB) 00:2621.打回来的样板,这样做省¥¥.JPG (133.46 KB) 00:2622.为裁板专门买的勾刀.JPG (103.18 KB) 00:2623.花了一个多小时时间,搞定!.JPG (129.54 KB) 00:2624.拆掉FT06-C控的原装PPM板.JPG (102.6 KB) 00:2625.比下位置,很正点:).JPG (141.73 KB) 00:2626.FT06-C的这个位置,刚好能放进一个5110屏.JPG (102.42 KB) 00:2627.液晶屏的PCB板.JPG (100.16 KB) 00:2628.预期效果.JPG (93.3 KB) 00:26TOP
【网上礼节十条】
范文八:基于stm32设计的四轴飞行器 引言四轴飞行器是一种结构紧凑、飞行方式独特的垂直起降式飞行器,与普通的飞行器相比具有结构简单,故障率低和单位体积能够产生更大升力等优点,在军事和民用多个领域都有广阔的应用前景,非常适合在狭小空间内执行任务。因此四旋翼飞行器具有广阔的应用前景,吸引了众多科研人员,成为国内外新的研究热点。本设计主要通过利用惯性测量单元(IMU)姿态获取技术、PID电机控制算法、2.4G无线遥控通信技术和高速空心杯直流电机驱动技术来实现简易的四轴方案。整个系统的设计包括飞控部分和遥控部分,飞控部分采用机架和控制核心部分一体设计增加系统稳定性,遥控部分采用模拟摇杆操作输入使操作体验极佳,两部分之间的通信采用2.4G无线模块保证数据稳定传输。飞行控制板采用高速单片机STM32作为处理器,采用含有三轴陀螺仪、三轴加速度计的运动传感器MPU6050作为惯性测量单元,通过2.4G无线模块和遥控板进行通信,最终根据PID控制算法通过PWM方式驱动空心杯电机来达到遥控目标。1、系统总体设计系统硬件的设计主要分要遥控板和飞控板两个部分,遥控板采用常见羊角把游戏手柄的外形设计,控制输入采用四向摇杆,无线数据传输采用2.4G无线模块。飞控板采用控制处理核心和机架一体的设计即处理器和电机都集成在同一个电路板上,采用常规尺寸能够采用普通玩具的配件。系统软件的设计同样包括遥控板和飞控板两部分的工作,遥控板软件的设计主要包括ADC的采集和数据的无线发送。飞控板的软件的设计主要包括无线数据的接收,自身姿态的实时结算,电机PID增量的计算和电机的驱动。整个四轴飞行器系统包括人员操作遥控端和飞行器控制端,遥控端主控制器STM32通过ADC外设对摇杆数据进行采集,把采集到的数据通过2.4G无线通信模块发送至飞控端。飞控板的主要工作就是通过无线模块进行控制信号的接收,并且利用惯性测量单元获得实时系统加速度和角速度原始数据,并且最终解算出当前的系统姿态,然后根据遥控板发送的目标姿态和当姿态差计算出PID电机增量,然后通过PWM驱动电机进行系统调整来实现飞行器的稳定飞行。系统的总体设计框图如图1所示。2、四轴飞行器的硬件设计2.1主控单元选择从成本和性能综合考虑,飞控板和遥控板的主控单元都采用意法半导体公司的增强型高速单片机STM32F103作为主控的,STM32F103是基于的ARM 32位的Cortex-M3内核架构,稳定工作频率可达72MHz,是一个具有丰富资源、高速时钟的精简指令的微处理器。STM32F103拥有从64K或128K字节的闪存程序可选存储器,高达20K字节的SRAM,2个12位模数转换器多达16个输入通道,7通道DMA控制器,多达80个快速I/O端口,串行单线调试(SWD)和JTAG接口调试模式,多达7个定时器,多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus),多达3个USART接口(支持ISO7816接口,LIN,IrDA接口和调制解调控制),多达2个SPI接口(18M位/秒),CAN接口(2.0B主动),USB2.0全速接口。主控单元原理图如图2所示。2.2 飞控板电路设计飞控板的核心设计是MPU6050测量传感器、NRF2401无线模块以及飞控板电机驱动等模块的设计。飞控系统的惯性测量单元采用MPU6050作为测量传感器,MPU6050的驱动方式采用IIC接口,时钟引脚SCL连接到STM32的PB10,数据引脚连接到STM32的PB11引脚,数据中断引脚连接到PB5,为了增强驱动能力在每个引脚上都加入了10K的上拉电阻,原理图的设计如图3所示。相对于其他模块电系统也是比较重要的部分,飞控系统采用3.7V高放电倍率锂电池进行供电。主控芯片供电部分和IMU传感器部分采用各自独立的LDO进行供电,这样确保了系统的稳定性和IMU传感器数据采集的准确性,稳压直流电源模块的原理图设计如图4所示。飞控板与遥控板数据的通信同样采用的是基于2.4G频段的NRF2401模块,确保了数据的稳定传输。STM32的SPI1外设对2.4G模块进行操作驱动,引脚的连接如下表1所示。NRF2.4G为采用3.3V供电无线模块,系统采用与单片机相同的电源网络对其供电,同时加入0.1UF电容进行滤波确保模块正常工作,无线模块的具体原理图连接如图5所示。飞控板的驱动系统采用的是四个分布对称十字交叉的高速空心杯电机,电机的驱动开关部分采用N沟道增强型场效应晶体管进行控制,通过修改STM32对应引脚上的PWM信号来进行开关MOS管实现电机运行开与关,从而实现电机运转速度的调节。电机1、2、3、4分别采用STM32的定时器2的通道0、通道1、通道2和通道3的PWM进行控制。电机1的控制端连接PA0,电机2的控制端采用PA1,电机2的控制端采用PA2,电机3的控制端采用PA3控制,电机的驱动原理图如图6所示。飞控系统每0.5毫秒中断一次,每次中断就会检查一次无线模块数据的接收,确保飞控系统的控制信息的实时性。每两次中断即1毫秒读取一次IMU单元的数据,通过滤波算法获得较为准确的系统加速度、角速度的原始数据。每四次中断即2毫秒通过IMU的原始数据计算下当前飞控板系统的姿态,然后结合遥控端的目标姿态,根据两者的差值通过PID控制算法进行对各个电机的调速控制。每200次中断即100毫秒,飞控系统会采集一次电池电压,然后把电池电压发送给遥控板,用来高速操作人员当前电压的大小。MPU6050作为系统的惯性测量单元,是整个系统正常运行基础。MPU6050的驱动总线为IIC方式,为了程序的方便性本系统选用PB10和PB11模拟IIC来驱动。IMU读取出来的数据只是最简单的加速度、陀螺仪角速度的原始数据,需要通过进一步的处理才能得到本系统想要的姿态角度。飞控板姿态结算流程图如图10所示。根据处理过后的MPU数据来获得当前的姿态,具体的姿态获取理论上是根据各个角度的积分得到当前的系统姿态欧拉角。本系统的设计实现是采用四元数算法对MPU6050最滤波后的数据进行计算得到最终的欧拉角。整个飞控系统的运行动作是通过调整飞控姿态来实现的,本系统设计在当前姿态的基础上,根据接收到的遥控器的目标姿态对空心杯电机进行基于PID算法的PWM控制调速,从而实现飞控系统的各种基本运动。飞控板会对系统惯性测量单元传感器的原始数据进行滤波,然后对滤波后的数据进行实时结算,最后根据遥控板发送来的目标信息进行计算出电机的控制增量,最后根据PID控制算法对电机进行控制输出,飞控姿态控制流程图如图11所示。
范文九:【Build Log】Project Y01低成本四轴飞行器 傻鱼
12:43:59+++++++++提出想法,购置设备+++++++++++++四轴/多轴飞行器原理不复杂,以四轴为例,四个桨构成一个旋翼平面,靠飞控板控制每个动力组的输出,来控制旋翼平面的倾斜,靠升力的分力来改变飞行方向。先来看看diy站今年发过的一个四轴/article/6171/当然,飞控是多轴飞行器最核心的东西,他是一个3轴陀螺仪,感知飞行器在X、Y、Z三个轴向上的位移变化,控制各个电机补偿动力以保持整个飞行器的平衡。如果没有微电子技术的进步,靠机械陀螺仪,这个是相当复杂的事情咯。比如这个老乡估计就V5啦……四轴飞行器最近很流行,我一直不太感冒,因为主要是靠“PCB“飞行,木有操纵感,不过现在四轴飞行器的“飞控”非常便宜,对与我这个不懂编程的人来说,开源+现成的PCB可以8x元的价格买到,唾手可得,为何不玩玩呢。为了不让我的这个项目太监,我决定把这个Project记录下来。今天采购了材料:ztw20A电调+XXD 2212 KV930 +1045正反桨(以及附件、T插、香蕉头、热缩管等)套装,共4套,520元KK飞控板+USB烧录器,103.8元。四轴机架准备自己DIY,材料:方木,等货期间先干这活。+++++++++++++++++机架制作(一)+++++++++++++++++++++ 今天去附近的建材市场找了很多免费材料,四轴的机架可以开工了,哈哈哈从建材市场捡回来的边角料,吊顶用的方木,33x15mm准备锯开,手锯不给力果断返回建材市场,找了个电锯师傅,10秒搞定,免费变成方木了,很合适,一大堆,够做3个四轴的,咩哈哈比划一下再用捡的层板做个平台,边长13cm,为啥13呢???准备用胶+木螺丝固定,强度应该够了不过不轻啊今天早上就干了这些,等设备到位。+++++++++++++++,KK飞控、动力系统到位,机架完成+++++++++++++++++++ 周末,KK飞控、动力系统(ZTW20A电调,XXD 2212 KV930无刷电机、1045正反桨)到货了,不过周末安排太多,比平时还忙,只是把机架固定了,并给飞控板预留了安装位置:动力系统到位机架使用3mm沉头螺栓固定,上下两篇夹板夹紧,本来打算再用胶粘贴,发现强度够了,不粘了用主板支柱做的飞控安装位置,间距50mm装上KK飞控的样子飞控可是大脑,得好好保护,有朋友用乐扣饭盒,我用光盘盒子,50pic装的正好Hold住最后再比划一下。也许明天就是这个样子啦+++++++++焊接所有电气部分+++++++++++++今天加班到很晚,回家11点半了,还惦记着四轴睡不着,于是决定把电调的香蕉头、电源用的T插焊接好,纯焊接活竟然干了2个小时,一共焊了香蕉头公母一共24个,T插公的 5个,母的 4个,焊完了做做“静力试验”,只有一个不合格,良品率还不错!电源用的1分4接头所有电气部分焊接完毕,等待组装+++++++++动力部分上架组装+++++++++++++今天早上装好了动力部分,不容易啊,神马都是X4!打眼、拧M3螺丝,把手都磨起泡了!将电机安装上机架了电调用尼龙扎带固定在机架上给飞控板做个沙发,防止下面进东西短路啥的动力部分基本安装完毕,机架长度790mm,轴距570mm,长出来的部分暂时保留,还可以保护桨加上电池、接收机,称称体重吧,基本上就是起飞重量了,900g,可能再加四个高跟鞋今晚就可以调试飞控板了,我看我基本能和天宫一号同步试飞,恩。+++++++++飞控调试+++++++++++++已试飞,不过没人拍照。昨晚飞控调试完毕,在屋里小飞了一下,陀螺感度还凑或,对得起88元的价格,不过Yaw锁不太住,没关系啦。今晚装四个腿,找个路灯下玩玩。后续的我得录像了。稍后上飞控调试心得。我老婆说我做四轴飞行器是怪物,她很害怕……难道我像《蜘蛛侠》里的章鱼博士,中邪了?+++++++++晚,最终调试++++++++++++前面日期好像写错了,我是前天晚上就调试了飞控,不过开始总是不平衡,后来发现是因为有2个电机及旋翼方向和飞控定义的方向相反,四轴完全是靠PCB板飞行,因此不凭经验行事,我深有教训——调试的时候被桨砍了几下。。下面吧调试飞控的步骤贴一下:首先,电机和桨的安装完全按照下面的顺序,把四个电子调速器的信号线连接在飞控板1-4的Motor插针上飞控板与接收机的连接如下,注意每个通道的对应:RUDD是方向(Yaw轴),AIL是副翼(左右倾斜,Roll轴),ELE是升降(前后俯仰,Pitch轴),THR是油门通道连接完毕后,开始调试,为了保证四台电机的一致性,最好将四个电调都初始化一下, 此处省去283字,查电调的说明书吧,每种都不一样的,剩下的可以查看KK韩国版的官网,有详细的Set manual,传送门http://www.kkmulticopter.kr/index.html?modea=manual。如果看不懂E文,这里也有很好的总结/bbs/viewthread.php?tid=496882&page=1,我开始也只是照做而已。这里我要说的是遥控器上的设置。四轴飞行器对于油门很敏感,为了保持稳定的悬停,最好在遥控器上设置油门曲线(或称“指数”,EXP)。让油门行程在悬停位置附近较为平缓,这样有利于四轴飞行器的稳定。我使用的遥控器是JR DSX7,在固定翼模式下没有油门曲线设置,不过我们可以变通嘛,使用直升机模式,在直升机模式下,有“油门——螺矩”曲线,它的横轴坐标表示螺距位置,纵轴坐标表示油门位置,我们可选择一种最简单的“十字盘”模式(Normal,只有一个舵机控制螺矩,在6通道,四轴用不到,不装),这样在油门通道(THR)就具有了“曲线”功能,见下图:+++++++++++++++++++++++最终完成试飞及公司得瑟航拍+++++++++++++++++++++++ 不多说了,看最终的照片和视频吧:泡沫脚架特写Mini DV上了,哈哈哈同事拍的飞行视频我的手机拍的视频(当然是别人拍的)最后,四轴眼中的果壳网……更多讨论帖请见:/post/64647/=====================END==========================Thanks!
范文十:首先声明本人也是菜鸟,此教程就是从一个菜鸟的角度来讲解,现在论坛上的帖子都突然冒很多名词出来,又不成体系,我自己开始学的时候往往一头雾水,相信很多新手也一样。所以在这个帖子里面,我都会把自己遇到的疑惑逐一讲解。【概述】1、diy四轴需要准备什么零件无刷电机(4个)电子调速器(简称电调,4个,常见有好盈、中特威、新西达等品牌)螺旋桨(4个,需要2个正浆,2个反浆)飞行控制板(常见有KK、FF、玉兔等品牌)电池(11.1v航模动力电池)遥控器(最低四通道遥控器)机架(非必选)充电器(尽量选择平衡充电器)2、四轴零件之间的接线与简单说明4个电调的正负极需要并联(红色连一起,黑色连1一起),并接到电池的正负极上; 电调3根黑色的电机控制线,连接电机;电调有个BEC输出,用于输出5v的电压,给飞行控制板供电,和接收飞行控制板的控制信号;遥控接收器连接在飞行控制器上,输出遥控信号,并同时从飞行控制板上得到5v供电;【基本原理与名词解释】1、遥控器篇什么是通道?通道就是可以遥控器控制的动作路数,比如遥控器只能控制四轴上下飞,那么就是1个通道。但四轴在控制过程中需要控制的动作路数有:上下、左右、前后、旋转所以最低得4通道遥控器。如果想以后玩航拍这些就需要更多通道的遥控器了。什么是日本手、美国手?遥控器上油门的位置在右边是日本手、在左边是美国手,所谓遥控器油门,在四轴飞行器当中控制供电电流大小,电流大,电动机转得快,飞得高、力量大。反之同理。判断遥控器的油门很简单,遥控器2个摇杆当中,上下板动后不自动回到中间的那个就是油门摇杆。2、飞行控制板篇一般简称飞控就是这个东西了。飞控的用途?如果没有飞控板,四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致型等原因形成飞行力量不平衡,后果就是左右、上下的胡乱翻滚,根本无法飞行,飞控板的作用就是通过飞控板上的陀螺仪,对四轴飞行状态进行快速调整(都是瞬间的事,不要妄想用人肉完成),如发现右边力量大,向左倾斜,那么就减弱右边电流输出,电机变慢,升力变小,自然就不再向左倾斜。什么是x模式和+模式?购买飞控的时候老板都要问这个问题,刷买什么模式的,以上就是区别。X模式要难飞一点,但动作更灵活。+模式要好飞一点,动作灵活差一点,所以适合初学者。 特别注意,x模式和+模式的飞控安装是不同的(我只有kk飞控板,所以只能讲kk飞控)。 如果飞控板安装错误,会剧烈的晃动,根本无法飞。选什么飞控好?个人意见初学的先来个kk飞控吧,最便宜,尝个鲜够用了。电调篇为什么需要电调?电调的作用就是将飞控板的控制信号,转变为电流的大小,以控制电机的转速。因为电机的电流是很大的,通常每个电机正常工作时,平均有3a左右的电流,如果没有电调的存在,飞控板根本无法承受这样大的电流(另外也没驱动无刷电机的功能)。同时电调在四轴当中还充当了电压变化器的作用,将11.1v的电压变为5v为飞控板和遥控器供电。买多大的电调?电调都会标上多少A,如20a,40a 这个数字就是电调能够提供的电流。大电流的电调可以兼容用在小电流的地方。小电流电调不能超标使用。根据我简单测试,常见新西达浆最大电机电流有可能达到了5a,为了保险起见,建议这样配置用30a 或 40a电调(大家用20a电调的也多),说买大一点,以后还可以用到其他地方去。四轴专用电调是什么意思?因为四轴飞行要求,电调快速响应,而电调有快速响应和慢速响应的区别,所以四轴需要快速响应的电调。其实大多数常见电调是可以编程的,能通过编程来设置响应速度。所以其实并没有什么专用一说。电调编程什么意思?首先要说明电调是有很多功能模式的,选择这个功能就是对电调编程。编程的途径可以直接将电调连接至遥控接收机的油门输出通道(通常是3通道),按说明书,在遥控器上通过搬动摇杆进行设置,这个方法比较麻烦,但节约。另外,还可以通过厂家的编程卡来进行设置(需要单独购买),方法简单,无需接遥控器。为了保险,一定要将购买的电调设置一致,否则容易难于控制。如:电调的启动模式不一样,那么有些都转很快了,有些还很慢,这就有问题了。注:通过遥控器进行设置电调,一定要接上电机,因为说明书上说的“滴滴”类的声音,是通过电机发出来的。我开始就是因为没有接电机,还疑惑怎么没声音,以为坏了。无刷电机与螺旋桨篇电机分为有刷电机和无刷电机,不要买错了,无刷是四轴的主流。它力气大,耐用。 电机的型号含义?经常看人说什么2212电机,2018电机等等,到底是什么意思呢?这其实电机的尺寸。 不管什么牌子的电机,具体都要对应4位这类数字,其中前面2位是电机转子的直径,后面2位是电机转子的高度。注意,不是外壳哦。简单来说,前面2位越大,电机越肥,后面2位越大,电机越高。 又高又大的电机,功率就更大,适合做大四轴。 通常2212电机是最常见的配置了。什么是电机kv值?每个无刷电机都会标准多少kv值,这个kv是外加1v电压对应的每分钟空转转速,例如:1000kv电机,外加1v电压,电机空转时每分钟转1000转,外加2v电压,电机空转就2000转了。桨的型号含义?同电机类似,桨也有啥这些4位数字,前面2位代表桨的直径(单位:英寸 1英寸=254毫米)后面2位是桨的角度。什么是正反桨,为什么需要它?四轴飞行为了抵消螺旋桨的自旋,相隔的桨旋转方向是不一样的,所以需要正反桨。正反桨的风都向下吹。适合顺时针旋转的叫正浆、适合逆时针旋转的是反浆。安装的时候,一定记得无论正反桨,有字的一面是向上的(桨叶圆润的一面要和电机旋转方向一致)。电机与螺旋桨的搭配这是非常复杂的问题,我自己也在研究当中,所以建议采用大家常见的配置吧,但原理这里可以阐述一下。螺旋桨越大,升力就越大,但对应需要更大的力量来驱动;螺旋桨转速越高,升力越大;电机的kv越小,转动力量就越大;综上所述,大螺旋桨就需要用低kv电机,小螺旋桨就需要高kv电机(因为需要用转速来弥补升力不足)如果高kv带大桨,力量不够,那么就很困难,实际还是低俗运转,电机和电调很容易烧掉。 如果低kv带小桨,完全没有问题,但升力不够,可能造成无法起飞。例如:常用1000kv电机,配10寸左右的桨。电池和充电器篇为什么要选锂电池?同样电池容量锂电最轻,起飞效率最高。电池的多少mah时什么意思?表示电池容量,如1000mah电池,如果以1000ma放电,可持续放电1小时。如果以500mh放电,可以持续放电2小时。电池后面的2s,3s,4s什么意思?代表锂电池的节数,锂电池1节标准电压为3.7v,那么2s电池,就是代表有2个3.7v电池在里面,电压为7.4v。电池后面多少c是什么意思?代表电池放电能力,这是普通锂电池和动力锂电池最重要区别,动力锂电池需要很大电流放电,这个放电能力就是C来表示的。如1000mah电池 标准为5c,那么用5x1000mah,得出电池可以以5000mh的电流强度放电。这很重要,如果用低c的电池,大电流放电,电池会迅速损坏,甚至自燃。多少c快充是什么意思?这个与上面的c一样,只是将放电变成了充电,如1000mah电池,2c快充,就代表可以用2000ma的电流来充电。所以千万不要图快冒然用大电流,超过规定参数充电,电池很容易损坏。怎么配电池?这与选择的电机、螺旋桨,想要的飞行时间相关。容量越大,c越高,s越多,电池越重;基本原理是用大桨,因为整体搭配下来功率高,自身升力大,为了保证可玩时间,可选高容量,高c,3s以上电池。最低建议1500mah,20c,3s。小四轴,因为自身升力有限,整体功率也不高,就可以考虑小容量,小c,3s以下电池。(没玩过,不做建议)平衡充电什么意思如3s电池,内部是3个锂电池,因为制造工艺原因,没办法保证每个电池完全一致,充电放电特性都有差异,电池串联的情况下,就容易照常某些放电过度或充电过度,充电不饱满等,所以解决办法是分别对内部单节电池充电。动力锂电都有2组线,1组是输出线(2根),1组是单节锂电引出线(与s数有关),充电时按说明书,都插入充电器内,就可以进行平衡充电了。机架篇机架的轴长短有没有规定?理论上讲,只要4个螺旋桨不打架就可以了,但要考虑到,螺旋桨之间因为旋转产生的乱流互相影响,建议还是不要太近,否则影响效率。 这也是为什么四轴用2叶螺旋桨比用3叶螺旋桨多的原因之一(3叶的还有个缺点,平衡不好做)【实战调试】安装好四轴以后是需要做一些准备工作的,这里以我用过的kk飞控为例Kk飞控的连接飞控解锁飞控接上电不是马上可以起飞的,这是安全设计,所以需要解锁。(飞控设置略,很多攻略了)通上电,飞控板上的灯是不亮的,只有电调发出的滴滴声,将油门打到最低(注意油门方向,需要实现确定是设置的向上为最低,还是向下为最低),然后方向舵向右板到底,飞控板的灯就会亮,电调也不会再继续发声,说明准备好起飞了。螺旋桨的安装调试完毕,最后安装螺旋桨,安装好后,第一件事是拿手上,轻加油门,看看是否风都往下吹,电机的旋转是否是 正转和反转间隔的。如果剧烈抖动,并且升力很小,就应该是正反浆没有安装对。交换一下。 如果旋转方向不是间隔的,就需要将电调和电机的连接线1和3,交换一下,进行旋转方向校正。 次序为,先方向,后螺旋桨。注意电池过放电调是可以设置电池低压保护的,但尽量不要等电调保护的时候才充电,这样可以延长使用寿命。我怎么知道能正常起飞?一切准备完毕,怎么知道可以试飞了呢,我个人建议为了避免匆忙上马,秒炸。先拿手上试飞比较好,但要注意离身体距离。拿手上通电,加油门,如果一切正常,四轴是 不会大幅度的晃动的,而是比较平稳。还可以故意左右晃动一下,会感觉到四轴保持平衡的反力量,只要达到这个效果,就基本达到了试飞的条件。kk飞控我复位了好几次,只要没有意外,是基本都能成功的。试飞场地建议选草坪,这样的不容甩坏。我感觉初学者最容易犯的错误是看见一飞高,紧张了就猛减油门,这样就会垂直落地,一定要有心理准备,只要不伤人,在比较高的情况下,还是慢减油门比较好。最后秀一下我做的第一个四轴,还不完善,工艺较差。}

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