四轴飞行器DIY入门 篇一:主要部件介绍及选购
下面列一下制作四轴时需要用到的主要零件
下面列一下制作四轴时需要用到的主要零件
机架* 1(程对称十字的一个架子,淘宝上有卖,也可以自己拿其他材料来做)
无刷电机* 4 (这个只能买,没法diy)
螺旋桨* 4 (2个正浆,2个反浆)
电调* 4(常见有好盈、中特威、新西达等品牌,当然有兴趣的话也可以自己画板子)
飞控板* 1(常见有KK、FF、NAZA、玉兔等品牌,四轴的核心部分,资深玩家都会在这个部分下很大工夫)
遥控器* 1(最低四通道遥控器, 有推荐天地飞x什么的,不过这玩意貌似有点贵啊)
电池* 1(11.1v航模动力电池)
充电器* 1 (尽量选择平衡充电器)。
四轴飞行diy全套入门教程
了保险,一定要将购 的电调设置一 , 则容易难于控 如 电调的启动模式 一样, 那 有些都转很快了,有些 很慢, 就有问题了 注 通过遥控器进行设置电调,一定要接 电机,因 说明书 说的“滴滴”类的声音,是通 过电机发出来的 开始就是因 没有接电机, 疑惑怎 没声音,以 坏了
无 电机 螺旋桨篇 电机 有 电机和无 电机, 要 错了,无 是四轴的 流 它力气大,耐
基本原理 词解释 1 遥控器篇
什 是通道? 通道就是可以遥控器控 的动作路数, 如遥控器 能控 四轴 飞,那 就是 1 个通道
但四轴在控 过程中需要控 的动作路数有
右 前 旋转
所以最 得 4 通道遥控器 如果想以 玩航拍 些就需要更多通道的遥控器了
什 是日本手 美 手? 遥控器 油门的 置在右边是日本手 在 边是美 手,所谓遥控器油门,在四轴飞行器当 中控 供电电流大小,电流大,电动机转得快,飞得高 力 大 反之 理 判断遥控器的
1 组是单节 电引出线 衡充电了
s 数有关 ,充电时按说明书,都插入充电器内,就可以进行
机架篇
机架的轴长短有没有规定? 理论 讲, 要 4 个螺旋桨 打架就可以了,但要考虑到,螺旋桨之间因 互相影响,建议 是 要太 , 则影响效率 也是 什 四轴 2 螺旋桨多的原因之一 3 的 有个缺 , 衡 好做
,高 c,3s 以 电池 最 建议 1500mah,20c,3s 小四轴,因 自身升力有限,整体 率也 高,就可以考虑小容 ,小 c,3s 以 电池 没 玩过, 做建议
衡充电什 意思 如 3s 电池,内部是 3 个 电池,因
艺原因,没 法保证 个电池完全一 ,充电
放电特性都有差异,电池串联的情况 ,就容易照常某些放电过度或充电过度,充电 饱满 等,所以解决 法是 别 内部单节电池充电 动力 电都有 2 组线,1 组是输出线 2 根 ,
四轴飞行器汇总
四轴飞行器DIY入门篇一:主要部件介绍及选购为啥要玩四轴呢?第一是四轴DIY的门槛近些年一路走低,各式各样的飞控层出不穷(这里要感谢那些Do飞控的大神们!),不必花费太多就能拥有一架四轴飞行器;第二就是咱能飞的空间越来越萎缩,想方便的在市内去飞固定翼实在是难找地方,四轴无需太大的场地就能爽飞。
什么是四轴飞行器?通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼的飞行器,四轴飞行器是多轴飞行器其中的一种,常见的多轴飞行器有两轴,三轴,四轴,六轴,八轴。
四轴飞行原理为什么四轴能飞起来?没有机翼,升降舵,方向舵,他怎么控制升降/方向?飞行器的主要飞行动作有垂直(升降)运动,俯仰运动,前后运动,横滚运动,侧向运动,偏航运动:垂直(升降)运动最好理解,就是油门控制,推油门上升,拉油门降低,所有升力来自旋翼。
仰俯运动,在固定翼中是靠推拉升降舵来实现,四轴则是通过控制其中2个(或4个)轴线上的电机转速来实现,如下图所示:1号电机提速,3号电机降速,四轴延X轴方向仰起。
并且,仰俯运动的同时,四轴也会做前后运动,四轴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而已。
横滚运动,在固定翼中是靠控制副翼来实现,四轴则也是通过控制其中2个(或4个)轴线上的电机转速来实现,和仰俯运动控制方式一样,只是作用的电机不同而已,如下图所示:4号电机提速,2号电机降速,四轴延Y轴方向翻滚。
并且,小幅度的横滚运动,会导致四轴做侧向运动。
偏航运动,在固定翼中是靠控制方向舵来实现,四轴则是通过反扭力来实现。
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力,为了克服反扭力影响,四个旋翼,两个正转,两个反转,且对角线上的来自4各个旋翼转动方向相同;反扭力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力相互平衡,四旋翼飞行器不发生转动;当四个电机转速不完全相同时,不平衡的反扭力会引起四旋翼飞行器水平转动,从而实现偏航运动,入下图所示:1,3号电机转速提高,2,4号电机转速降低,四轴就会水平旋转起来,由于总体的升力不变,所以不会导致四轴上升/下降。
多轴飞行器基础篇
多轴飞行器基础篇一、DIY四轴需要准备什么零件(基本配备)1、无刷电机(4个)2、电子调速器(简称电调,4个,常见有好盈、银燕、中特威、新西达等品牌)3、螺旋桨(4个,需要2个正浆,2个反浆)4、飞行控制板(简称:飞控,常见有APM、Pixhawk、KK、FF、玉兔等品牌)5、电池(11.1v航模动力电池)6、遥控器(最低4通道遥控器,最好是以上,因为可以切换飞行模式)7、机架8、充电器(尽量选择平衡充电器)二、四轴全套制作流程:材料和设备置办齐全之后,我们开始动手制作四轴飞行器。
1、机架零件:上下底板、四支机臂、一包螺丝。
2、在下底板用电钻和锉刀加工两个方形槽出来,方便电池扎带穿过,用来固定电池。
方形槽的位置和尺寸依照电池大小自行设计。
3、准备电烙铁和焊锡,将电调电源线和电池电源线焊接到下底板(分电板)相应位置上。
注意别搞错正负极,也别弄短路。
4、准备好螺丝刀,用该机架自带的螺丝将四支机臂固定到下底板上。
螺丝得拧紧,但别拧坏了。
5、将上底板和四支机臂用剩下的螺丝固定好6、先将四个电机组装好,再将它们分别固定到机臂的端部。
7、给电调刷BLHeli固件(由于主贴过于冗长,刷电调部分详细内容见此分贴:/thread-5546515-1-1.html)8、四个电调都刷过BLHeli固件之后,将电调用黑胶布包好,再用尼龙扎带将其捆绑在四支机臂下方。
如下图X型四轴,红色机臂角平分线即为机头方向。
按照MWC四轴的电机转向分布图,将电调和电机连接起来,务必接电池后,用遥控器油门通道测试每个电机转向,转向与分布图规定不符者需交换三相线中任意两根。
确保四个电机转向与分布图中完全一致。
电机转向分布图如下:电机与电调正确连接后如图所示:9、给飞控板烧录程序及配置相关参数。
四轴的动力系统完成之后,就轮到给飞控板烧录程序和配置相关参数步骤了。
用FTDI连接电脑和飞控运行Arduino IDE,到MultiWii_2_2\MultiWii文件夹下打开主程序MultiWii.ino,其他子程序会自动打开。
四轴飞行器入门常识
【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。
四轴
四轴四轴(1)-飞行原理总算能抽出时间写下四轴文章,算算接触四轴也两年多了,从当初的模仿到现在的自主创作经历了不少收获了也不少。
朋友们也经常问我四轴怎么入门,今天就简单写下四轴入门的基本知识。
尽量避开专业术语和数学公式。
1、首先先了解下四轴的飞行原理。
四轴的一般结构都是十字架型,当然也有其他奇葩结构,比如工字型。
两种的力学模型稍微有些不一样,建议先从常规结构入手(其实是其他结构我不懂)。
常规十字型结构其他结构常规结构的力学模型如图。
力学模型对四轴进行受力分析,其受重力、螺旋桨的升力,螺旋桨旋转给机体的反扭矩力。
反扭矩影响主要是使机体自旋,可以想象一下直升机没有尾桨的情况。
螺旋桨旋转时产生的力很复杂,这里将其简化成只受一个升力和反扭矩力。
其它力暂时先不管,对于目前建模精度还不需要分析其他力,顶多在需要时将其他力设为干扰就可以了。
如需对螺旋桨受力进行详细研究可以看些空气动力学的书,推荐两本,空气螺旋桨理论及其应用(刘沛清,北航出版社)空气动力学基础上下册(徐华舫,国防科技大学)网易公开课:这个比麻省理工的那个飞行器构造更对口一些。
荷兰代尔夫特理工大学公开课:空气动力学概论以上这些我是没看下去,太难太多了,如想刨根问底可以看看。
解释下反扭矩的产生:电机带动螺旋桨旋转,比如使螺旋桨顺时针旋转,那么电机就要给螺旋桨一个顺时针方向的扭矩(数学上扭矩的方向不是这样定义的,可以根据右手定则来确定方向)。
根据作用力与反作用力关系,螺旋桨必然会给电机一个反扭矩。
在转速恒定,真空,无能量损耗时,螺旋桨不需要外力也能保持恒定转速,这样也就不存在扭矩了,当然没有空气也飞不起来了。
反扭矩的大小主要与介质密度有关,同样转速在水中的反扭矩肯定比空气中大。
因为存在反扭矩,所以四轴设计成正反桨模式,两个正桨顺时针旋转,两个反桨逆时针旋转,对角桨类型一样,产生的反扭矩刚好相互抵消。
并且还能保持升力向上。
六轴、八轴…类似。
我们控制四轴就是通过控制4个升力和4个反扭矩来控制四轴姿态。
【组图】四轴飞行器(多轴)从入门到精通教程
【组图】四轴飞行器(多轴)从入门到精通教程1.1——多轴飞行器概述这篇文章是一些关于多轴飞行器的知识和信息,希望它能帮助所有初学者成功起落你的模型。
航模这个爱好虽然有趣,但是它的学习周期相当长,学习深度还是比较难的。
大家要明白一件事情,你手里的这个东西集合了电工学,物理学,计算机学的各种知识,而并不是在讨论收集各种娃娃。
当你的第一架航模飞向天空的时候,说明你的知识储备已经到了一定层次了。
这就是为什么一个多轴飞行器航模的置顶帖总会反复提到一个词:学习。
为什么是多轴飞行器?飞行是一件十分精彩的事情。
有很多炫目的带翅膀的飞机,上面陈列着航模制作者为他们自己的飞机量身定做的各种细小的玩意儿,并且这些小玩意儿有着各种不同的特殊功能,发挥着不同的作用。
但我更感兴趣的模型应该能够能像直升机一样悬停。
很多人都说它很难飞,并且比较危险,而且花费也高,但是当我自己的模型飞到天空中的时候,在那种成就感和幸福感之下一切都微不足道了。
RTF(Ready to fly)有很多成型的模型或工具,你开始上手的时候可能会用到他们。
有些人甚至完全不用自己动手,就可以建立模型并且测试飞行。
当然,你也可以从头开始搭建自己的多轴,甚至自己设计也可以。
你怎样选择取决于很多事情,例如你的预算,以前的经验,期望和耐心等等。
遇到各种失败是你的幸运当你玩儿飞行器的时候,不要害怕重新开始。
对模型深入的了解将让你更容易掌控它。
当你对它完全了解的时候,你不需要买昂贵的替换零件,当你不喜欢同一种设置了就可以把它分开,重新建立模型(包括电调、机桨等等)。
第一件事?每个多轴有几个基本要素。
这些参数将定义你的多轴类型。
其中一些元素将在以后的文章中详细地描述。
发射机/接收机多轴航模属于遥控设备,所以你需要一个遥控器。
它应该至少有4通道,包括油门,横滚,俯仰,偏摆,也就是油门加XYZ轴的移动。
更多的通道更有利于操控,比如自稳飞行,打开/关闭灯光等等。
机架机架定义的飞机的基本外观以及飞机的大小。
四轴飞行器简介
temp10[i][j]=Kg[i]*H[j];
for(i=0;i<2;i++)
for(j=0;j<2;j++)
temp11[i][j]=1-temp10[i][j];
for(i=0;i<2;i++)
for(j=0;j<2;j++)
{
for(k=0;k<2;k++)
P_optimal[i][j]+=temp11[i][k]*P_estimate[k][j];
Q为系统过程中的协方差
至此,已经有了现在状态的预测结果,接下来收集现在状态的测量值,结合预测值和测量值最后得出现在K时刻的最优估计值X(K|K)
第三步:
得到最优估计值之前需要将卡尔曼增益求出来:
第四步:
求出K时刻的最优估计值X(K|K):
X(K|K)=X(K|K-1)+ *[Z(K)-H*X(K|K-1)]
CNC碳管固定座4个
3k 12MM全碳碳管4根
铝合金机身板2块
塑料脚架1对
效果图如下:
图2.1四轴飞行器效果图
第三章
硬件的基本模块主要包括:控制模块、传感器模块、通讯模块、电机驱动模块这四大模块。
4.1控制模块
控制模块这部分需要处理数据,并作出控制决策。控制器只用过单片机,由于缺乏经验,要参考老师的意见。
第五步:
计算最优估计值的协方差P(K|K):
P(K|K)=[I- *H]*P(K|K-1)
试着编了一下程序:其中输入参数为经过处理转化后的加速度的角度,陀螺仪的角速度
四轴飞行器入门篇
本文摘自模型中国论坛的“卡卡嚓”帖友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。
四轴飞行器从基础
四轴飞行器DIY入门篇一:主要部件介绍及选购2014-09-21 10:49分类:模型楼主打小就喜欢会飞的东西,《航空知识》从初一就开始看(伪军迷一枚),第一架航模是橡皮筋动力的塞斯纳,但是随着学业和工作关系,一直没有真正的堕入模界,直到7年前离开家到外地工作,有自己的一片小天地后,就一发不可收拾,楼主是静态动态双修,今天借张大妈的平台,给大家介绍下四轴飞行器DIY。
为啥要玩四轴呢?第一是四轴DIY的门槛近些年一路走低,各式各样的飞控层出不穷(这里要感谢那些Do飞控的大神们!),不必花费太多就能拥有一架四轴飞行器;第二就是咱能飞的空间越来越萎缩,想方便的在市内去飞固定翼实在是难找地方,四轴无需太大的场地就能爽飞。
下面进入正题:什么是四轴飞行器?通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼的飞行器,四轴飞行器是多轴飞行器其中的一种,常见的多轴飞行器有两轴,三轴,四轴,六轴,八轴。
四轴飞行原理为什么四轴能飞起来?没有机翼,升降舵,方向舵,他怎么控制升降/方向?飞行器的主要飞行动作有垂直(升降)运动,俯仰运动,前后运动,横滚运动,侧向运动,偏航运动:垂直(升降)运动最好理解,就是油门控制,推油门上升,拉油门降低,所有升力来自旋翼。
仰俯运动,在固定翼中是靠推拉升降舵来实现,四轴则是通过控制其中2个(或4个)轴线上的电机转速来实现,如下图所示:1号电机提速,3号电机降速,四轴延X轴方向仰起。
并且,仰俯运动的同时,四轴也会做前后运动,四轴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而已。
横滚运动,在固定翼中是靠控制副翼来实现,四轴则也是通过控制其中2个(或4个)轴线上的电机转速来实现,和仰俯运动控制方式一样,只是作用的电机不同而已,如下图所示:4号电机提速,2号电机降速,四轴延Y轴方向翻滚。
并且,小幅度的横滚运动,会导致四轴做侧向运动。
偏航运动,在固定翼中是靠控制方向舵来实现,四轴则是通过反扭力来实现。
四轴飞行diy全套入门教程【无人机行业应用】
★四轴飞行diy全套入门教程(从最基础的开始)★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;1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。
四旋翼飞行器元件清单
四旋翼飞行器原件清单1、机架。
(建议买碳纤维材料的450机架)大小:我做的那个飞行器的机架是450的,450的意思是对角线上的两个电机轴为450mm。
网上也有卖550,380的材料:建议买碳纤维的,质轻且耐摔,刚性又好,价钱大概是200元左右。
2、电机。
(建议买朗宇2212,1000KV无刷电机)4个无刷电机是航模的最佳选择。
选型:建议买朗宇的无刷电机,参数2212,1000kv肯定够了。
电机参数解释:2212前两位是指无刷电机转子的直径为22mm,后两位是指无刷电机转子高度为12mm。
kv值是指外加1v电压对应的每分钟空转转速。
所以1000kv就说明电机供电电压增加1v,电机每分钟空转转速提升1000转。
3、电子调速器(建议买好盈天行者40A或者30A都行)4个4、1045正反浆(建议多买些正反桨,因为比较容易损坏,属于耗材)1045是指桨的直径为10英寸(1英寸=254mm),桨的角度是45°。
5、2200mAh 11.1V 30C 充电锂电池买2块可以换着用这种电池为动力锂电池,2200 mAh表示电池的容量,如果电池以2200mA放电的话可以放电一小时。
11.1V表示电池的额定电输出压。
C是普通锂电池与动力锂电池的最大不同,动力锂电池的容量与C值的乘积即为锂电池的最大放电强度。
本设计中的电池放电强度为2200*30=66000mA。
如果升力够大,可以选用容量更大的电池,不过我用的就是上面这种电池。
6、飞行主控建议使用STM32F103ZE,STM32F103ZE的GPIO口较多,闪存和RAM容量都比较大,有利于将来的功能扩展7、惯性器件MPU6050 1个8、NRF24L01无线通信模块2个9、天地飞7遥控器及无线接收器以上这些元件就可以使得飞行器平稳起飞了。
我做的那个飞行器没有用地磁传感器HMC5883L,也就是先放弃偏航角的测算和控制。
建议可以在飞行器起飞之后加上这个模块,可以使得飞行器更稳,没有自转现象。
四轴无人机资料
四轴飞行器基础篇【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。
四轴入门
四轴入门常识【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飞行控制板遥控接收电调有个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)。
【创客】手把手教你DIY四轴无人飞行器(建议收藏!)
【创客】⼿把⼿教你DIY四轴⽆⼈飞⾏器(建议收藏!)很多DIY爱好者想做⼀个⾃⼰的⽆⼈机,但很多⼈都被制作过程中的各种问题难住。
不去研究复杂的算法和硬件,也能做出⾃⼰满意的⽆⼈飞⾏器?那么你就来对地⽅了!现在,我们从零开始⼿把⼿教你DIY四轴⽆⼈飞⾏器!DIY制作的四轴飞⾏器配置清单:1.四轴机架(轴距450mm)2.中⼼沉⾦PCB板3.好盈天⾏者30A⽆刷电调4.朗宇2212⽆刷电机(980KV)5.3200mah锂电池(30C)6.APM2.8开源飞控7.M8N GPS8.BB响(低压报警器)9.减震架10.MR 1045(1047)正反螺旋桨11.电流计12.⾹蕉头,T插,⾼温硅胶线材等若⼲⼩零件⾸先普及⼀下基础知识⼩葵花课堂1.⽆刷电机(图为有刷电机)我们⼩时候玩的四驱车⾥⾯的马达⼀般都是直流有刷电机,有刷电机⼯作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流⽅向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的,简单来说,就是通过电刷改变线圈的电磁场⽅向,因此有刷电机是可以直接使⽤直流电驱动。
顾名思义,⽆刷电机是没有电刷的,它只能通过⽅向交替的电流来改变电磁场,因此⽆刷电机需要电调(电⼦调速器)将直流电转化为交流电才能正常⼯作。
(图为⽆刷电机)航模通常使⽤⽆刷电机,⽆刷电机相对来说可以容易达到很⾼的速度,响应速度也会更快。
⽆刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产⽣的电⽕花,这样就极⼤减少了电⽕花对遥控⽆线电设备的⼲扰。
这次我使⽤的是朗宇的电机(建议不要使⽤新西达的电机和电调,质量太烂)。
选⽤的980KV的电机配MR 1045或1047的螺旋桨(MR指四轴专⽤桨)。
其中,KV值是挑选⽆刷电机的⼀个重要指标。
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。
从这个定义来看,我们能知道,⽆刷电机电压的输⼊与电机空转转速是遵循严格的线性⽐例关系的。
四轴飞行器制作2-硬件结构资料
几种CPU板: stm32
ARDUINO系列:microduino、
四、通信模块
一般采用蓝牙或者无线串口模块,或者二者同时具 备。便于手机调试、遥控还有连接电脑上位机调整 参数。
还有更屌的MPU9150 比6050多整合一个电子罗盘
三、CPU的选择 主控CPU选择的几个原则: 1、主频高,速度快,性能好 最好一般是32位单片机,达到嵌入式级别。 如STM32(M4内核)、TI的TIVA C(M4内核)
、飞思卡尔的K60(A4内核)系列。 8位单片机也可以实现,但是速度和精度有点捉襟
2、硬件结构
四轴飞行器的硬件框图:
外形举例:
一、几种类型的电机 1)、无刷电机
无刷电机驱动的原理
2、空心杯电机
空心杯电机的驱动
3、直流电机
二、传感器模块 1、加速度计 用以检测机体X、Y、Z三个轴向的加速度
2、陀螺仪 用以测量机体X、Y、Z三个轴向的角速度
见肘。比如ARDUINO系列的单片机,开发好入门 ,速度快。但飞行器后期扩展能力差。
2、单片机内资源多的
飞行器所需的内部定时器资源及一些中断等,需要资 源多。因此从这个角度,单片机一般也是选择嵌入 式级别的。一般都要有硬件IIC总线或者SPI总线!
3、体积小,重量轻,耗电尽量小的 一块牛逼的CPU带一块庞大的小系统板这也不行,
3、电子罗盘 用来测量磁场的偏角(方向)如HMC5883
4、高度传感器 气压计模块
超声波模块
传感器的选择: 主要的传感器只有加速度计和陀螺仪,必须通盘考
虑到机体的载重能力。分别选择专用传感器模块并 不明智。最好选用整合传感器模块板。价格也便宜 如著名的:MPU6050,它整合了三轴加速度计、 三轴陀螺仪。MPU6000和6050是同样,但采用的 是SPI总线。MPU6050采用的是IIC总线。
多轴飞行器基础篇
多轴飞行器基础篇一、DIY四轴需要准备什么零件(基本配备)1、无刷电机(4个)2、电子调速器(简称电调,4个,常见有好盈、银燕、中特威、新西达等品牌)3、螺旋桨(4个,需要2个正浆,2个反浆)4、飞行控制板(简称:飞控,常见有APM、Pixhawk、KK、FF、玉兔等品牌)5、电池(11.1v航模动力电池)6、遥控器(最低4通道遥控器,最好是以上,因为可以切换飞行模式)7、机架8、充电器(尽量选择平衡充电器)二、四轴全套制作流程:材料和设备置办齐全之后,我们开始动手制作四轴飞行器。
1、机架零件:上下底板、四支机臂、一包螺丝。
2、在下底板用电钻和锉刀加工两个方形槽出来,方便电池扎带穿过,用来固定电池。
方形槽的位置和尺寸依照电池大小自行设计。
3、准备电烙铁和焊锡,将电调电源线和电池电源线焊接到下底板(分电板)相应位置上。
注意别搞错正负极,也别弄短路。
4、准备好螺丝刀,用该机架自带的螺丝将四支机臂固定到下底板上。
螺丝得拧紧,但别拧坏了。
5、将上底板和四支机臂用剩下的螺丝固定好6、先将四个电机组装好,再将它们分别固定到机臂的端部。
7、给电调刷BLHeli固件(由于主贴过于冗长,刷电调部分详细内容见此分贴:/thread-5546515-1-1.html)8、四个电调都刷过BLHeli固件之后,将电调用黑胶布包好,再用尼龙扎带将其捆绑在四支机臂下方。
如下图X型四轴,红色机臂角平分线即为机头方向。
按照MWC四轴的电机转向分布图,将电调和电机连接起来,务必接电池后,用遥控器油门通道测试每个电机转向,转向与分布图规定不符者需交换三相线中任意两根。
确保四个电机转向与分布图中完全一致。
电机转向分布图如下:电机与电调正确连接后如图所示:9、给飞控板烧录程序及配置相关参数。
四轴的动力系统完成之后,就轮到给飞控板烧录程序和配置相关参数步骤了。
用FTDI连接电脑和飞控运行Arduino IDE,到MultiWii_2_2\MultiWii文件夹下打开主程序MultiWii.ino,其他子程序会自动打开。
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四轴飞行器DIY入门篇一:主要部件介绍及选购楼主打小就喜欢会飞的东西,《航空知识》从初一就开始看(伪军迷一枚),第一架航模是橡皮筋动力的塞斯纳,但是随着学业和工作关系,一直没有真正的堕入模界,直到7年前离开家到外地工作,有自己的一片小天地后,就一发不可收拾,楼主是静态动态双修,今天借张大妈的平台,给大家介绍下四轴飞行器DIY。
为啥要玩四轴呢第一是四轴DIY的门槛近些年一路走低,各式各样的飞控层出不穷(这里要感谢那些Do飞控的大神们!),不必花费太多就能拥有一架四轴飞行器;第二就是咱能飞的空间越来越萎缩,想方便的在市内去飞固定翼实在是难找地方,四轴无需太大的场地就能爽飞。
下面进入正题:什么是四轴飞行器?通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼的飞行器,四轴飞行器是多轴飞行器其中的一种,常见的多轴飞行器有两轴,三轴,四轴,六轴,八轴。
四轴飞行原理为什么四轴能飞起来没有机翼,升降舵,方向舵,他怎么控制升降/方向?飞行器的主要飞行动作有垂直(升降)运动,俯仰运动,前后运动,横滚运动,侧向运动,偏航运动:垂直(升降)运动最好理解,就是油门控制,推油门上升,拉油门降低,所有升力来自旋翼。
仰俯运动,在固定翼中是靠推拉升降舵来实现,四轴则是通过控制其中2个(或4个)轴线上的电机转速来实现,如下图所示:1号电机提速,3号电机降速,四轴延X轴方向仰起。
并且,仰俯运动的同时,四轴也会做前后运动,四轴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而已。
横滚运动,在固定翼中是靠控制副翼来实现,四轴则也是通过控制其中2个(或4个)轴线上的电机转速来实现,和仰俯运动控制方式一样,只是作用的电机不同而已,如下图所示:4号电机提速,2号电机降速,四轴延Y轴方向翻滚。
并且,小幅度的横滚运动,会导致四轴做侧向运动。
偏航运动,在固定翼中是靠控制方向舵来实现,四轴则是通过反扭力来实现。
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力,为了克服反扭力影响,四个旋翼,两个正转,两个反转,且对角线上的来自4各个旋翼转动方向相同;反扭力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力相互平衡,四旋翼飞行器不发生转动;当四个电机转速不完全相同时,不平衡的反扭力会引起四旋翼飞行器水平转动,从而实现偏航运动,入下图所示:1,3号电机转速提高,2,4号电机转速降低,四轴就会水平旋转起来,由于总体的升力不变,所以不会导致四轴上升/下降。
四轴飞行器的类型根据电机分布的位置,常见的四轴飞行器类型有以下几种:1.四轴“十”模式,四个电机呈十字分布,对头方向是M4电机方向;(M代表电机,箭头代表电机旋转方向)2.四轴“X”模式,四个电机呈X形分布,对头方向是M4和M2的中间点;3.四轴“Y”模式,M1和M3电机正反安装在同一个中轴上,对头方向是M4和M2的中间点。
除了上面的一些四轴类型,还有可变轴的设计,通过加装伺服舵机来调节电机的轴线,使得四轴更具飞行灵活性,可以做出更多的3D动作,但是安装调试难度较大,本文就不介绍了,有兴趣的童鞋可以去搜索下。
主要部件介绍:了解了四轴飞行器的飞行原理和类型后,我们再来看看DIY一个四轴飞行器需要哪些部件。
1.遥控器工欲善其事,必先利其器,一个顺手的遥控器可以用很多年,所以大家在选购遥控器的时候不要去图便宜挑杂牌。
在选购遥控器前先了解几个术语:通道通道就是遥控器可以控制飞行器的动作的路数,一个通道控制一个动作,比如油门的高低控制就使用掉一个通道,方向的控制又使用掉一个通道。
前面介绍过,四轴的基本动作有垂直(升降)运动,俯仰/前后运动,横滚/侧向运动,偏航运动,所以遥控器最低要求四通道。
实际我们还需要预留一些额外通道来控制其他的部件,所以推荐选用六通道遥控器。
FM/FM调频遥控器是比较老的技术了,现在已经被无线遥控器取代。
日本手/美国手这个是根据遥控器摇杆的布局取得俗名,美国手:左手油门/方向、右手副翼/升降;日本手:右手油门/副翼,左手升降/方向。
至于选哪个手法的遥控器,就根据自己的喜好了,楼主是习惯用日本手。
遥控器品牌众多,JR,Futaba,Spektrum,天地飞,华科尔等等,其中,新手入门推荐用天地飞6A或天地飞7,两款都是的,X宝搜索关键字“天7/天6”即可。
Spektrum的遥控器可以去,地平线模型是Spektrum的代理;其他牌子的的遥控器直接在X 宝搜素品牌即可。
另外,日亚,美亚也有一些牌子的遥控器出售:价格21599日元日本亚马逊价格$美国亚马逊楼主目前还在用的是一个天地飞FM6通道和一个天地飞7,FM虽然过气了,但是拿来配一些微型接收飞KT板小飞机还是很惬意的;天7就拿来飞四轴。
2.飞控飞行控制器是四轴飞行器的核心,用来控制四个电机协调工作,检测飞行器高度、姿态,自动调节飞行动作。
飞控品牌众多,大疆、零度、玉兔、MWC、APM、FF、KK等,价格高低分布广泛,萝卜青菜任君选择。
喜欢折腾的可以选择一些固件开源的飞控,比如FF,KK之类,不爱折腾的可以选择大疆的哪吒。
基本每款飞控都有非常详细的说明书,大家不用担心后续的tech support,另外有问题可以去5imx上瞧瞧。
这里再插一句,四轴在10年左右慢慢在国内模界兴起,当时飞控基本都是国外玩家在倒腾,其中一款开源的廉价飞控传入中国,让很大一部分人步入四轴DIY圈子,那就是KK,现在一块KK才卖5,60块人民币,还是很值得折腾的。
飞控楼主目前手头上只剩一块KK和玉兔了:KK飞控KK和USB接口的数据线KK刷固件的界面安装好的玉兔3.机架常见的四轴机架有十字型,X型,H型,材料可谓五花八门,木材,PVC管,铝合金,波纤,碳纤都可用来做机架。
初学者建议使用铝合金十字机架,第一比较便宜,第二耐操,第三在飞行方面容易上手,等到技术成熟了再考虑更换成H型碳架,易于上航拍器材。
机架的常见尺寸有250,330,400,550,650,这些数字代表对角电机位之间的距离,单位是mm,初学者建议选择650的机架,尺寸较大,但是飞行起来会很稳。
四轴机架4.电机/桨叶/电调电机的类型主要有无刷和有刷,大型四轴要用无刷电机,那些微型mini四轴用的是有刷电机。
常用品牌有新西达,朗宇,银燕,翱翔等,其中新西达算是保有量最大的牌子了,适合初学者。
那么什么样的电机适合四轴飞行器呢?首先,先了解一个重要参数:KV值无刷电机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。
例如KV1000的无刷电机,代表电压为11V的时候,电机的空转转速为11000转/分。
KV值越大,速度越快,但是力量越小;KV值越小,速度越慢,但是力量越大;如果不能理解的,可以想想汽车的档位,汽车挂一档时,力量最大,但是速度最慢,挂五档时,力量最小,但速度最快。
由于我们之前选择了650的机架,这个尺寸的机架配合KV1000的电机比较合适。
当你搜K V1000的电机时会看到什么2212电机,2018电机等等,他们的KV值可能都一样,那么如何选择呢这些数字代表了电机的尺寸。
不管什么牌子的电机,具体都要对应这4位数字,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。
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。
所以,最后确定使用KV1000 2212的无刷电机。
无刷电机不同规格的电机、电调电机定下来以后就要选择合适尺寸的桨叶,四轴常用桨叶的尺寸有:1145、1045、9047、8 045(四位数字的前两位代表直径,后两位代表螺距),KV1000的电机需要配合1045的桨叶,并且要用到正反桨。
为什么要用正反桨?四轴飞行器是安装4个桨片,假如说都用一个逆时针转动的话,4个桨片都会产生一个逆时针旋转的自旋扭力,使得飞行器向右自旋。
为了抵消这种自旋就用2个正桨2个反桨,2个顺时针2个逆时针的桨片按照循环排列,一对桨片往左扭,一对桨片往右扭来抵消掉桨片转动时发出的自旋扭力,使之均衡。
正反桨1045正反桨桨叶上可以看到规格再来看一下电调,电调即电子调速器,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,同时电调还充当了变压器的作用,将的电压变为5V为飞控板和接收器供电。
电调的品牌有好盈、银燕、新西达、中特威等,电调的做工精确度对飞行有重要影响,所以大家可以选择稍微好一点的电调,比如好盈和银燕的。
电调的参数主要是输出电流,主流的有10A,18A,20A,25A,30A,40A等,输出电流越大,电调的体积和重量就越大,根据我们之前选定的机架,电机,这里选择18A的电调比较合适。
一个电机配一个电调,总共需要4个电调,现在也有4合1的四轴电调卖,不过不建议选择那种,毕竟单独的电调以后也可以作为它用。
四轴电调5.电池/充电器电池属于易耗品,也是后期投入比较多的一个部件。
电池品牌也是所有部件中最多的一个,因为电池制作的技术门槛低,所以品质良莠不齐,特别容易中招,这里只介绍下电池的参数,就不做推荐了。
按照我们选购的机架尺寸,这里选择,2200mAh,30C的锂电池比较合适,第一数值是电池电压,第二个数值是电池容量,第三个数字代表持续放电能力。
这里重点说下这个持续放电能力,这是普通锂电池和动力锂电池最重要的区别,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,例如一块1000mah电池,放电能力5C,那么用5x1000mah,得出电池可以以5000mah的电流来放电。
但是要注意,我们不能让一块电池把它的电量完全放完,如果这样的话,这块电池就废掉了,所以,当使用电池飞行时,电池电压降低到10V时最好更换电池。
楼主的四轴起飞重量2公斤,这么一块电池飞行时间大概10-15分钟(悬停省电,做动作会耗电)。
模型专用电池是不能用普通充电器的,必须要用平衡充。
由于的锂电是由3片的锂电组成,内部是3片锂电池,因为制造工艺原因,无法保证每片电池的充电放电特性都有差异,电池串联的情况下,就容易造成某片电池放电过度或充电过度,所以解决办法是分别对内部单节电池充电,平衡充就是起这个作用。
和电池一样,平衡充的选择也有很多,便宜的几十块钱,贵的上千块,那我们如何选择呢楼主的建议是几十块的充电器不要碰,在能力范围内选择最贵的。
楼主自用的是款便宜的B6平衡充,个人感觉还不错,推荐新手使用。
平衡充电池目前在用的电池组四轴的基本介绍和主要部件的选购就介绍到这里,下篇楼主会把自己D好的四轴给拆了,然后带大家一起组装调试。