四轴飞行diy全套入门教程
自制四轴飞行器之路
自制四轴飞行器之路
四轴飞行器,又称四旋翼飞行器,简称四轴、四旋翼。
四轴飞行器的四个螺旋桨与电机直接相连,通过改变电机转速获得旋转机身的力,从而调整自身姿态。
四轴的叶片转速极高,有一定的危险性,一般不能在室内飞,特别是在调试过程中更加不稳定,轻则炸鸡撞坏物品,重则伤到人。
我做四轴的主要目的是为了学习飞控算法,这个过程肯定少不了调试,为了安全,我选择做一个小一点的,手掌那么大的四轴,叶片的威力比较小,价格也便宜,即使摔坏也不心疼。
这种小四轴一般采用PCB做机架,用720空心杯电机代替无刷电机,用MOS管代替电调,电池采用3.7v锂聚合物电池(尺寸跟手机电池差不多,但是放电电流要大很多),遥控用2.4G无线模块,或者用蓝牙连接手机,成本100左右,续航时间大概6-7分钟,遥控距离在10米以内。
选择零件
四轴上最重要的就是飞控,所以第一步:选择飞控。
市面上有许多现成飞控,也可以自己用电子元件做一个分控。
有很多有名的开源飞控,例如KK,QQ,匿名,MultiWii/MWC,APM/PIX等。
KK、QQ飞控功能较少,只有基本的四轴飞行功能,甚至不支持GPS。
匿名飞控是国内新出现的飞控,功能比以上两个要多,价格也要贵很多。
MultiWii/MWC飞控是基于arduino的,支持GPS,能路线规划,在线调试。
APM也是基于arduino的,功能更为齐全,硬件也更为复杂,飞控中有两块单片机,分别执行不同功能。
APM已将arduino的性能开发到极限,于是有了升级版PIX,从arduino 转到了STM32,处理速度提升了10倍,同样用了两块不同型号的STM32协同运作,是目前已知的最好的开源飞控。
四轴飞行器DIY入门篇二
四轴飞行器DIY入门篇二:部件组装及试飞前一篇介绍了四轴飞行器的主要部件,大家对四轴也有了一个大概的认识,本篇就请大家一起来动手组装、调试四轴。
正式开工前先列一个配件清单,每个配件都有价位不等的商品可供选购,根据大家的预算可以自由组合,最低大约900块可以组装一架能飞起来的四轴~在“其他配件”栏,楼主没有列出具体价格,因为这些配件有些朋友可能已经有了,比如电烙铁,绑带,还有就是一些零件可以在买主要配件时找卖家附送,比如桨保护器,香蕉头等。
下面正式开工:第一步,连接电机和电调:电机和电调各有三根线,现在连接时无需考虑对应关系,后续调试时根据电机选择方向再做调整:注意:香蕉头和T插的焊接一定要牢固,不能有虚焊,否则后续飞行会有很大的炸机隐患!!!焊接教程可参看此视频,如果手艺不到家可请卖家代劳。
接好的四个电机电调,楼主没有用桨夹,用的是桨保护器,方便试飞,正式飞行时还是建议用桨夹比较安全:商品机架都有说明书,大家照说明书组装即可,楼主之前用的铝合金600机架好旧了,为了这篇经验,楼主做了个“日”字机架,成本大约30块钱,如果这个机架好飞,后续再考虑用碳纤管。
简单描述下制作过程:材料:两根1米长的16mm玻纤管,16mmPVC三通6个,轻木一根,绑带若干,502胶水;1.将玻纤管切为四根330mm长的短管,轻木也切为330mm长,用PVC三通连接玻纤管和轻木,连接处点上502;红色PVC三通为头位标示,蓝色PVC三通为尾部标示;2.在连接轻木的三通上钻一个孔,不要钻透,在小孔里面插一小段碳杆,滴上502固定,防止轻木移位;对了,做这一步之前最好找个水平仪矫正轻木到水平位置;3.在四个角的三通上钻孔,用来固定电机,位置如图:第三步,安装电机到机架今天没有找到合适长度的螺丝,所以暂时用扎带大法:扎带固定电调,电调T插连接电源分配线,不用分顺序;第四步,安装飞控楼主用一个5号电池盒做了一个平台,选取轻木中间的位置,用螺丝固定:电池盒盖的四角钻孔,安装4个尼龙柱:安装好飞控,调整到水平位置,然后再用尼龙柱固定,按照飞控说明书连接好接收机,电池检测线,电机、超声波等信号线:将接收机用魔术贴固定在四轴尾部的三通上:将超声波固定在四轴头部的三通上,用废旧塑料卡剪个形状托住超声波,注意:超声波发生器要和地面水平,否则影响精度;在飞控安装位的正下方垫上废旧泡面板,然后贴上魔术贴,上电池后注意重心要在飞控中心点,如果有偏差请调整电池位置:第六步,上电调试1.接收机和遥控器对码,具体方法请参考遥控器说明书,对飞控进行解锁:2.上桨调试动力系统,这里先不要固定桨,只要把桨搭在电机上即可,给油,观察桨的转动方向是否正确,如果不正确,任意调换两根电调和电机连接线的顺序即可;另外要注意安装桨的方向,桨页上有字的一面朝上:对了,由于楼主用的是便宜桨,所以在使用前最好对桨做个平衡矫正,最简易的方法就是在桨轴中穿一根碳管,碳管两头搭在架子上,观察桨是否能水平,根据实际情况在桨叶上粘透明胶,直到桨叶水平。
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。
四轴飞行器DIY附录
MK的融合算法解释上面已经让大家足够了解加速度计和陀螺仪做数据融合的必要性和难度了。
下面就结合目前比较受大家欢迎的MK (/)开源四轴飞行器来说说老外是如何做的。
由于无法找到官方文档,所以这些都是我个人的理解,可能会有不正确的地方。
首先我们使用V0.71h Code Redesign killagreg的代码,这个代码基本都是英文变量名和注释,看起来容易些。
所有核心的姿态控制都在fc.c文件里。
这个代码可以在MK的CVS中免费下到,位于branches目录下。
MK的融合代码主要做了3件事:(1)即时融合:就是实时地根据加速度计的数值反推出陀螺仪积分应有的数值,然后根据当前的陀螺仪积分进行调整。
(2)长期融合:在代码里它用0.5秒的时间采集加速度计的数据,然后到0.5秒时对这些数据进行平均,依此得到一个相对稳定的加速度计数值。
根据这个数值来相对准确地知道四轴飞行器这0.5秒的姿态,然后再修整调整量,做到自动稳定到平衡位置。
(3)根据调整量的大小,决定是否需要修改陀螺仪中立点。
下面结合代码来详细解说:首先是即时融合的代码,位于fc.c的890行开始。
if(!Looping_Nick && !Looping_Roll) // if not lopping in any direction{int32_t tmp_long, tmp_long2;if(FCParam.Kalman_K != -1){// determine the deviation of gyro integral from averaged acceleration sensortmp_long = (int32_t)(IntegralNick / ParamSet.GyroAccFactor - (int32_t)Mean_AccNick);tmp_long = (tmp_long * FCParam.Kalman_K) / (32 * 16);tmp_long2 = (int32_t)(IntegralRoll / ParamSet.GyroAccFactor - (int32_t)Mean_AccRoll);tmp_long2 = (tmp_long2 * FCParam.Kalman_K) / (32 * 16);if((MaxStickNick > 64) || (MaxStickRoll > 64)) // reduce effect during stick commands{tmp_long /= 2;tmp_long2 /= 2;}if(abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_YAW]]) > 25) // reduce further if yaw stick is active{tmp_long /= 3;tmp_long2 /= 3;}// limit correction effectif(tmp_long > (int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion) tmp_long = (int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion;if(tmp_long < -(int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion) tmp_long =-(int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion;if(tmp_long2 > (int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion) tmp_long2 = (int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion;if(tmp_long2 <-(int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion) tmp_long2 =-(int32_t)FCParam.Kalman_MaxFusion;}else{// determine the deviation of gyro integral from averaged acceleration sensortmp_long = (int32_t)(IntegralNick / ParamSet.GyroAccFactor - (int32_t)Mean_AccNick);tmp_long /= 16;tmp_long2 = (int32_t)(IntegralRoll / ParamSet.GyroAccFactor - (int32_t)Mean_AccRoll);tmp_long2 /= 16;if((MaxStickNick > 64) || (MaxStickRoll > 64)) // reduce effect during stick commands{tmp_long /= 3;tmp_long2 /= 3;}if(abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_YAW]]) > 25) // reduce further if yaw stick is active{tmp_long /= 3;tmp_long2 /= 3;}#define BALANCE 32// limit correction effectif(tmp_long > BALANCE) tmp_long = BALANCE;if(tmp_long < -BALANCE) tmp_long =-BALANCE;if(tmp_long2 > BALANCE) tmp_long2 = BALANCE;if(tmp_long2 <-BALANCE) tmp_long2 =-BALANCE;}// correct current readingsReading_IntegralGyroNick -= tmp_long;Reading_IntegralGyroRoll -= tmp_long2;}重点的部分是:// determine the deviation of gyro integral from averaged acceleration sensortmp_long = (int32_t)(IntegralNick / ParamSet.GyroAccFactor - (int32_t)Mean_AccNick);tmp_long /= 16;tmp_long2 = (int32_t)(IntegralRoll / ParamSet.GyroAccFactor - (int32_t)Mean_AccRoll);tmp_long2 /= 16;if((MaxStickNick > 64) || (MaxStickRoll > 64)) // reduce effect during stick commands{tmp_long /= 3;tmp_long2 /= 3;}if(abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_YAW]]) > 25) // reduce further if yaw stick is active{tmp_long /= 3;tmp_long2 /= 3;}#define BALANCE 32// limit correction effectif(tmp_long > BALANCE) tmp_long = BALANCE;if(tmp_long < -BALANCE) tmp_long =-BALANCE;if(tmp_long2 > BALANCE) tmp_long2 = BALANCE;if(tmp_long2 <-BALANCE) tmp_long2 =-BALANCE;}// correct current readingsReading_IntegralGyroNick -= tmp_long;Reading_IntegralGyroRoll -= tmp_long2;首先,MK根据IntegralNick变量(这个变量是当前陀螺仪的积分值),利用ParamSet.GyroAccFactor(这个是一个设置值,用来标定加速度计变化1,陀螺仪积分应该变化多少),得出在目前的陀螺仪积分下,对应的加速度计的偏差量应该是多少。
四轴实用教程
小四轴飞行器制作过程电子1201俞强吴文杰注:本文只讲我们做四轴遇到的实际的真正困扰我们的一些问题以及我们自身的经验,可以结合我们的报告来看,对于前人的经验以及我们觉得对我们有帮助的文章或帖子以及一些理论知识将在每一部分的讲解中给出,对于理论,本文尽量少讲甚至不讲,建议在看本文的每个部分的时候,写把给出的参考资料阅读一番。
一.飞行器大体结构1.飞行控制电路(飞控),稍后介绍,是飞行器设计的最关键部分。
2.电机+桨:720空心杯电机,注意不人为要阻止电机转动,很容易损坏。
720表示电机直径:7 MM;电机长度:20 MM。
根据飞行器的具体大小以及飞行测试的实际情况自行选择其他规格电机。
桨要注意有正桨和反桨的区别,见下图:注意:正桨逆时针转动,反桨逆时针转动。
如果不确定,可以在安装好电机后,开电源看看是不是四个桨风都是向下吹的。
对于相同的电机,桨的大小不同,飞行效果也不一样,小桨效率低,但抗风性能好。
大桨效率高(就是省电),但抗风性能差。
3.电池:400mah,3.7v,20c锂电池基本知识:1)1000mAh的意思是指充满电的情况下用1安培的电流放电, 可以放电一个小时. 400mAh的电池在在1安培电流充放电情况下, 充放电时间大约是25分钟. 如果采用4安培的电流放电, 放电时间大约在6分钟(25/4)左右.2)20c指放电倍率。
放电倍率指的是放电电流, 以电池容量的倍数计算. 上述电池的放电电流可根据下面的公式计算:400mAhX25C=10A。
4. X 型四轴和+ 型四轴电机安放的区别:其实是要注意传感器mpu6050和电机的放置,因为传感器是有轴向的,图中大框为整块飞控,小框为mpu6050,飞行方向为上下左右。
X二.飞控电路1.飞控电路主要器件:1)mcu的选择:对于小四轴mcu实际上选择很多,只要满足:最少4路PWM,尽量有最少一路AD转换,尽量有硬件spi和i2c接口,频率够快即可。
四轴飞行器DIY入门篇一:主要部件介绍及选购
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。
【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。
一起来做四轴飞行器(下)
一起来做四轴飞行器(下)作者:来源:《中学科技》2012年第12期上一期,我们介绍了四轴飞行器的机架制作和动力部分,本期将继续介绍飞行器的控制部分以及具体的调试和飞行。
四、控制部分1. 控制部分是最复杂的部分,首先把KK控制板安装到胶木板上。
需要注意安装的方向,一旦我们将前方也就是KK控制板上画箭头的方向确定之后,所有的工作都将要围绕这个方向进行。
2. 图15是KK控制板中程序控制所需要电机旋转的方向,我们需要在电机边上标上电机的编号和旋转的方向。
同时也在中心板上标明KK控制板的安装方向,以免以后出错。
整个KK控制板从遥控接收器接收信号,再将信号经过计算后,发往每个电调控制电机的转速。
在第10期中我们提到的PID算法就由这块电路板中间的处理器完成。
3. 如图16,先用杜邦线把遥控器的信号接到KK板上的遥控器信号输入端,这里只连接了信号,而没有连接电源,电源问题我们稍后解决。
4. 在连接电调之前,需要准备一个电路元件作为转接板(图17)。
这是用通用板和杜邦线制作的,比较简单,电路图参照图18。
图18中每一列插一个电调的信号线,最上方是负极位置,最下方是信号线位置。
可以看出,这块电路板的作用是将所有电调的地信号都连在了一起,同时在左侧和右侧将最靠边的两个电调的电源分别引了两根线出来,而下方的信号线位置分别引了四条线出来。
具体接法如下:将转接板旋转90度,让信号线向右,地线在左,从上到下依次编号为1、2、3、4,与之前编过号的电机相对应。
对应的电调也就是1~4号,分别接到转接板上,注意信号线的方向,往往电调信号线上颜色比较深的线是地线。
从图18中可以看出,信号线被分为4条单独线输出,这里就可以直接接到KK控制板连接电调的插针上,在KK控制板上靠近芯片一侧的是信号线。
经过连线后,遥控器的控制信号就能通过KK控制板传到4个电调上。
接下来我们考虑供电问题。
通常,固定翼飞机或是直升机都只有一个电机,电池接在电调上,电调将电直接送往接收机,同时从接收机获取控制信号。
超酷MWC四轴飞行器DIY全套教程之刷电调贴
楼主 我已经重刷了N次 还是这样 你是一次成功的吗?
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楼主 | 发表于 2013-9-2 10:50:08 | 只看该作者
本帖最后由 hitor 于 2013-9-2 10:51 编辑 qinshiysb 发表于 2013-9-1 18:07 楼主 我已经重刷了N次 还是这样 你是一次成功的吗?
将以上三张图中颜色对应连接起来,就完成了Nano和电调的硬件连接。 接下来将Nano引出的地线与待刷电调的信号线的地线连接起来,然后连上电池给电调供电。
接下来将C2CK接到电调的红色焊盘,C2D接到电调的白色焊盘。运行BLHeli-Setup.exe,选择Setup-->Read Setup From Hex File,应该会出现 下图界面:
自己一个人弄是不是会导致接触不良的???
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qinshiysb
发表于 2013-9-1 15:57:34 | 只看该作者
8楼
楼主 这个是怎么回事?
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回复 楼主 | 发表于 2013-9-1 16:38:28 | 只看该作者
发表于 2013-8-30 17:41:52 | 只看该作者
很好啊 这号等这个呢
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新手上路
/forum.php?mod=viewthread&tid=5546515&highlight=
四轴__程序_学习_apm(px4__ardupoilot__apm_) (1)
四旋翼飞行器搭建教程(译自————加里斯.欧文)本文将带你通过建立自己的飞行控制器(飞空软件),同时教你工作的具体细节。
这些信息很难找到,特别是那些本身就不是航天工程师的人!就我个人而言,我用了六个月,因为我花费了太多的时间查找bug和调试bug,但通过这篇文章你可以短期收获同样的经验。
我会教你避开陷阱,这样你就不会像我一样浪费时间。
第一个关键是你对硬件的选择。
我选择从零开始建立自己系统,在这一阶段的时候我都不知道RC(remote controlled 遥控; radio coding 无线电编码; )和飞行器是如何飞行的,这是一个巨大错误。
开始我以为,通过自行购买附加电路,芯片和传感器能省很多钱,结果最终我花了一大笔钱!放过自己吧,直接去购买ardupilot 2.5控制板,组装你的直升机,了解遥控,了解飞行原理,然后回到这里。
这个板子本质上是只是一个连有一些传感器Arduino(开源主控板,可查/view/1268436.htm?fr=aladdin),和我们将在这篇文章介绍的程序——我们自己编写的。
你得将所有东西连接起来,你的四旋翼飞机才能得飞:当然你也得会用优秀的arducopter软件。
本项目(ardupilot)由3D Robotics 提供赞助,这意味着他们销售所设计的硬件获利,并将所得利润回馈社区。
该软硬件是完全开源的,所有人可以免费复制下载。
你可以直接从他们那里购买,或者从Hobbyking (named HKPilot) and RCTimer (named ArduFlyer).购买相同的拷贝件。
在这篇文章中,我将假定您有ardupilot硬件——其本质上上是附传感器Arduino。
如果你选择忽视我的建议,并且建立自己的硬件,或使用Arduino电路板,那么您需要更换的底层代码(HAL库)。
我也会以为你在X配置(x型四旋翼),+ / X(两种四旋翼配置)和六/八旋翼飞行器之间切换(只是不同的电机的组合),配置的改变不会让它在本文有任何实质性的区别。
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)。
换种思路做四轴飞行器(下)
换种思路做四轴飞行器(下)上期回顾从2016年第6期的文章中我们了解到,无人机常制造成四轴飞行器,是从飞行器的实用性和飞行的稳定性两方面综合考虑的结果。
同时,笔者提出了一种以牺牲易替换、廉价的薄弱部件?肀;す笾夭考?和电子设备的四轴飞行器制作新思路。
本期将这种按照新思路制作四轴飞行器的方法介绍给大家。
一、主板选择及测绘机身主板选择市面上容易买到的0AV250系列,以此为基准做出的机架臂会有较好的通用性。
由于机架臂的长度与机身主板、螺旋桨直径有关,因此需要参考现有数据进行设计。
对主板进行测绘,主要用游标卡尺和毫米刻度尺,得到对应的尺寸数据。
二、图形设计及3D打印四轴飞行器替换零件的图形设计,选用简单、实用的Soliworks软件来完成。
首先,运行Soliworks软件,并新建一个“零件”文档,类型选择为“装配体”(图1)。
由于不需要生成布局,应在弹出窗口中点击“取消”(图2)。
右键单击“上视基准面”,建立草图(图3)。
为了方便,可以只绘制整个图形的四分之一,然后使用镜像命令,得到整个主板的草图。
需要注意,使用镜像命令时除了选择已经绘制的线段,还要选择中心线,因此要提前画好中心线(图4)。
退出草图,使用拉伸凸台命令,生成厚度为2mm的机身主板(图5)。
新建装配体,插入刚刚绘制好的主板。
在装配体中新建零件,并将零件文档名改为“机架臂”。
这样可以使机架臂与机身尺寸相关联,方便检查螺旋桨是否会碰到机身。
选择编辑零件,此时进行的操作是对零件“机架臂”的,与装配体中的其他零件无关,但可以与其他零件的尺寸相关联,使得最终设计好的机架臂刚好可以安装到主板上。
选择上视基准面建立草图,选择转换实体引用,将本不属于机架臂的安装孔尺寸和位置“投影”到机架臂的草图平面上。
否则,一旦原有尺寸改动,新的尺寸也会随之更改。
由于我们希望使用一张图纸就能打印整架飞机所需的机架臂,因此设计将机架臂与原有机架安装孔对称分布。
原来的四个安装孔呈矩形分布,与机身成一定角度。
【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。
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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 ,
时电调在四轴当中 充当了电压 化器的作 ,将 11.1v 的电压 5v 飞控板和遥控 器供电
多大的电调? 电调都会标 多少 A,如 20a,40a 个数 就是电调能够提供的电流 大电流的电调可以 兼容 在小电流的地方 小电流电调 能超标使 根据 简单测试,常见新西达 2212 1045 浆最大电机电流有可能达到了 5a, 了保险起 见,建议 样配置 30a 或 40a 电调 大家 20a 电调的也多 ,说 大一 ,以 可 以 到 他地方去
概述
1 diy 四轴需要准备什 零件 无 电机 4 个 电子调 器 简称电调,4 个,常见有好盈 螺旋桨 4 个,需要 2 个正浆,2 个反浆 飞行控 板 常见有 KK FF 玉兔等品牌 电池 11.1v 航模动力电池
中特威
新西达等品牌
遥控器 最 四通道遥控器
机架 非必选 充电器(尽 选择 衡充电器)
补升力 足 如果高 kv 带大桨,力 够,那 就很困难,实际 是 俗 转,电机和电调很容易 掉 如果 kv 带小桨,完全没有问题,但升力 够,可能 无法起飞 例如 常 1000kv 电机,配 10 右的桨
电池和充电器篇 什 要选 电池? 样电池容 电最轻,起飞效率最高
电池的多少 mah 时什 意思? 表示电池容 ,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
什 是电机 kv 值? 个无 电机都会标准多少 kv 值, 个 kv 是外 1v 电压 的 钟空转转 ,例如
1000kv 电机,外 1v 电压,电机空转时 钟转 1000 转,外 2v 电压,电机空转就 2000
转了
桨的型 含 ? 电机类似,桨也有啥 1045,7040 些 4 数 ,前面 2 代表桨的直径 单
2 四轴零件之间的接线 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 电调 3 根黑色的电机控 线,连接电机 电调有个 BEC 输出, 于输出 5v 的电压,给飞行控 板供电,和接收飞行控 板的控 信
遥控接收器连接在飞行控 器 ,输出遥控信 ,并 时从飞行控 板 得到 5v 供电
如发现右边力 大,向 倾斜,那 就 弱右边电流输出,电机 慢,升力 小,自然就
再向 倾斜
什 是 x 模式和+模式?
购 飞控的时候老板都要问 个问题, 什 模式的,以 就是区别
X 模式要难飞一 ,但动作更灵活 +模式要好飞一 ,动作灵活差一 ,所以适合初学者
特别注意,x 模式和+模式的飞控安装是 的
有 kk 飞控板,所以 能讲 kk 飞控
感觉初学者最容易犯的错误是看见一飞高,紧张了就猛 油门, 样就会垂直落地,一定 要有心理准备, 要 伤人,在 较高的情况 , 是慢 油门 较好 最 秀一 做的第一个四轴, 完善, 艺较差
电机的型 含 ? 常看人说什 2212 电机,2018 电机等等,到 是什 意思呢? 实电机的尺 管什 牌子的电机, 体都要 4 类数 , 中前面 2 是电机转子的直径,
面 2 是电机转子的高度 注意, 是外壳哦 简单来说,前面 2 越大,电机越肥, 面 2 越大,电机越高 又高又大的电机, 率 就更大,适合做大四轴 通常 2212 电机是最常见的配置了
英 =254 毫米 面 2 是桨的角度
英1
什 是正反桨, 什 需要它? 四轴飞行 了抵消螺旋桨的自旋,相隔的桨旋转方向是 一样的,所以需要正反桨 正反桨 的风都向 吹 适合顺时针旋转的 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 的一面是向 的 桨 圆润的一面要和电机旋转方向一
油门很简单,遥控器 2 个摇杆当中, 板动 自动回到中间的那个就是油门摇杆
2 飞行控 板篇
一般简称飞控就是 个东西了
飞控的 途?
如果没有飞控板,四轴飞行器就会因 安装 外界 扰 零件之间的 一 型等原因形 飞
行力
衡, 果就是 右
的胡 翻滚,根本无法飞行,飞控板的作 就是通过飞
控板 的陀螺仪, 四轴飞行状态进行快 调整 都是瞬间的事, 要妄想 人肉完 ,
电池 面的 2s,3s,4s 什 意思? 代表 电池的节数, 电池 1 节标准电压 池在 面,电压 7.4v
3.7v,那
2s 电池,就是代表有 2 个 3.7v 电
电池 面多少 c 是什 意思?
代表电池放电能力, 是普通 电池和动力 电池最 要区别,动力 电池需要很大电流放 电, 个放电能力就是 C 来表示的 如 1000mah 电池 标准 5c,那 5x1000mah,得 出电池可以以 5000mh 的电流强度放电
电机 螺旋桨的 配 是非常复杂的问题, 自己也在研究当中,所以建议采 大家常见的配置 ,但原理
可以阐述一
螺旋桨越大,升力就越大,但 需要更大的力 来驱动
螺旋桨转 越高,升力越大 电机的 kv 越小,转动力 就越大 综 所述,大螺旋桨就需要 kv 电机,小螺旋桨就需要高 kv 电机 因 需要 转 来弥
如果飞控板安装错误,会剧烈的晃动,根本无法飞
选什 飞控好? 个人意见初学的先来个 kk 飞控 ,最便宜,尝个鲜够 了
电调篇 什 需要电调?
电调的作 就是将飞控板的控 信 ,转 电流的大小,以控 电机的转 因 电机的电流是很大的,通常 个电机正常 作时, 均有 3a 右的电流,如果没有电 调的 在,飞控板根本无法承 样大的电流 另外也没驱动无 电机的 能
旋转产生的 流 螺旋桨 3
实战调试 安装好四轴以 是需要做一些准备 作的, 以 过的 kk 飞控 例 Kk 飞控的连接
飞控解 飞控接 电 是马 可以起飞的, 是安全设计,所以需要解 飞控设置略,很多攻略 了 通 电,飞控板 的灯是 亮的, 有电调发出的滴滴声,将油门打到最 注意油门方向, 需要实现确定是设置的向 最 , 是向 最 ,然 方向舵向右板到 ,飞控板的 灯就会亮,电调也 会再继续发声,说明准备好起飞了
很 要,如果 c 的电池,大电流放电样, 是将放电 了充电,如 1000mah 电池,2c 快充,就代表可以
2000ma 的电流来充电 所以千万 要 快冒然 大电流,超过规定参数充电,电池很容易
损坏
怎 配电池?
选择的电机 螺旋桨,想要的飞行时间相关 容 越大,c 越高,s 越多,电池越 基本原理是 大桨,因 整体 配 来 率高,自身升力大, 了保证可玩时间,可选高容
四轴 电调是什 意思? 因 四轴飞行要求,电调快 响 ,而电调有快 响 和慢 响 的区别,所以四轴需要快
响 的电调 实大多数常见电调是可以编程的,能通过编程来设置响 度 所以 实并没有什 一说
电调编程什 意思? 首先要说明电调是有很多 能模式的,选择 个 能就是 电调编程 编程的途径可以直接将电调连接 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 通过 动摇杆进行设置, 个方法 较麻 ,但节约 另外, 可以通过厂家的 编程卡来进行设置 需要单独购 ,方法简单,无需接遥控器
注意电池过放 电调是可以设置电池 压保护的,但尽 寿命
要等电调保护的时候才充电, 样可以延长使
怎 知道能正常起飞? 一 准备完 ,怎 知道可以试飞了呢, 个人建议 了避免匆忙 马,秒 先拿手 试 飞 较好,但要注意离身体距离 拿手 通电, 油门,如果一 正常,四轴是 会大幅度的晃动的,而是 较 稳 可 以故意 右晃动一 ,会感觉到四轴保持 衡的反力 , 要达到 个效果,就基本达到了 试飞的条件 kk 飞控 复 了好几次, 要没有意外,是基本都能 的 试飞场地建议选草坪, 样的 容 坏
螺旋桨的安装 调试完 ,最 安装螺旋桨,安装好 ,第一件事是拿手 ,轻 油门,看看是 风都往 吹,电机的旋转是 是 正转和反转间隔的 如果剧烈抖动,并 升力很小,就 该是正反
浆没有安装 交换一
如果旋转方向 是间隔的,就需要将电调和电机的连接线 1 和
3,交换一 ,进行旋转方向校正 次序 ,先方向, 螺旋桨