MikroKopter 四轴飞行器

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乐迪 Pixhawk 飞控四轴（ArduCopter）使用说明书

Pixhawk多轴使用说明书（V1.4.2）乐迪Pixhawk飞控四轴（ArduCopter）版本信息介绍V1版本：完善基本操作说明V1.1版本：添加失控保护介绍V1.3版本：添加日志，EKF失控保护的介绍V1.4版本：飞行模式和解锁故障保护的详细介绍V1.4.1版本：完善电流计设置V1.4.2版本：修改.net、MP的下载链接、修改罗盘的校准方法简介非常感谢您购买深圳市乐迪电子有限公司生产的pixhawk飞控。

Pixhawk自动驾驶仪（简称pix）是一款非常优秀而且完全开源的自动驾驶控制器，他的前世就是大名鼎鼎的APM，由于APM的处理器已经接近满负荷，没有办法满足更复杂的运算处理，所以硬件厂商采用了目前最新标准的32位ARM处理器，第一代产品是PX4系列，他分为飞控处理器PX4FMU和输入输出接口板PX4IO。

PX4系列可以单独使用PX4FMU（但是接线很复杂），也可以配合输入输出接口板PX4IO来使用，但是因为没有统一的外壳，不好固定，再加上使用复杂，所以基本上属于一代实验版本。

通过PX4系列的经验，厂商终于简化了结构，把PX4FMU和PX4IO整合到一块板子上，并加上了骨头形状的外壳，优化了硬件和走线，也就是这款第二代产品Pixhawk。

可应用于固定翼、直升机、多旋翼、地面车辆等，建议：在您阅读本说明书时，边阅读边操作。

您在阅读这些说明时，如遇到困难请查阅本说明书或致电我们售后（0755-********）及登陆航模类论坛（如：/forum.php?mod=forumdisplay&fid=277泡泡老师教程，,航模吧，乐迪微信公众平台，乐迪官方群：334960324）查看相关问题问答。

乐迪微信公众平台乐迪官方群售后服务条款1，本条款仅适用于深圳市乐迪电子有限公司所生产的产品，乐迪通过其授权经销商销售的产品亦适用本条款。

2，乐迪产品自购买之日起，一周内经我司核实为质量问题，由乐迪承担返修产品的往返快递费，购买乐迪产品超过一周到一年内经我司核实为质量问题，用户和乐迪各自承担寄出返修产品的快递费。

四轴飞行控制原理

四轴飞行控制原理四轴飞行器是一种具有四个旋翼的飞行器，通过控制旋转速度和方向来实现飞行。

其控制原理包括传感器感知、飞行动力学建模、控制器设计和电机控制。

1.传感器感知四轴飞行器通常配备有陀螺仪、加速度计、磁力计和气压计等传感器。

陀螺仪用于测量飞行器的角速度，加速度计用于测量线性加速度，磁力计用于测量地磁场方向，气压计用于测量飞行器的高度。

这些传感器可以提供飞行器在空间中的姿态、位置和速度等信息。

2.飞行动力学建模通过传感器测量的数据，可以对飞行器的姿态进行估计。

姿态估计主要包括姿态角（滚转、俯仰和偏航）的估计和位置的估计。

将姿态和位置的估计值与期望值进行比较，可以得到姿态和位置的误差。

飞行动力学建模主要包括飞行器的动力学方程和状态方程，可以通过这些方程来描述飞行器的姿态、位置和速度等动态变化。

3.控制器设计控制器设计主要是设计一个控制算法来根据传感器测量的数据和期望的姿态和位置来控制飞行器的旋转速度和方向。

通常使用的控制算法包括PID控制器、模型预测控制器、自适应控制器等。

PID控制器是一种常用的控制算法，根据误差的大小和变化率来调整控制信号，从而使飞行器逐渐接近期望的姿态和位置。

4.电机控制四轴飞行器通常使用四个无刷电机来控制旋翼的转速和方向。

通过适当调整电机的转速，可以使飞行器产生所需的推力和力矩，从而实现期望的运动。

电机控制主要包括PWM控制信号的生成、电机转速的调节和电机的航向控制。

PWM控制信号的生成由控制器完成，根据控制器的输出调整电机转速，使旋翼产生所需的推力和力矩。

电机的航向控制通常通过改变电机的转速来实现。

总结：四轴飞行控制原理主要包括传感器感知、飞行动力学建模、控制器设计和电机控制。

通过传感器感知飞行器的角速度、线性加速度、地磁场方向和高度等信息，通过飞行动力学建模估计飞行器的姿态和位置，根据期望的姿态和位置与估计值的误差，设计控制算法来控制飞行器的旋转速度和方向，通过调整电机的转速，使飞行器产生所需的推力和力矩，从而实现期望的飞行。

四轴飞行器-概念扫盲

四轴飞行器-概念扫盲最近一个月，在朋友傻鱼的帮助下，搭建起一套四轴飞行器。

鉴于四周飞行器、智能家庭之类的，都是各类Geek蛋疼而毫无创新的爱好，所以给各位分享下其中的一些基本概念。

作为扫盲帖，不含有任何高级内容，内行请直接略过。

先来个照片：首先谈谈四轴的原理，就是4个螺旋桨，对角的两个旋转方向相同，相邻的旋转方向相反。

顺时针转的叫反桨，逆时针转的叫正桨。

所以当他们转速相同时，就可以抵消旋转上带来的反作用力，不至于自己打转。

当然也就不需要直升机的尾桨了。

当然任何东西的制造都有误差，一套四轴飞起来以后，难免各个螺旋桨，机架的平衡等存在些问题。

所以安装后有个很必要的调试的过程，调试以后，过小的误差，就由飞控自己解决了。

也就是确保遥控器没有动作信号时，自己保持平衡。

鉴于四轴的复杂性，没有飞控基本别指望靠手来起飞。

分别讲各个配件吧。

**机架** ：就是个架子，用来把各种东西拼上去。

有不同的材料，价格差异也较大。

我买的是SK450，塑料的，比较重，相当的结实，至今没有摔坏。

追求高性能的可以选碳纤维机架的，会轻不少，比如X450、X600。

这里的数字是指轴距，比如SK450和X450的轴距就是450mm。

也就是对角线两个轴之间的距离。

机架上的电机安装座决定了你能安装什么样的电机，轴距决定了最大可以安装多大的桨。

450mm轴距的机架可以安装最大10英寸的桨。

一般初学时买个塑料机架玩玩就好，玩熟悉了可以依据动手能力酌情选择碳纤维或者自己做。

我一开始就是选择这样一个可以尽快飞起来的机架，毕竟系统的迭代要以第一次可运行为基础。

最近开始考虑自己做机架了。

SK450的一个腿的重量就有41克。

而最近发现买IC时带的IC管子，一根20cm的也才不到10克，硬度却是够用的。

105元。

**电机** ：这玩意讲究可就多了。

一般玩四轴的也就是22xx 系列的规格。

我用的是朗宇的A2212-KV980。

2212是其尺寸规格，具体我就不列出了。

多旋翼飞行器设计与控制第一讲绪论-多旋翼的前世今生

2016/3/10
37
3.多旋翼飞行器技术发展历史
起步期(2005-2010)
（1）产品方面
• 德国Microdrones GmbH于2005年成立，2006年推出的Md4-200四旋翼， 2010年推出的Md4-1000四旋翼无人机系统
• 2006年，德国人H. Buss和I. Busker主导了一个四轴开源项目 Mikrokopter
2016/3/10
2
前言
人们为什么最终选择了微小型多旋翼飞行器？
2016/3/10
3
大纲
1.基本概念
2.多旋翼操控和评价
3.多旋翼飞行器技术发展历史
4.本门课的安排
5.作业
6.资源
2016/3/10
4
1.基本概念
常见飞行器分类
(a)固定翼
(b)直升机
(c)多旋翼
（1）固定翼优点：续航时间最长、飞行效率最高、载荷最大缺点：必须要助跑，降落的时候必须要滑行
续航性
+++
++
+
承载性
+++
++
+
刚性体验让人们选择了多旋翼
2016/3/10
22
2.多旋翼操控和评价
多旋翼的评价
（2）局限性（该方式不宜推广到大尺寸的多旋翼） 1）桨叶尺寸越大，越难迅速改变其速度
桨尖速度常数假设
2016/3/10
23
2.多旋翼操控和评价
多旋翼的评价
（2）局限性 1）桨叶尺寸越大，越难迅速改变其速度
其卖给加拿大公司Draganflyer • 在2002年,Silverlit X-UFO 在德国Jugend forscht（年轻研究者）比赛

四轴飞行器飞行中文版国外控制板手册

正，黑负） • 四个带有两根至少 0.75mm²电源线的无刷电调（红正，黑负）
/ 7
MikroKopter 四轴飞行器
• 用于和无刷电调通信的 I2C 总线整个连接组装的细节参见 ElektronikVerkabelung……
第 6 步：控制 MikroKopter（概要）上电
第 3 步用 MikroKopter Tool(avrdude)编程
用我们的串口转换装置（SerCon）非常容易对单片机编程，它已经包含了一个 ISP 电路。电脑必须拥有一个真正的串口用于编程。USB 转串/并口转换器或类似的转换器肯定不会工作！串口转换装置用排线连接到 6 针插头上。转换装置上的 LED 状态无关紧要。飞行控制板必须加电压才能进行编程。还可以用 AVR ISP mkII 通过 USB 为单片机编程。参见 USB-AVRISPmkII 的介绍。另外一种在后期用 USB 进行数据通讯的方式是 USB-TTL-232 adaptor。飞行控制板现在也有了 boot loader 程序。你可以在 MikroKopterTool 找到编程的方法。
MikroKopter 四轴飞行器
飞行控制板 V1.0：电路图、零件焊接和入门
由 Timer 根据 french-copter 的英文版译出。请勿商业使用。转载请注明出处。任务
该板是 MikroKopter 四轴飞行器的控制板。它可以实现下列任务： • 测量三轴角速度 • 测量三轴加速度数据 • 测量大气压力，用于高度控制 • 接收数字罗盘信号 • 测量电池电压 • 接收 R/C 信号 • 处理传感器数据以及计算真实角位置 • 驱动四个无刷电调
接口
控制板通过不同的接口与外部世界通讯。
PPM 输入

lmrclm04四轴遥控飞行器说明书

lmrclm04四轴遥控飞行器说明书MAIN MENU:(菜单)Lcdscreen液晶屏幕Power light 电源指示灯Servos舵机Flip key 翻转Left hand throttle shows 左手调节显示Forward and back leftandright前，后，左，右Signal display信号指示Direction joystick 方向操纵杆Accelerator and steering油门和转向Forward/backtrimmina 前进/后退微调Left-turn/riggt-turn trimming 左/右转微调Left/right sideways timming左/右侧微调Power switch电源开关TRANSMITTERBATTERYINSTALLATION:( 安装发射器电池)Aircraft batterychange:(更换飞机电池)THE RELATED NOTES ABOUT LITHIUM BATTERY 'SUSAGE: 关于锂电池使用的相关说明HOWTO CONTROL:(操作说明)1、Aircraft power switch to the“ON"position the vehicle-mounted with the flat ground.Motherboard light is blinkdon 't turn the fuselage again.飞行器电源开关拔到ON”位置。

将飞行器平放在地面上，主板上的灯开始闪烁，不要再转动机身。

about 6 second.the operation of the throttle stick to the bottomand then the power switch to the“ON"positionand then the throttle control lever to maximum and then to the bottomso that the remote control and Flight on completion of the frequencythe aircraft can be operated.大约6秒，对油门杆操作到底部。

四轴飞行器--DIY手册 DEMO

G L 516四轴飞行器---D I Y 手册--------------------------------- 想飞的感觉不再是梦想！！此文献给广大的四轴爱好者。

原文：http://www.mikrokopter.c om/ucwikiDIY 网址：制作： OURAVR 网友： gl516版本： V1.1 DEMO 日期：2009.6.20温馨提示：安全第一！！！------特别谢鸣! 网友：pitolan feng_matrix RickyZhou cnmusic 的帮助和支持！TKS..h t t p://sh op 58290392.t ao ba o.co m/开门见山！GL516四轴系统的焊接，调试。

组装。

试飞。

一：焊接1：飞控板焊接丝印（TOPLAYER+BOTTOMLAYER ）1-1：新版飞控丝印图片：h t t p ://s h o p 58290392.t ao ba o.co m/PCB bottomlayer1-2: BOM (新版PCB)Part TypeDesignator Footprint +5J26 JPP 1K R25 G0603 1K R24 G0603 1K R16 G0603 1K R17 G0603 1K R18 G0603 1K R23 G0603 1K R20 G0603 1K R22 G0603 1K R19 G0603 1KR21 G0603 1N4007 D3 DIODEXX 1UF C4 G0603 1UFC3G0603h tt p://sh op 58290392.t ao ba o.co m/2K2 R6 G0603 2K R42 G0603 6K8 R13 G0603 10K R1 G0603 10K R3 G0603 10K R2 G0603 10K R4 G0603 10U/35V C37 ECAP 18K R14 G0603 20.000MHz Y1 OSC 22N C5 G060322N C6 G060322N C9 G060322N C8 G0603 22N C7 G0603 22PF C1 G0603 22PF C2 G0603 47K R37 G0603 47K R38 G0603 47K R36 G0603 100K R15 G0603 100N C19 G0603 100N C18 G0603 100N C16 G0603 100N C17 G0603 100N C11 G0603 100N C10 G0603 100N C12 G0603 100N C13 G0603 100N C21 G0603 100N C14 G0603 100N C23 G0603 100N C22 G0603 100N C25 G0603 100N C20 G0603 100N C15 G0603 100R R8 G0603 100R R7 G0603 100R R9 G0603 100R R10 G0603 100RR11 G0603 100U/6.3V SMD C29 ECAP 100U/6.3V SMD C30 ECAP100UHL1 805104 C26 G0603 104 C28 G0603 104 C27G0603 220K R5 G0603 330U/25VC36C220U/50Vh tt p://sh op 58290392.t ao ba o.co m/330U/25V C35 C220U/50V 680R R28 G0603 680R R29 G0603 680R R12 G0603 A7260 U4 MA7260 ATMEGA644_20AU U1TQFP-44 CAP C32 G0603 CAP C33 G0603 CAP C31 G0603 CAP C34 G0603 CON1 J13 JPPCON1 J7 JPPCON1 J9 JPPCON1 J15 JPP CON1 J3 JPP CON1 J8 JPP CON1 J4 JPP CON1 J16 JPP CON1 J5 JPP CONNECT J28 SIP4 DAC_X574 U6 SSO-10 ENC-03-N U9 ENC-03RM ENC-03-R U10 ENC-03RM FLY_C POWER S1 KAIGUAN GND J12 JPP GND J29 JPP GND J2 JPP GND J27 JPP GND J25JPPISP SOCKET SV5 2X3 CONNECT LED1 D2 LED LED2 D1 LED LM6484 U3 SO-14 LM7805 U8 TO220V LM7805U7 TO220V MCP1700-3002 U5 SOT-89 MMBT3904 Q2 SOT_23 MMBT3904 Q1 SOT_23 MPX4115A U2 SIP6 POWER D4 LED R30-W J30 JPP SPEAKERLS1BUZ14 SV1 SV1 2X5CONNECT SV2 SV2 2X3 CONNECT V1.2-10R R35 G0603 V1.2-10RR33G0603h tt p://sh op 58290392.t ao ba o.co m/V1.2-10R R34 G0603 V1.2-500K R32 VR V1.2-500K R31 VR V1.2/1.1-1K R27 G0603 V1.3-1K R26 G0603 V1.3-10K R39 G0603 V1.3-10K R41 G0603 V1.3-10K R40 G0603 VCC J11 JPP VCC J14 JPP VCC J1 JPPVCC J6 JPPVref J31 JPPXC1 J18 JPP XC2 J20 JPP XC3 J22 JPP XC4 J24 JPP XD1 J17 JPP XD2 J19 JPP XD3 J21 JPP XD4J23JPP备注：V1.2与V1.3的焊接区分。

四轴飞行器的模拟训练与调试

首先来看一下玩模拟器需要的材料：一
个飞航模用的遥控器（四通道以上的基本就可
以）、一套８合１（或２２合１）凤凰模拟器５０
版（含加
…一一。
密狗及软
件）凤
凰模拟器
在网上的
价格是几
十块钱
” ”
ｌ｝ｌ
只要将油门
…
… …
摇杆上下摇
动到底即
Ｉ１｝％；＊；若＾描；．。．。口ｌ
Ｉ
一一一一、
一般用于操作直升机，对四旋翼来说并没有什么用，所以这里我们点击
“Ｓｋｉｐ” 跳过这一步，随后进入方向舵的设置
辘器喾一遥器键型祝衙囊恭谚备鲢褙雹帮勘僦纂鲟：寄燃遵喾禹循叛恭。蠖瓣媲｛篷稠现圄书量臻逢雾翁墓曩向臻粪剩大多能够较好地模拟遥捂飞机的飞行状态，但是一些老版本的模拟器在建桔方面做得并不是很好，所以使用模拟器最好用最莉版本的。这里我们以ＰｈｏｅｎｉｘＲＣ５．０为例向大家介绍一下模拟器的使用方法。
ＰｈｏｅｎｉｘＲＣ也被称作凤凰模拟器，在凤凰桔拟器中，你可以自由地选择飞行场景、飞行时的天气状况（如风向、风速等）凤凰模拟器的操作和真实感比较好，支持的模型也很丰富，内置了色括ＤＪｌ无人机在内的多款四轴飞行器模型，能比豁准确地模拟现实情况。

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3
1
ADR2 GND GND +5V
GND
ADR1
GND
3 5 4 6
3
1
VCC
3
STEUER_B+ STEUER_A+ SDA SCL U_BAT
2
STEUER_A-
1
2
1
1
1
2
2
2
1
1
C
GND
GND
2
1
1
VCC
电源负极
1 1
2
VCC
2
2
C
3
STEUER_B+
1
1 2
2
3
1
GND
电源正极
VCC STROM
PWR
VCC
2
DIY@Ben Flight - Ctrl V2.1
CODE: SIZE: DRAWING NO: REV:
A
VBAT
1 INPUT OUTPUT GND 3
TITLE:
DRAWN:
DATED:
+
GND
GND
1N4007
+
+
GND
+
GND
+
GND
+
GND
+
GND GND GND GND
CODE: SIZE:
A
DRAWN: DATED:
A V2.1
REV:
TITLE:
Benltson
CHECKED:
2013 - 07 - 12
DATED: DRAWING NO:
QUALITY CONTROL:
DATED:
C
SCALE: SHEET:
RELEASED:
DATED:
3
OF
3
ST1 ST1 ST2 ST2 OUT OUT COUT COUT TEMP TEMP NC NC CP4 CP4 CP3 CP3
21 22 17 18 6 1 2 7 13 14 3 8 23 28 29 24
GND
LED_ROT
A
K
1
2
GND GND GND
VREF
4 9 11 12
B
2 1
LED_GRN
+ -
11
GND
PPM_MISO MOSI P_OFF2 P_OFF1 LED_GRN LED_ROT +5V +5V
SCK
GND
7
1
2
LUFTDRUCK
12 5 10
GND
P_OFF2 P_OFF1
1 1
2 2
1
2 2
1
2
GND
GND
27 32
VBAT
GND
19 20
GYRO_NICK
SPEAKER
19 20
1
VIN GND
VOUT
AVCC
SERVO1
15
GYRO_ROLL
5V_SERVO
2
+
GND GND
1
3 5 2
5V_SERVO GND GND
16 30 25
GND
GND
1
RXD1
2
5
4 1
TXD1
2
1
PDTC143
PC3
1
GND
2
PC2
Q0 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11
1
6
5
4
3
2
LTR ECO NO:
1
REVISION RECORD APPROVED: DATE:
15
VREF
RES VDD VOUTX 12 10 8 ST PD FS GND VOUTY VOUTZ
14 2 5 1 7
ACC_R ACC_N ACC_H
GND
GND
D
AVCC
+5V
1 2 30 31 32 33 34 35 36 37
2
RESET
2
(ADC7)PA7 4 7 8 RESET XTAL2 XTAL1 AREF AVCC AGND SCK MISO 17 5 38 VCC VCC VCC MOSI (SS)PB4 (AIN1/OC0)PB3 (AIN0/INT2)PB2 (T1)PB1 18 6 39 GND GND GND (TOSC2)PC7 (TOSC1)PC6 (TDI)PC5 (TDO)PC4 (TMS)PC3 (TCK)PC2 (SDA)PC1 (SCL)PC0 (T0/XCK)PB0 (ADC6)PA6 (ADC5)PA5 (ADC4)PA4 (ADC3)PA3 (ADC2)PA2 (ADC1)PA1 29 27 28 (ADC0)PA0
GND
C
GND
TXD1 RXD1 TXD RXD
GND
C
GND
SERVO3 5V_SERVO +5V
1 3 5
2 4 6
SERVO2
11
5V_SERVO GND GND GND
12 5 10 27 32
GND
+5V
LQH3C100u
+5V
1 3 2
2
GND RXD1 TXD1
2 3 4 5 1 2 4 6
DRAWN:
1 1 1
DATED:
Benltson
CHECKED: GND GND GND QUALITY CONTROL:
2013 - 07 - 12
DATED:
GND GND GND
DATED:
C
SCALE: SHEET:
RELEASED:
DATED:
2
OF
3
6
5
4
3
2
LTR ECO NO:
1
GND
GND
GND
GND
D
ADXRS610 VDD VDD VREF VREF AVCC AVCC AGND AGND PGND PGND CP1 CP1 CP2 CP2 CP5 CP5 ST1 ST1 ST2 ST2 OUT OUT COUT COUT TEMP TEMP NC NC CP4 CP4 CP3 CP3 21 22 17 18 6 1 2 7 13 14 3 8 23 28 29 24 1 2 GYRO_N
STEUER_ASTEUER_B2
D
2
2 2
5
3
1
2
3
1 4
GND
1 1
STEUER_A+
1
1 2
2
ADR1
7 8
PB6(XTAL2/TOSC2) PB7(XTAL1/TOSC1) GND GND VCC VCC PD0(RXD) PD1(TXD) PD2(INT0) PD3(INT1) PD4(XCK/T0) PD5(T1) PD6(AIN0) PD7(AIN1) PB0(ICP) PB1(OC1A) PB2(SS/OC1B) PB3(MOSI/OC2) PB4(MISO) PB5(SCK) 30 31 32 1 2 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2 2
26 25 24 23 22 21 20 19
2
2
1
GND
2
15
SERVO_R
16 30 25
GND
PC5 PC4 PC3 PC2
GND GND
1 1 1 1 2 2
SDA SCL
SERVO5 5V_SERVO
1 3 5 2 4 6
GND
1
SPANNUNG
2
(OC2)PD7 (ICP)PD6 (OC1A)PD5 (OC1B)PD4 (INT1)PD3 (INT0)PD2 (TXD)PD1 1 (RXD)PD0
1 2
3
+5V
SHUNT
1 1 INPUT OUTPUT GND 3 2
3
+
GND GND
+
GND GND GND GND GND GND GND GND
+
GND GND GND GND GND +5V
GND
GND
STEUER_B-
1
2
1
2
1
2
2
1
VCC
+5V
1 2
2
SCL
1
2
2
2 1 2
1
B
2
SDA
PDTC143
ADXRS610
B
Q1 Q2 Q3 14 15 CLK RES Q4 Q5 Q6 Q7 12 CO ENA Q8 Q9
SERVO_C SERVO_R
SERVO1 SERVO2 SERVO3 SERVO4 SERVO5
AVCC
3 3
31 26
VDD VDD VREF VREF AVCC AVCC AGND AGND PGND PGND CP1 CP1 CP2 CP2 CP5 CP5
ACC_N ACC_R ACC_H SPANNUNG LUFTDRUCK
GYRO_NICK GYRO_ROLL GYRO_GIER
3 VS
AVCC 1 2 31 26 1 2 4 9 1 VREF 1
GND
P U
OUT
1
VREF AVCC GND +5V
5 6
2 3 2 1 44 43 42 41 40