想制作一個四軸飛行器應該如何入手?

ID:651971 · 發(fā)表于 2020-3-31 13:41

各位大佬，我想做一個stc15驅(qū)動的四軸飛行器，但是不知道怎么入手，去那個寶買零件也不知道怎么買，想請教一下大家

ID:716703 · 發(fā)表于 2020-3-31 15:21

到21世紀，隨著全球衛(wèi)星定位等新技術的涌現(xiàn)以及成本的降低，民用無人機開始激增，無人機航拍、無人機高空燈光秀……每每出現(xiàn)都能搶占人們的眼球。

近幾年，搭上了物聯(lián)網(wǎng)這班順風車，無人機在農(nóng)業(yè)、動植物保護、快遞運輸、災難救援、測繪、電力巡檢等多個領域得以大展拳腳。

可以說在未來，無人機還有巨大的提升空間，想必大家也非常好奇，無人機是如何制作的。其實用非常簡單的火柴棒與火柴盒，也能自制一個簡易無人機哦！

1.首先，準備16根火柴，每4根為一組，在火柴棒上鉆取小孔，插入鐵絲進行固定，組成一個三角形的形狀，多余的部分用尖嘴鉗剪掉。

2.接著在每組火柴棒上都貼上大小一致的雙面膠。

3.準備4個無人機專用的小電機，分別安裝上適配的螺旋槳，貼在火柴棒的雙面膠上。

4.準備一塊集成電路板，根據(jù)它的接頭處的大小在火柴盒上開孔。

接著將電路板放入火柴盒里，然后將火柴盒的抽屜塞回盒身。

5.把之前完成的4組火柴棒用熱熔膠固定在火柴盒上，將它們的導線連接在電路板的接口處。

6.準備一小塊無人機專用的電池。

7.用熱熔膠固定在火柴盒底部，導線連接在電路板剩余的接口上。

8.最后，一臺用火柴棒做支架的無人機就完成了。

火柴盒無人機能否飛起來呢？

因為電路板采用的是遙控接收，所以在遙控手柄上就能進行試飛操作。

當4個螺旋槳全部啟動，無人機數(shù)秒后就飛起來了，由于沒有安裝CPS導航定位，因而在飛行方向上，并不能很準確。

需要注意的是，由于沒有斷漿保護功能，調(diào)試的時候要記得關閉遙控器，不要用手直接去抓機身，雖然是塑料的螺旋槳，但也有一定的危險性。

ID:367369 · 發(fā)表于 2020-3-31 15:22

零件：
機架；電機4個一樣的;電調(diào)4個一樣的螺旋槳（可能在調(diào)試時會摔斷建議多買）；
電池、充電器、電池BB器（電池過放會導致壽命變短充不進電等，用于檢測電量）；遙控器及接收器
單片機，姿態(tài)傳感器mpu6050（和機身安裝平行且盡量在正中不然會影響姿態(tài)調(diào)整導致墜機）；
超聲波；藍牙或WiFi模塊發(fā)送機身姿態(tài)高度等信息便于調(diào)試
控制板自己刷或者某寶代做（將你需要的功能確定后再刷，多留串口或其他功能引腳備用）
能力要求：
pwm輸出；串口通信； I2C，上位機監(jiān)視， pid算法忘記怎么控制的了
電調(diào) 超聲波 mpu6050 藍牙 WiFi姿態(tài)監(jiān)視姿態(tài)控制遙控器

ID:716703 · 發(fā)表于 2020-3-31 15:26

從入門級到專業(yè)級，工程大佬教你DIY四翼無人機（附詳圖這段時間，由于項目上需要一些模塊，某某巴巴這個平臺上搜一搜，結(jié)果都很驚人，當然這并不是做廣告，而是阿里已經(jīng)處于壟斷的地位。無論是我們需要什么功能、尺寸等模塊，在阿里，或者說在深圳珠三角這一塊，都是很容易實現(xiàn)的，有時候感慨一下，就是硬件工程師不值錢了，因為在這片土地上，會很快將一個熱火的功能壓榨到極致。研究空氣凈化的時候發(fā)現(xiàn)有一類電離凈化，利用高壓電使空氣電離，然后離子就會定向運動，灰塵就會富集而被吸附，隨后發(fā)現(xiàn)這種高壓包東莞很多廠家在做，只要幾十塊！！而添加這一功能的松下空調(diào)貴了快兩千塊。再調(diào)查下去，發(fā)現(xiàn)利用高壓包做的電弧打火機也已經(jīng)遍地都是，充電就可以重復使用，防風防火……只要二三十塊！！更別說什么LED電源、藍牙音箱等等各種電子件，就連平衡車這種稍微大一點有點技術含量的，也比比皆是，無論是下單訂貨，還是自己DIY組裝，都是異常的簡單。不知道這算是技術的優(yōu)勢，還是技術的悲哀。扯遠了，回來說說多旋翼無人機。由于技術的原因，現(xiàn)在市場占有率最高（或者說一直在模仿）的是可能大疆的精靈2/3，兩個基本沒多大差異，模具要物盡其用才行吧。原理其實都差不多，最主要的核心部件是飛控，我個人按照我的學習經(jīng)驗劃分成幾個等級，一家之言，不喜勿噴： 1、玩具級 2、入門級 3、消費入門級 4、消費級 5、專業(yè)級所謂玩具級自然就是華強北那種整機一兩百塊，地上踩不爛摔不碎的那種，一般是有刷的，能飛，看廣告也是功能很強悍，各種花樣都有，飛控和電機驅(qū)動做在一起，成本才三四十塊，整機壽命幾十小時就完蛋，飛遠了就不知道去哪了的。入門級就很多了，一般是DIY用的，像QQ飛控、CC3D、APM等等，多數(shù)都是抄板國外的，因為是開源的，功能很強大，價格很便宜，二次開發(fā)出來的也多數(shù)是一百左右，能飛，但是往往沒有懸停，有的可以自穩(wěn)，穩(wěn)定性、易用性不高，對于飛手要求很高，普通人玩不了，我組裝好一般都是炸機。（好像我的平衡技能不行，開極品飛車從來都是撞墻撞墻撞墻）消費入門級一般三四百塊，網(wǎng)上不好買，多數(shù)由專門的做飛控的廠家給無人機成品廠家定制，批量出貨，因此功能比較精簡、穩(wěn)定，有懸停、繞飛、跟隨等比較高級功能，各家性能功能都差不多，使用起來其實和大疆的飛控也差不多，反正都是抄大疆的。消費級就是消費機中專業(yè)的了，大疆、零度等飛控，在中國民用機的前沿，價格四五千到一兩萬的都有，模塊劃分的比較細致，功能全面，設計也比較精致，調(diào)教的好，并且現(xiàn)在功能已經(jīng)遠遠超出大部分的飛控設計廠家了，有錢有技術就是有優(yōu)勢，不過大部分功能普通人就用不到了，也超出了購買能力了，現(xiàn)在機子隨隨便便都買好幾個蘋果了，除了歐美的，國內(nèi)說買來玩很少了。至于專業(yè)級就是警用、工業(yè)用、軍用等級別的了，不了解，不評論，反正問過一個15w的，嚇得不敢說話灰溜溜跑了。言歸正傳，怎么組裝一臺多旋翼無人機，自然是消費入門級，能穩(wěn)定飛行，壽命功能都還要不錯的。以下內(nèi)容是基于兩年前組裝的第一臺仿精靈機子，僅供參考。由于在深圳這附近資源豐富，組裝一臺無人機是一件非常容易的事情。外殼首先是外殼，來自于深圳某創(chuàng)新科技有限公司（為了避免廣告嫌疑，切掉了銘牌），所有的塑料組件，機身分有上下蓋、燈罩、電池倉、起落架、兩套螺旋槳、支撐板以及所有的螺釘，130元左右。螺旋槳不同顏色標識為正反槳。如下圖所示，對角線是同一種顏色為同一種方向的槳。電機下面就是電機，型號是2212，KV1400，帶螺紋，用來鎖螺旋槳，一般壽命可以達到一千個小時，好的四五十的有，差的20多點。和螺旋槳是一一配套的。這種是外轉(zhuǎn)子的無刷電機，轉(zhuǎn)子就固定在外殼上跟著外殼一起轉(zhuǎn)動，這種帶正反螺紋的設計正好可以鎖緊螺旋槳，轉(zhuǎn)動的時候越轉(zhuǎn)越緊，不會脫落，而不像大型的螺旋槳使用螺釘固定，比較難以拆換。電機的接線按照順序焊接在電調(diào)的三個焊盤上，因為是無刷電機，是需要用電橋驅(qū)動的，所以這三根線按順序焊接就是正轉(zhuǎn)，交叉其中一組焊接就是反轉(zhuǎn)。對于精靈這個成熟的機型設計，由于電機設計分正反轉(zhuǎn)的，所以不用交叉焊接，直接按順序就可以了。這類電調(diào)當然也是成熟的設計，好盈的是最好的，小四十；普通的也是20多一片。電機底部是用4個內(nèi)六角螺釘固定在底殼上，精靈2的設計是保護罩也是固定在外面這兩個螺釘上面，因此損壞了以后更換比較麻煩，精靈3就變成卡扣式的，方便很多。飛控下一步就是接飛控了，買殼的時候是全套的，送一個支撐板，這是一個PCB，用來把電調(diào)供電和控制信號分開，同時承載各種配件。除了電調(diào)上的信號，其余所有的接線都是杜邦線，按照順序插就好了。先將電機供電和控制信號分別焊接好以后，然后把飛控、電源、遙控器接收板等放置到支撐板上，按順序?qū)⒖刂菩盘枴⑦b控信號等接好。非常簡單，比如電機就是M1~M4，再多旋翼就是M6、M8這樣的，都是標好的，遙控器信道也是標好的，對應插好就可以。需要注意的是，遙控器信號輸出要關閉串行模式，因為飛控只認并行的信號。所有的信號都是非常簡單的方波信號，變化的是占空比。這里遙控器用的是FS-IA6B，一百多塊錢一套，都是通用的。至于攝像頭，低端的版本就是模擬信號直接用一個天線發(fā)射出去，再用模擬的顯示屏接收就可以看了。好一些的就是外掛一個運動相機，可以存儲和拍照，這里就不另外添加了。到此為止電路部分就完成了。由于設計是模塊化的，所以裝配起來非常簡單。這個時候只用稍微調(diào)試一下就可以使用了，注意每個電機的位置和旋轉(zhuǎn)方向，機殼上面都有標識，然后單個電機運行一下觀察方向?qū)Σ粚Γ蝿右幌逻b控器的搖桿，判斷各個方向是否正確，無誤就可以把機殼裝上了。電池是用XT60接口的2700mAh左右的鋰電池，3S（3節(jié)鋰電池串聯(lián)），25C。當然這些都是標稱值，熟悉深圳電子環(huán)境的人都會笑而不語，實際在10C的樣子，這個電池一百左右，壽命大約200個充電循環(huán)，當然這也是要看品質(zhì)的，因為沒有保護板，所以一般無人機的電池都活不長。然后就可以飛了。總重大約900g，載重大約200g，實飛飛20分鐘左右。整體成本算下來小一千吧。相信做電子經(jīng)常會拆東西敗家的組裝基本都沒啥問題，就是調(diào)試的時候要記得關閉遙控器，不要用手直接去抓機子，雖然是塑料的螺旋槳，但是割起肉來還是挺爽的，更別說我另外一個用碳纖維槳的大機子了。特寫鏡頭，自己用相機拍的，效果還是不錯的閃燈一個功能是指示方向，在無頭模式普及以后就沒啥意義了；另一個功能是警告，比如沒電了。當然，現(xiàn)在實名制出來以后，這種機子是沒法飛了，練練手，自己玩玩就好了。自用我其實一直并不看好，太吵了，幾十米外都聽的一清二楚，除了炮火硝煙的地方，都沒法隱藏，更別說另一個拉力10kg的螺旋槳，開起來整棟樓都在震，能效也低。一個電池要是給固定翼使用，飛幾個小時都可以，旋翼機只能幾十分鐘；載重比也只有20%不到；植保機用多旋翼的，十幾分鐘就要換電池、換藥箱；在地頭要用個發(fā)電機給十幾個電池充電，使用起來是非常的不方便，噴一天農(nóng)藥要換幾百次。電池的錢加起來比機子都要貴，更不用說電池只能充200個循環(huán)這個損耗了。所以，無論是經(jīng)濟問題，還是操控性，亦或者政策問題，多旋翼無人機在中國的市場開始極速減小了。謹以此紀念自己的無人機的日子！

ID:388929 · 發(fā)表于 2020-3-31 17:22

wsy06 發(fā)表于 2020-3-31 15:26
從入門級到專業(yè)級，工程大佬教你DIY四翼無人機（附詳圖這段時間，由于項目上需要一些模塊， ...

你的這兩個回復，我真的是服了，請收下我的膝蓋

ID:651971 · 發(fā)表于 2020-4-5 13:57

wsy06 發(fā)表于 2020-3-31 15:26
從入門級到專業(yè)級，工程大佬教你DIY四翼無人機（附詳圖這段時間，由于項目上需要一些模塊， ...

謝謝大佬

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想制作一個四軸飛行器應該如何入手?