想制作一个四轴飞行器应该如何入手?

ID:651971 · 发表于 2020-3-31 13:41

各位大佬，我想做一个stc15驱动的四轴飞行器，但是不知道怎么入手，去那个宝买零件也不知道怎么买，想请教一下大家

ID:716703 · 发表于 2020-3-31 15:21

到21世纪，随着全球卫星定位等新技术的涌现以及成本的降低，民用无人机开始激增，无人机航拍、无人机高空灯光秀……每每出现都能抢占人们的眼球。

近几年，搭上了物联网这班顺风车，无人机在农业、动植物保护、快递运输、灾难救援、测绘、电力巡检等多个领域得以大展拳脚。

可以说在未来，无人机还有巨大的提升空间，想必大家也非常好奇，无人机是如何制作的。其实用非常简单的火柴棒与火柴盒，也能自制一个简易无人机哦！

1.首先，准备16根火柴，每4根为一组，在火柴棒上钻取小孔，插入铁丝进行固定，组成一个三角形的形状，多余的部分用尖嘴钳剪掉。

2.接着在每组火柴棒上都贴上大小一致的双面胶。

3.准备4个无人机专用的小电机，分别安装上适配的螺旋桨，贴在火柴棒的双面胶上。

4.准备一块集成电路板，根据它的接头处的大小在火柴盒上开孔。

接着将电路板放入火柴盒里，然后将火柴盒的抽屉塞回盒身。

5.把之前完成的4组火柴棒用热熔胶固定在火柴盒上，将它们的导线连接在电路板的接口处。

6.准备一小块无人机专用的电池。

7.用热熔胶固定在火柴盒底部，导线连接在电路板剩余的接口上。

8.最后，一台用火柴棒做支架的无人机就完成了。

火柴盒无人机能否飞起来呢？

因为电路板采用的是遥控接收，所以在遥控手柄上就能进行试飞操作。

当4个螺旋桨全部启动，无人机数秒后就飞起来了，由于没有安装CPS导航定位，因而在飞行方向上，并不能很准确。

需要注意的是，由于没有断浆保护功能，调试的时候要记得关闭遥控器，不要用手直接去抓机身，虽然是塑料的螺旋桨，但也有一定的危险性。

ID:367369 · 发表于 2020-3-31 15:22

零件：
机架；电机4个一样的;电调4个一样的螺旋桨（可能在调试时会摔断建议多买）；
电池、充电器、电池BB器（电池过放会导致寿命变短充不进电等，用于检测电量）；遥控器及接收器
单片机，姿态传感器mpu6050（和机身安装平行且尽量在正中不然会影响姿态调整导致坠机）；
超声波；蓝牙或WiFi模块发送机身姿态高度等信息便于调试
控制板自己刷或者某宝代做（将你需要的功能确定后再刷，多留串口或其他功能引脚备用）
能力要求：
pwm输出；串口通信； I2C，上位机监视， pid算法忘记怎么控制的了
电调超声波 mpu6050 蓝牙 WiFi姿态监视姿态控制遥控器

ID:716703 · 发表于 2020-3-31 15:26

从入门级到专业级，工程大佬教你DIY四翼无人机（附详图这段时间，由于项目上需要一些模块，某某巴巴这个平台上搜一搜，结果都很惊人，当然这并不是做广告，而是阿里已经处于垄断的地位。无论是我们需要什么功能、尺寸等模块，在阿里，或者说在深圳珠三角这一块，都是很容易实现的，有时候感慨一下，就是硬件工程师不值钱了，因为在这片土地上，会很快将一个热火的功能压榨到极致。研究空气净化的时候发现有一类电离净化，利用高压电使空气电离，然后离子就会定向运动，灰尘就会富集而被吸附，随后发现这种高压包东莞很多厂家在做，只要几十块！！而添加这一功能的松下空调贵了快两千块。再调查下去，发现利用高压包做的电弧打火机也已经遍地都是，充电就可以重复使用，防风防火……只要二三十块！！更别说什么LED电源、蓝牙音箱等等各种电子件，就连平衡车这种稍微大一点有点技术含量的，也比比皆是，无论是下单订货，还是自己DIY组装，都是异常的简单。不知道这算是技术的优势，还是技术的悲哀。扯远了，回来说说多旋翼无人机。由于技术的原因，现在市场占有率最高（或者说一直在模仿）的是可能大疆的精灵2/3，两个基本没多大差异，模具要物尽其用才行吧。原理其实都差不多，最主要的核心部件是飞控，我个人按照我的学习经验划分成几个等级，一家之言，不喜勿喷： 1、玩具级 2、入门级 3、消费入门级 4、消费级 5、专业级所谓玩具级自然就是华强北那种整机一两百块，地上踩不烂摔不碎的那种，一般是有刷的，能飞，看广告也是功能很强悍，各种花样都有，飞控和电机驱动做在一起，成本才三四十块，整机寿命几十小时就完蛋，飞远了就不知道去哪了的。入门级就很多了，一般是DIY用的，像QQ飞控、CC3D、APM等等，多数都是抄板国外的，因为是开源的，功能很强大，价格很便宜，二次开发出来的也多数是一百左右，能飞，但是往往没有悬停，有的可以自稳，稳定性、易用性不高，对于飞手要求很高，普通人玩不了，我组装好一般都是炸机。（好像我的平衡技能不行，开极品飞车从来都是撞墙撞墙撞墙）消费入门级一般三四百块，网上不好买，多数由专门的做飞控的厂家给无人机成品厂家定制，批量出货，因此功能比较精简、稳定，有悬停、绕飞、跟随等比较高级功能，各家性能功能都差不多，使用起来其实和大疆的飞控也差不多，反正都是抄大疆的。消费级就是消费机中专业的了，大疆、零度等飞控，在中国民用机的前沿，价格四五千到一两万的都有，模块划分的比较细致，功能全面，设计也比较精致，调教的好，并且现在功能已经远远超出大部分的飞控设计厂家了，有钱有技术就是有优势，不过大部分功能普通人就用不到了，也超出了购买能力了，现在机子随随便便都买好几个苹果了，除了欧美的，国内说买来玩很少了。至于专业级就是警用、工业用、军用等级别的了，不了解，不评论，反正问过一个15w的，吓得不敢说话灰溜溜跑了。言归正传，怎么组装一台多旋翼无人机，自然是消费入门级，能稳定飞行，寿命功能都还要不错的。以下内容是基于两年前组装的第一台仿精灵机子，仅供参考。由于在深圳这附近资源丰富，组装一台无人机是一件非常容易的事情。外壳首先是外壳，来自于深圳某创新科技有限公司（为了避免广告嫌疑，切掉了铭牌），所有的塑料组件，机身分有上下盖、灯罩、电池仓、起落架、两套螺旋桨、支撑板以及所有的螺钉，130元左右。螺旋桨不同颜色标识为正反桨。如下图所示，对角线是同一种颜色为同一种方向的桨。电机下面就是电机，型号是2212，KV1400，带螺纹，用来锁螺旋桨，一般寿命可以达到一千个小时，好的四五十的有，差的20多点。和螺旋桨是一一配套的。这种是外转子的无刷电机，转子就固定在外壳上跟着外壳一起转动，这种带正反螺纹的设计正好可以锁紧螺旋桨，转动的时候越转越紧，不会脱落，而不像大型的螺旋桨使用螺钉固定，比较难以拆换。电机的接线按照顺序焊接在电调的三个焊盘上，因为是无刷电机，是需要用电桥驱动的，所以这三根线按顺序焊接就是正转，交叉其中一组焊接就是反转。对于精灵这个成熟的机型设计，由于电机设计分正反转的，所以不用交叉焊接，直接按顺序就可以了。这类电调当然也是成熟的设计，好盈的是最好的，小四十；普通的也是20多一片。电机底部是用4个内六角螺钉固定在底壳上，精灵2的设计是保护罩也是固定在外面这两个螺钉上面，因此损坏了以后更换比较麻烦，精灵3就变成卡扣式的，方便很多。飞控下一步就是接飞控了，买壳的时候是全套的，送一个支撑板，这是一个PCB，用来把电调供电和控制信号分开，同时承载各种配件。除了电调上的信号，其余所有的接线都是杜邦线，按照顺序插就好了。先将电机供电和控制信号分别焊接好以后，然后把飞控、电源、遥控器接收板等放置到支撑板上，按顺序将控制信号、遥控信号等接好。非常简单，比如电机就是M1~M4，再多旋翼就是M6、M8这样的，都是标好的，遥控器信道也是标好的，对应插好就可以。需要注意的是，遥控器信号输出要关闭串行模式，因为飞控只认并行的信号。所有的信号都是非常简单的方波信号，变化的是占空比。这里遥控器用的是FS-IA6B，一百多块钱一套，都是通用的。至于摄像头，低端的版本就是模拟信号直接用一个天线发射出去，再用模拟的显示屏接收就可以看了。好一些的就是外挂一个运动相机，可以存储和拍照，这里就不另外添加了。到此为止电路部分就完成了。由于设计是模块化的，所以装配起来非常简单。这个时候只用稍微调试一下就可以使用了，注意每个电机的位置和旋转方向，机壳上面都有标识，然后单个电机运行一下观察方向对不对，晃动一下遥控器的摇杆，判断各个方向是否正确，无误就可以把机壳装上了。电池是用XT60接口的2700mAh左右的锂电池，3S（3节锂电池串联），25C。当然这些都是标称值，熟悉深圳电子环境的人都会笑而不语，实际在10C的样子，这个电池一百左右，寿命大约200个充电循环，当然这也是要看品质的，因为没有保护板，所以一般无人机的电池都活不长。然后就可以飞了。总重大约900g，载重大约200g，实飞飞20分钟左右。整体成本算下来小一千吧。相信做电子经常会拆东西败家的组装基本都没啥问题，就是调试的时候要记得关闭遥控器，不要用手直接去抓机子，虽然是塑料的螺旋桨，但是割起肉来还是挺爽的，更别说我另外一个用碳纤维桨的大机子了。特写镜头，自己用相机拍的，效果还是不错的闪灯一个功能是指示方向，在无头模式普及以后就没啥意义了；另一个功能是警告，比如没电了。当然，现在实名制出来以后，这种机子是没法飞了，练练手，自己玩玩就好了。自用我其实一直并不看好，太吵了，几十米外都听的一清二楚，除了炮火硝烟的地方，都没法隐藏，更别说另一个拉力10kg的螺旋桨，开起来整栋楼都在震，能效也低。一个电池要是给固定翼使用，飞几个小时都可以，旋翼机只能几十分钟；载重比也只有20%不到；植保机用多旋翼的，十几分钟就要换电池、换药箱；在地头要用个发电机给十几个电池充电，使用起来是非常的不方便，喷一天农药要换几百次。电池的钱加起来比机子都要贵，更不用说电池只能充200个循环这个损耗了。所以，无论是经济问题，还是操控性，亦或者政策问题，多旋翼无人机在中国的市场开始极速减小了。谨以此纪念自己的无人机的日子！

ID:388929 · 发表于 2020-3-31 17:22

wsy06 发表于 2020-3-31 15:26
从入门级到专业级，工程大佬教你DIY四翼无人机（附详图这段时间，由于项目上需要一些模块， ...

你的这两个回复，我真的是服了，请收下我的膝盖

ID:651971 · 发表于 2020-4-5 13:57

wsy06 发表于 2020-3-31 15:26
从入门级到专业级，工程大佬教你DIY四翼无人机（附详图这段时间，由于项目上需要一些模块， ...

谢谢大佬

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