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【極客裝備】教你DIY無(wú)人機(jī)

發(fā)布日期:2016-06-03我要投稿我要評(píng)論

如何確定載重?

有些人可能看過(guò)Domino的飛行器搬運(yùn)披薩視頻,但是就多旋翼的負(fù)載能力來(lái)說(shuō),運(yùn)送披薩是小事一樁。

現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)的最大載重——是由一個(gè)德國(guó)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的 。E-volo實(shí)現(xiàn)了載人多旋翼飛行器。它的飛行高度并不高,但確實(shí)升空了。

盲目追求大載重是不可取的,沒有人會(huì)愿意為了搭載一部相機(jī)而花費(fèi)上千萬(wàn)打造一部100kg級(jí)別的多旋翼。確定需要的載重,再來(lái)確定飛機(jī)配置。

空中攝影

這是很多人接觸飛行器的原因。要知道使用飛行器升到100米高空記錄周圍的世界,這情景簡(jiǎn)直和夢(mèng)幻一樣。當(dāng)然,有些飛行規(guī)定必須遵守,例如不能在機(jī)場(chǎng)周圍飛行,飛行高度不能超過(guò)120米等等。

如何選擇機(jī)型?

最普遍的多旋翼飛行器外觀是有四個(gè)電機(jī)的四旋翼飛行器。有十字型的四旋翼,也有X型的旋翼,還有不那么普遍的Y型四旋翼(前兩機(jī)臂安裝單電機(jī),后機(jī)臂上下電機(jī))。

不同的布局有什么優(yōu)劣之分嗎?十字型和X型布局更為普遍(事實(shí)上大多數(shù)都是X型),但選擇機(jī)架一般都是根據(jù)喜好和需要來(lái),例如十字型操控更直接,Y型折疊后方便攜帶,等等。

六旋翼飛行器——基本的設(shè)計(jì)就是前后各有一個(gè)電機(jī),兩邊各分布著兩個(gè)電機(jī)。H型六旋翼在左右兩個(gè)機(jī)臂上各自均勻分布著3個(gè)電機(jī)。Y型六旋翼,也就是Y6,每個(gè)機(jī)臂上下各有一個(gè)電機(jī)。

當(dāng)旋翼數(shù)擴(kuò)展到8以上時(shí),會(huì)有更多的機(jī)架布局。 DIY無(wú)人機(jī)

使用四旋翼入門非常不錯(cuò)。因?yàn)樗男砀菀撞倏?,設(shè)置更簡(jiǎn)單直接,成本也比較低。

雖然更多的旋翼意味著升力的提升,但同樣也意味著成本的提高。要維持飛行時(shí)間必須使用更高的電池容量。但是這是值得的:六旋翼和旋翼有一個(gè)優(yōu)勢(shì),就 是冗余動(dòng)力。八旋翼飛行器即使丟失一個(gè)電機(jī)的動(dòng)力,它還是能夠保持飛行狀態(tài)。在六旋翼上,根據(jù)布局的不同,丟失一個(gè)電機(jī)的動(dòng)力,飛機(jī)勉強(qiáng)能夠降落。但是在 四旋翼和三旋翼上,丟失一個(gè)電機(jī)的動(dòng)力會(huì)使它直接墜機(jī);當(dāng)然,在TED上也演示了一種不同的四旋翼飛行器穩(wěn)定方法,但是采取不停自旋的動(dòng)作來(lái)維持穩(wěn)定顯然 不是一般人能接受的。

多旋翼飛行器的尺寸各不相同,但是通常最受歡迎的軸距有550mm,450mm,330mm。實(shí)際上,任何軸距都可以,只要用用更大的電機(jī)和電池來(lái)適配更大的軸距。所以,機(jī)型選擇也是一種平衡:尺寸、重量、升力和續(xù)航之間互相關(guān)聯(lián)。

如何獲得材料?

在動(dòng)手之前,確定好需要哪些材料是十分重要的,包括電機(jī),電子調(diào)速器,飛控,機(jī)架的確定。通常這些都可以在電商網(wǎng)站上買到,如果想要進(jìn)一步DIY,嘗試定制部件,或者自主設(shè)計(jì),外包加工也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

建造自己的飛行器!

極客,不擁有一架自己的飛行器怎么行?接下來(lái)我會(huì)展示如何制作一臺(tái)四旋翼飛行器。

不斷地研究

450-600mm軸距的X四旋翼顯然是最簡(jiǎn)單的選擇——它的擴(kuò)展性很高,可以搭載gopro之類的相機(jī),也可以配備其它傳感器。如果是購(gòu)買成品機(jī)架,我推薦大疆的F450風(fēng)火輪機(jī)架,雖然有點(diǎn)笨重,但是強(qiáng)度很高,機(jī)身自帶焊點(diǎn),可擴(kuò)展性也大。 DIY無(wú)人機(jī)

飛控板很小,但是功能卻十分強(qiáng)大。它有陀螺儀、氣壓計(jì)、磁力計(jì)等一系列傳感器,是整個(gè)飛機(jī)的靈魂。對(duì)于極客我推薦APM飛控,這是一款基于 arduino的開源飛控,功能強(qiáng)大,可改造度高,但可能會(huì)需要一些英文基礎(chǔ)。想要更快上手的朋友可以選擇大疆的NAZA飛控,這是一款商品飛控,十分可 靠并且容易上手。 DIY無(wú)人機(jī)

選擇電機(jī)

最難挑選的配件就是電機(jī)。由于拉力、重量和電池容量之間的內(nèi)在聯(lián)系,由最低的花費(fèi)來(lái)打造最好的搭配,幾乎不可能。我推薦的是朗宇V2216kv800的電機(jī)。22是指電機(jī)定子內(nèi)徑,16是指電機(jī)定子長(zhǎng)度。電機(jī)越長(zhǎng)或者越大,動(dòng)力越充足。

選好電機(jī)后,就可以選擇電子調(diào)速器了,也就是用來(lái)連接飛控板和電機(jī)的部件,可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。電調(diào)的安培應(yīng)該足夠大,大到可以穩(wěn)住電機(jī)的功率。中特 威的蜘蛛20A/30A十分具有性價(jià)比,好盈的飛騰30A也十分不錯(cuò)。但是要注意一些標(biāo)有opto的電調(diào),它們將不會(huì)對(duì)飛控供電,也就意味著需要另一個(gè)獨(dú) 立的5V降壓模塊(ubec)來(lái)給飛控供電。

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