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【極客裝備】教你DIY無人機

發(fā)布日期:2016-06-03我要投稿我要評論

如何確定載重?

有些人可能看過Domino的飛行器搬運披薩視頻,但是就多旋翼的負載能力來說,運送披薩是小事一樁。

現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)的最大載重——是由一個德國團隊創(chuàng)造的 。E-volo實現(xiàn)了載人多旋翼飛行器。它的飛行高度并不高,但確實升空了。

盲目追求大載重是不可取的,沒有人會愿意為了搭載一部相機而花費上千萬打造一部100kg級別的多旋翼。確定需要的載重,再來確定飛機配置。

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,這情景簡直和夢幻一樣。當然,有些飛行規(guī)定必須遵守,例如不能在機場周圍飛行,飛行高度不能超過120米等等。

如何選擇機型?

最普遍的多旋翼飛行器外觀是有四個電機的四旋翼飛行器。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(前兩機臂安裝單電機,后機臂上下電機)。

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(事實上大多數(shù)都是X型),但選擇機架一般都是根據(jù)喜好和需要來,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)計就是前后各有一個電機,兩邊各分布著兩個電機。H型六旋翼在左右兩個機臂上各自均勻分布著3個電機。Y型六旋翼,也就是Y6,每個機臂上下各有一個電機。

當旋翼數(shù)擴展到8以上時,會有更多的機架布局。 DIY無人機

使用四旋翼入門非常不錯。因為四旋翼更容易操控,設(shè)置更簡單直接,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優(yōu)勢,就 是冗余動力。八旋翼飛行器即使丟失一個電機的動力,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,丟失一個電機的動力,飛機勉強能夠降落。但是在 四旋翼和三旋翼上,丟失一個電機的動力會使它直接墜機;當然,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作來維持穩(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。實際上,任何軸距都可以,只要用用更大的電機和電池來適配更大的軸距。所以,機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?

在動手之前,確定好需要哪些材料是十分重要的,包括電機,電子調(diào)速器,飛控,機架的確定。通常這些都可以在電商網(wǎng)站上買到,如果想要進一步DIY,嘗試定制部件,或者自主設(shè)計,外包加工也是一個不錯的選擇。

建造自己的飛行器!

極客,不擁有一架自己的飛行器怎么行?接下來我會展示如何制作一臺四旋翼飛行器。

不斷地研究

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

飛控板很小,但是功能卻十分強大。它有陀螺儀、氣壓計、磁力計等一系列傳感器,是整個飛機的靈魂。對于極客我推薦APM飛控,這是一款基于 arduino的開源飛控,功能強大,可改造度高,但可能會需要一些英文基礎(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無人機

選擇電機

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

選好電機后,就可以選擇電子調(diào)速器了,也就是用來連接飛控板和電機的部件,可以控制電機轉(zhuǎn)速。電調(diào)的安培應(yīng)該足夠大,大到可以穩(wěn)住電機的功率。中特 威的蜘蛛20A/30A十分具有性價比,好盈的飛騰30A也十分不錯。但是要注意一些標有opto的電調(diào),它們將不會對飛控供電,也就意味著需要另一個獨 立的5V降壓模塊(ubec)來給飛控供電。

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