请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
正在上传图片(0/1)

教你从头DIY自己的四轴飞行器

 0
手机看帖 4 19503

很多人问做一个自己的四轴需要买些什么
简单入门的话,买一个迷你的四轴飞行器,比如烈火兄的小四轴,就可以玩起来
小四轴用来学习基本的四轴操作,系统原理
每个飞行器爱好者都需要一个大四轴,可以飞的更久,更高
还可以大幅提升载重,用来携带设备,比如航拍等

下面就教大家如何做一个自己的大四轴,需要哪些材料,如何合理的测试和组装系统
首先从小四轴,我们可以分析出我们大致需要的材料

材料用途小四轴大四轴
机架提供基础的支撑和承载各种设备,要求强度高,自重轻PCB本身

自重要求很轻,载重也很低,PCB就可以满足需求
载重要求高,可达数公斤

常用尼龙,碳纤维等高强度低自重的材料
电机提供动力输出空心杯有刷电机,轻便无刷电机,提供大升力
电调控制电机转动

电机根据电压来控制功率

电压由PWM输出来占空比(高电平持续的百分比)控制
无刷电机有特殊时序控制,需要输出大电流

使用成品的电调,可以大大简化主控板的电路设计和控制

最终如同小四轴一样,输出PWM控制占空比来控制无刷电机功率
电机带动提供升力

重量分布均衡,动平衡好

小桨更大更厚的桨,提供更大升力
电池动力来源小的3.7v(1s)电池,数百ma

飞行5-8分钟
高容量锂电,常用3个3.7串联(3s)提供11.1v

容量可达数千ma

飞行8-15分钟
充电器给电池充电有些直接集成在机体本身

有的外置小充电板
多节电芯因为需要平衡放电,需要平衡充电器

外置专用
主控板控制飞行器姿态PCB本身有是机身又是主控板专用主控板,自身带有稳定程序

外部输入输出用来对接:

电调(控制马达)

遥控器(获取用户控制输入)

其他电子设备
遥控器用户输入蓝牙:手机控制

2.4G无线:专用遥控器
2.4G无线:长距离控制,专用遥控器
辅料用来拼接机器,固定设备

一般出场成品都是到手即飞
自己DIY,需要硅胶线(导线),热缩管,扎线带,电源分配板(将电池的电分配给各电调),螺丝,电池电压报警器等

材料的购买可以通过TB,很方便,现在做航模的非常多,觉得不知道有些材料是不是匹配,数量够不够,可以问问卖家,他们一般会提供指导

下面图示需要的材料:
开箱图

DSC_6546.JPG.thumb.jpg

平衡充电器

DSC_6548.JPG.thumb.jpg
DSC_6549.JPG.thumb.jpg

电池3s的

DSC_6551.JPG.thumb.jpg


买了5套正反桨,2套就够了

DSC_6552.JPG.thumb.jpg

最贵的部分,4个电调和4个无刷电机,一共近400

DSC_6554.JPG.thumb.jpg


电调,右侧3根接香蕉头(与电机连接)
3根排线是控制线,红黑是电源,提供5V输出,可以给主控板供电
单独的红黑两根线接电池

DSC_6555.JPG.thumb.jpg

无刷电机,3根线焊上香蕉头,接电调,子弹头(桨夹)固定桨用

DSC_6558.JPG.thumb.jpg DSC_6559.JPG.thumb.jpg


机架,我选的是带起落架的,450mm的,还是比较大的

DSC_6562.JPG.thumb.jpg DSC_6564.JPG.thumb.jpg


组装图

DSC_6565.JPG.thumb.jpg

辅料右侧电路板就是电源分配板,右上是电池电压测量报警器

DSC_6566.JPG.thumb.jpg



作为自己调试系统的大四轴,我并没有选择成品飞控和遥控器,而是DIY了crazyflie的飞控板
之所以选择了crazyflie的板子,主要是考虑到:
1 开放开源的系统
2 合理的体系架构,较完善的帮助文档和系统文档,这个容易被忽略,但确是评价是否“山寨”的很重要标准
3 可持续发展性,现在crazyflie2.0发售在即,更多的创新被加入

选择好了飞控,然后制定开发方案
自己DIY飞控部分不像买成品,成品就是拼装的过程,因为大部分都是非常可靠的
你甚至可以拼好了不调试直接拿出去试飞
自己DIY的就不行,要经过自己详尽周密的调试才可以试飞,否则会很危险,毕竟电机马力和机身重量都很大

首先调试飞控控制马达部分
因为直接使用的crazyflie的原版,所以系统方面没有需要移植的
但是无刷电机用电调控制的,飞控通过pwm控制电调可不是控制一个占空百分比这么简单。
一般电调接收的信号范围从50Hz到4xxHz(接近500Hz)
因为电调接收的马达速度控制信号并不只是得到一个占空比
实际使用的是PPM信号那一套,简单点说,在一个脉冲里面,1ms的高电平代表油门最低,2ms的油门电平代表油门最高,脉冲其他时间电平都是低
油门的0-100%控制就是脉冲里面高电平1ms-2ms来控制
由此看出,信号最少也是2ms的周期以上,所以这也是频率接近500Hz,但是达不到或者超过的原因

首先改造crazyflie的电路板
将电源拉出来,和电调的5V输出对接
将PWM信号输出拉出来,以备和电调的PWM控制信号对接
crazyflie是小板,pad十分脆弱,一定要小心固定好线,以免把pad扯下来
我用了两个原始(官方程序使用的)的PWM接口,这样比较好焊接,另外两个从扩展的过孔哪里引出,焊接方便多了
就是需要改驱动

DSC_6573.JPG.thumb.jpg

将1个电调接上电源分配板,从电池取电
接口改造,对接飞控板电源接口,给飞控板提供电力
PWM信号输入线引出,对接飞控板

DSC_6571.JPG.thumb.jpg

使用crazyflie(简称cf)的PC端软件,可以看到飞机的各种数据
我没有专用遥控器,所以用的cf的控制体系,用我的xbox one的手柄控制
推动油门,测试电机转速

DSC_6567.JPG.thumb.jpg

如果没问题,把所有的电调和电机都先测试一遍,确保东西没问题

DSC_6570.JPG.thumb.jpg


在电机测试时,需要测试最小最大油门
还要注意对于控制信号丢失的保护,信号丢失后电机应该不转
在带桨测试之前,一定要小心确认,保证安全才能上桨


在马达控制部分完成之后,就可以开始拼装了
机架部分拼装很简单,只要有拼装过模型的都很容易完成

DSC_6577.JPG.thumb.jpg

在下层装好电源分配板

DSC_6578.JPG.thumb.jpg

先接通电源和飞控板,调试马达的转动方向,与crazyflie固件要求的保持一致
无刷电机改变电机转动方向,只要交换3个输入信号中的任意两个就行了

DSC_6579.JPG.thumb.jpg

确认没问题之后,固定飞控板

DSC_6580.JPG.thumb.jpg

桨夹一定要用螺丝刀旋紧

DSC_6587.JPG.thumb.jpg

全部拼装完成

DSC_6588.JPG.thumb.jpg

把线都扎好

DSC_6686.JPG.thumb.jpg

cf飞控

DSC_6682.JPG.thumb.jpg

很大的桨

DSC_6687.JPG.thumb.jpg

专用停机坪

DSC_6681.JPG.thumb.jpg



这里并没有完成
后面需要搭建测试平台,进行平衡的调试
这里电源线特意留了很长,作为测试中紧急断电用
后面会该短,然后把电池用魔术扎带绑在机体下
关于调试稳定部分,这里就不做介绍,大家有兴趣我会再开帖子谈调试或者cf的固件问题





评论
上传
你需要登录之后才能回帖    登录 | 注册
DJI-主编老潘A梦   2014-11-23 2#
已加精。好帖。
1037004@qq.com   2014-11-23 3#
这个 是好贴..正好需要这种文章.谢谢.
Fei Bu Qi   2015-4-15 4#
哇塞……这么牛???
1245667523@qq.c   2016-5-13 5#
真不错,,,,,,,,,,,,
取消 点赞 评论
分享至:
回复:
上传
取消 评论
快速回复 返回顶部 返回列表