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【极客装备】教你DIY无人机
2016-06-032017-10-09

如何确定载重?

有些人可能看过Domino的飞行器搬运披萨视频,但是就多旋翼的负载能力来说,运送披萨是小事一桩。

现在能够实现的最大载重——是由一个德国团队创造的 。E-volo实现了载人多旋翼飞行器。它的飞行高度并不高,但确实升空了。

盲目追求大载重是不可取的,没有人会愿意为了搭载一部相机而花费上千万打造一部100kg级别的多旋翼。确定需要的载重,再来确定飞机配置。

空中摄影

这是很多人接触飞行器的原因。要知道使用飞行器升到100米高空记录周围的世界,这情景简直和梦幻一样。当然,有些飞行规定必须遵守,例如不能在机场周围飞行,飞行高度不能超过120米等等。

如何选择机型?

最普遍的多旋翼飞行器外观是有四个电机的四旋翼飞行器。有十字型的四旋翼,也有X型的旋翼,还有不那么普遍的Y型四旋翼(前两机臂安装单电机,后机臂上下电机)。

不同的布局有什么优劣之分吗?十字型和X型布局更为普遍(事实上大多数都是X型),但选择机架一般都是根据喜好和需要来,例如十字型操控更直接,Y型折叠后方便携带,等等。

六旋翼飞行器——基本的设计就是前后各有一个电机,两边各分布着两个电机。H型六旋翼在左右两个机臂上各自均匀分布着3个电机。Y型六旋翼,也就是Y6,每个机臂上下各有一个电机。

当旋翼数扩展到8以上时,会有更多的机架布局。 DIY无人机

使用四旋翼入门非常不错。因为四旋翼更容易操控,设置更简单直接,成本也比较低。

虽然更多的旋翼意味着升力的提升,但同样也意味着成本的提高。要维持飞行时间必须使用更高的电池容量。但是这是值得的:六旋翼和旋翼有一个优势,就 是冗余动力。八旋翼飞行器即使丢失一个电机的动力,它还是能够保持飞行状态。在六旋翼上,根据布局的不同,丢失一个电机的动力,飞机勉强能够降落。但是在 四旋翼和三旋翼上,丢失一个电机的动力会使它直接坠机;当然,在TED上也演示了一种不同的四旋翼飞行器稳定方法,但是采取不停自旋的动作来维持稳定显然 不是一般人能接受的。

多旋翼飞行器的尺寸各不相同,但是通常最受欢迎的轴距有550mm,450mm,330mm。实际上,任何轴距都可以,只要用用更大的电机和电池来适配更大的轴距。所以,机型选择也是一种平衡:尺寸、重量、升力和续航之间互相关联。

如何获得材料?

在动手之前,确定好需要哪些材料是十分重要的,包括电机,电子调速器,飞控,机架的确定。通常这些都可以在电商网站上买到,如果想要进一步DIY,尝试定制部件,或者自主设计,外包加工也是一个不错的选择。

建造自己的飞行器!

极客,不拥有一架自己的飞行器怎么行?接下来我会展示如何制作一台四旋翼飞行器。

不断地研究

450-600mm轴距的X四旋翼显然是最简单的选择——它的扩展性很高,可以搭载gopro之类的相机,也可以配备其它传感器。如果是购买成品机架,我推荐大疆的F450风火轮机架,虽然有点笨重,但是强度很高,机身自带焊点,可扩展性也大。 DIY无人机

飞控板很小,但是功能却十分强大。它有陀螺仪、气压计、磁力计等一系列传感器,是整个飞机的灵魂。对于极客我推荐APM飞控,这是一款基于 arduino的开源飞控,功能强大,可改造度高,但可能会需要一些英文基础。想要更快上手的朋友可以选择大疆的NAZA飞控,这是一款商品飞控,十分可 靠并且容易上手。 DIY无人机

选择电机

最难挑选的配件就是电机。由于拉力、重量和电池容量之间的内在联系,由最低的花费来打造最好的搭配,几乎不可能。我推荐的是朗宇V2216kv800的电机。22是指电机定子内径,16是指电机定子长度。电机越长或者越大,动力越充足。

选好电机后,就可以选择电子调速器了,也就是用来连接飞控板和电机的部件,可以控制电机转速。电调的安培应该足够大,大到可以稳住电机的功率。中特 威的蜘蛛20A/30A十分具有性价比,好盈的飞腾30A也十分不错。但是要注意一些标有opto的电调,它们将不会对飞控供电,也就意味着需要另一个独 立的5V降压模块(ubec)来给飞控供电。

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