无人机工程师(无人机基本构成)

文章将主要分为五个部分

一、无人机的基本构成、原理

二、机械结构设计

三、传感器扩展

四、机器视觉

五、机器学习

这里介绍构成一架四轴的最基本构成部件。遥控、飞控、电调、电机、螺旋桨、电池、机架

1, 遥控器

首先,不管是玩航模还是无人机甚至车模,遥控器都是必备的,这里为小白推荐几款入门级较好的遥控:天地飞7、天地飞9、乐迪AT9S。我后面的文章应该用AT9S比较多,不过都一样殊途同归。遥控一般有PPM,SBUS, DBUS、PWM等等信号格式,后面我后面文章尽量都用PWM信号处理,因为不管多少钱的遥控PWM信号都是最基本的,而且后期开发处理起来相对简单。(有关PPM,PWM的介绍和一些有趣玩法大家感兴趣的可以看我另一篇文章)。

然后每个牌子的遥控器都有自己的遥控接收机,也可以选择接收机信号格式,大家都准备普通的支持PWM的就行。这里放几个接收机的图方便大家了解。

2、 飞控

整个飞行器的控制核心就是飞控了,关于飞控有很多很多品牌,各有特点,一般大家喜欢分为开源和闭源的,开源就是源代码公开,闭源可以理解为商品飞控,大家不必纠结与了解,后面的文章我几乎不会动飞控的代码,主要在外围进行扩展,所以对于开源闭源没飞控没太大要求。这里对于飞控不进行太多讲解。遥控器的接收机收到信号传递给飞控,然后飞控进行各种骚操作运算处理在输出信号给电调。这里就贴出一张最经典的飞控APM接线图,大家用什么飞控一定要自己先查下接线图,仔细对照,不同的飞控接线方式都不一样,不过大体殊途同归。

3、 电调

电调,全称电子调速器,英文Electronic Speed Control,简称ESC。针对电机不同,可分为有刷电调和无刷电调。它根据控制信号调节电动机的转速。

对于它们的连接,一般情况下是这样的:(可以参考上面的接线图)

1、电调的输入线与电池连接;

2、电调的输出线(有刷两根、无刷三根)与电机连接;

3、电调的信号线与接收机连接。

另外,电调一般有电源输出功能,即在信号线的正负极之间,有5V左右的电压输出,通过信号线为接收机供电,接收机再为舵机等控制设备供电。

电调的输出为三~四个舵机供电是没问题的。因此,电动的飞机,一般都不需要单独为接收机供电,除非舵机很多或对接收机电源有很高的要求。

其他的大家不用了解太多,只需要懂得搭配电机就行了,注意持续电流和最大电流这两个参数就行。

4、电机

对于电机大家不必去了解太多,只需要知道电动无人机上多用的是无刷电机,然后从大到小有各种型号,比如说小飞机常用的2212电机,大点的4008,数字越大肯定就越厉害,对应的功率就大些,P=UI这个相信大家都知道,所以电机的大小直接决定了电机的工作电压和工作电流,对应的就是电池和电调的选择了后面的文章我们都会采用2216电机,9寸螺旋桨,20A电调,3S2200mah电池。

5、螺旋桨

螺旋桨一般说的是几寸几寸,所以大家买的时候一定要算好了,一英寸等2.54cm,一般螺旋桨的选择是有讲究的,大电机肯定配大桨,小电机配小桨,具体这些有兴趣的可以自己去看看帖子啥的,或者直接根据我下面给出的配置去买就行了。

6、电池

航模电池一般都说的是几S,用的多的3S、6S等,有几S就代表有几块电芯,一块电芯我们通常充满电为4.2V然后用到3.7V就需要充电了。3S的话就是三块2200的电芯串联起来,充满电就是12.6V.电池的选择需要考虑飞机的其他因素,大家有兴趣可以多了解了解。

7、机架

机架大小就是轴距大小,可以自己设计。作用就是把这些设备都固定起来,这里不多做讲解。材料主要用碳纤维板、管制作,大家可以选择猛禽360这款,很不错的机架,学机械的同学可以自己设计,设计好结构布局和重量就行了。

最后给出我的BOOM清单,也是后面会用到的,嫌麻烦的童鞋直接按照我这个tb搜索买就行了(遥控自己选择)

2216自锁电机、9寸自锁桨、NAZA lite飞控、20A电调、3S2200mah电池

一共应该不到1000元

打开APP阅读更多精彩内容