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教你从头DIY自己的四轴飞行器
6462人看过
<em id="authorposton-11-23 12:19:46
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无
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桨电机带动提供升力
重量分布均衡，动平衡好
轻小桨更大更厚的桨，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，固定设备无
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：
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平衡充电器
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买了5套正反桨，2套就够了
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最贵的部分，4个电调和4个无刷电机，一共近400
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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
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无刷电机，3根线焊上香蕉头，接电调，子弹头（桨夹）固定桨用
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机架，我选的是带起落架的，450mm的，还是比较大的
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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在下层装好电源分配板
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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
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确认没问题之后，固定飞控板
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桨夹一定要用螺丝刀旋紧
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全部拼装完成
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把线都扎好
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专用停机坪
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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
教你从头DIY自己的四轴飞行器
<em id="authorposton-11-23 12:40:13
已加精。好帖。
教你从头DIY自己的四轴飞行器
<em id="authorposton-11-23 16:25:35
这个 是好贴..正好需要这种文章.谢谢.
教你从头DIY自己的四轴飞行器
<em id="authorposton8-4-15 23:07:59
哇塞……这么牛？？？
教你从头DIY自己的四轴飞行器
<em id="authorposton16-5-13 00:21:04
真不错，，，，，，，，，，，，
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下班。。得得瑟瑟～ inspire1继续测试极限飞行状况，第一个电完成了飞行2.3KM后触发失控保护并自动返航。第二个开始玩刺激的绕山飞行，就在刚拐弯绕到山后，数字图传没有之前的画面卡顿预警
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只能说在大城市等到一个好天气真的是很难
武汉大拍了很多精彩的镜头
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工作室正式更名“
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写这个期之前也看了很多帖子，发现云台的主要问题有
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也是第一部正片 [即日.啟程] 的续篇[/backcolor]
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这是大疆传媒的原创文章，转载请署名 “来源：大疆传媒”联系方式 [hr]
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给正在尝试用的网友婆妈几句，所有的这些高大上延时作品都是靠这个东东调整的！！！往下看吧，你懂得、、、
Adobe Photoshop Lightroom 6和Lightroom Creative Cloud 6 发布，这两款软件
独乐乐不如众乐乐，航拍、摄影、摄像、后期本该就是一群人交流才好玩，希望日后能有个分享会，面对面跟全国各地的飞手们交流。我是一名90后文艺青年，地标：广州，Wechat:EVAN
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作品名称：《天
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今天UP!君和大家说说果冻效应。
果冻是啥捏，大家都见过，还吃过，主席他老人家说得好，果冻好吃，我也爱吃。
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360°全景，指在拍摄时，沿着水平与垂直两个方向进行多角度环视拍摄，经过拼接缝合后可以实现上下与左右方向360°的全视角展示，可以让观看者获得身临其境的感受。
Copyright (C) 2016 大疆社区 版权所有四轴飞行器DIY入门 篇一：主要部件介绍及选购_购物攻略_什么值得买
四轴飞行器DIY入门 篇一：主要部件介绍及选购
楼主打小就喜欢会飞的东西，《航空知识》从初一就开始看（伪军迷一枚），第一架航模是橡皮筋动力的塞斯纳，但是随着学业和工作关系，一直没有真正的堕入模界，直到7年前离开家到外地工作，有自己的一片小天地后，就一发不可收拾，楼主是静态动态双修，今天借张大妈的平台，给大家介绍下四轴飞行器DIY。为啥要玩四轴呢？第一是四轴DIY的门槛近些年一路走低，各式各样的飞控层出不穷（这里要感谢那些Do飞控的大神们！），不必花费太多就能拥有一架四轴飞行器；第二就是咱能飞的空间越来越萎缩，想方便的在市内去飞固定翼实在是难找地方，四轴无需太大的场地就能爽飞。下面进入正题：什么是四轴飞行器？通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼的飞行器，四轴飞行器是多轴飞行器其中的一种，常见的多轴飞行器有两轴，三轴，四轴，六轴，八轴。四轴飞行原理为什么四轴能飞起来？没有机翼，升降舵，方向舵，他怎么控制升降/方向？飞行器的主要飞行动作有垂直（升降）运动，俯仰运动，前后运动，横滚运动，侧向运动，偏航运动：垂直（升降）运动最好理解，就是油门控制，推油门上升，拉油门降低，所有升力来自旋翼。仰俯运动，在固定翼中是靠推拉升降舵来实现，四轴则是通过控制其中2个（或4个）轴线上的电机转速来实现，如下图所示：1号电机提速，3号电机降速，四轴延X轴方向仰起。并且，仰俯运动的同时，四轴也会做前后运动，四轴发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反而已。横滚运动，在固定翼中是靠控制副翼来实现，四轴则也是通过控制其中2个（或4个）轴线上的电机转速来实现，和仰俯运动控制方式一样，只是作用的电机不同而已，如下图所示：4号电机提速，2号电机降速，四轴延Y轴方向翻滚。并且，小幅度的横滚运动，会导致四轴做侧向运动。偏航运动，在固定翼中是靠控制方向舵来实现，四轴则是通过反扭力来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭力，为了克服反扭力影响，四个旋翼，两个正转，两个反转，且对角线上的来自4各个旋翼转动方向相同；反扭力的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭力相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭力会引起四旋翼飞行器水平转动，从而实现偏航运动，入下图所示：1,3号电机转速提高，2,4号电机转速降低，四轴就会水平旋转起来，由于总体的升力不变，所以不会导致四轴上升/下降。四轴飞行器的类型根据电机分布的位置，常见的四轴飞行器类型有以下几种：1.四轴“十”模式，四个电机呈十字分布，对头方向是M4电机方向；（M代表电机，箭头代表电机旋转方向）2.四轴“X”模式，四个电机呈X形分布，对头方向是M4和M2的中间点；3.四轴“Y”模式，M1和M3电机正反安装在同一个中轴上，对头方向是M4和M2的中间点。除了上面的一些四轴类型，还有可变轴的设计，通过加装伺服舵机来调节电机的轴线，使得四轴更具飞行灵活性，可以做出更多的3D动作，但是安装调试难度较大，本文就不介绍了，有兴趣的童鞋可以去搜索下。主要部件介绍：了解了四轴飞行器的飞行原理和类型后，我们再来看看DIY一个四轴飞行器需要哪些部件。1.遥控器& 工欲善其事，必先利其器，一个顺手的遥控器可以用很多年，所以大家在选购遥控器的时候不要去图便宜挑杂牌。在选购遥控器前先了解几个术语：通道通道就是遥控器可以控制飞行器的动作的路数，一个通道控制一个动作，比如油门的高低控制就使用掉一个通道，方向的控制又使用掉一个通道。前面介绍过，四轴的基本动作有垂直（升降）运动，俯仰/前后运动，横滚/侧向运动，偏航运动，所以遥控器最低要求四通道。实际我们还需要预留一些额外通道来控制其他的部件，所以推荐选用六通道遥控器。FM/2.4GFM调频遥控器是比较老的技术了，现在已经被2.4G无线遥控器取代。日本手/美国手这个是根据遥控器摇杆的布局取得俗名，美国手：左手油门/方向、右手副翼/升降；日本手：右手油门/副翼，左手升降/方向。至于选哪个手法的遥控器，就根据自己的喜好了，楼主是习惯用日本手。遥控器品牌众多，JR,Futaba，Spektrum，天地飞，华科尔等等，其中，新手入门推荐用天地飞6A或天地飞7，两款都是2.4G的，X宝搜索关键字“天7/天6”即可。Spektrum的遥控器可以去，地平线模型是Spektrum的代理；其他牌子的的遥控器直接在X宝搜素品牌即可。另外，日亚，美亚也有一些牌子的遥控器出售：&
&楼主目前还在用的是一个天地飞FM6通道和一个天地飞7，FM虽然过气了，但是拿来配一些微型接收飞KT板小飞机还是很惬意的；天7就拿来飞四轴。2.飞控飞行控制器是四轴飞行器的核心，用来控制四个电机协调工作，检测飞行器高度、姿态，自动调节飞行动作。飞控品牌众多，大疆、零度、玉兔、MWC、APM、FF、KK等，价格高低分布广泛，萝卜青菜任君选择。喜欢折腾的可以选择一些固件开源的飞控，比如FF,KK之类，不爱折腾的可以选择大疆的哪吒。基本每款飞控都有非常详细的说明书，大家不用担心后续的tech support，另外有问题可以去5imx上瞧瞧。这里再插一句，四轴在10年左右慢慢在国内模界兴起，当时飞控基本都是国外玩家在倒腾，其中一款开源的廉价飞控传入中国，让很大一部分人步入四轴DIY圈子，那就是KK，现在一块KK才卖5,60块人民币，还是很值得折腾的。飞控 楼主目前手头上只剩一块KK和玉兔了：KK飞控KK和USB接口的数据线KK刷固件的界面安装好的玉兔3.机架常见的四轴机架有十字型，X型，H型，材料可谓五花八门，木材，PVC管，铝合金，波纤，碳纤都可用来做机架。初学者建议使用铝合金十字机架，第一比较便宜，第二耐操，第三在飞行方面容易上手，等到技术成熟了再考虑更换成H型碳架，易于上航拍器材。机架的常见尺寸有250,330,400,550,650，这些数字代表对角电机位之间的距离，单位是mm，初学者建议选择650的机架，尺寸较大，但是飞行起来会很稳。四轴机架 <span style="color:#.电机/桨叶/电调电机的类型主要有无刷和有刷，大型四轴要用无刷电机，那些微型mini四轴用的是有刷电机。常用品牌有新西达，朗宇，银燕，翱翔等，其中新西达算是保有量最大的牌子了，适合初学者。那么什么样的电机适合四轴飞行器呢？首先，先了解一个重要参数：KV值无刷电机KV值定义为“转速/V”，意思为输入电压增加1伏特，无刷电机空转转速增加的转速值。例如KV1000的无刷电机，代表电压为11V的时候，电机的空转转速为11000转/分。KV值越大，速度越快，但是力量越小；KV值越小，速度越慢，但是力量越大；如果不能理解的，可以想想汽车的档位，汽车挂一档时，力量最大，但是速度最慢，挂五档时，力量最小，但速度最快。由于我们之前选择了650的机架，这个尺寸的机架配合KV1000的电机比较合适。当你搜KV1000的电机时会看到什么2212电机，2018电机等等，他们的KV值可能都一样，那么如何选择呢？这些数字代表了电机的尺寸。不管什么牌子的电机，具体都要对应这4位数字，其中前面2位是电机转子的直径，后面2位是电机转子的高度。简单来说，前面2位越大，电机越肥，后面2位越大，电机越高。 又高又大的电机，功率就更大，适合做大四轴。所以，最后确定使用KV的无刷电机。无刷电机不同规格的电机、电调电机定下来以后就要选择合适尺寸的桨叶，四轴常用桨叶的尺寸有：、（四位数字的前两位代表直径，后两位代表螺距），KV1000的电机需要配合1045的桨叶，并且要用到正反桨。为什么要用正反桨？四轴飞行器是安装4个桨片，假如说都用一个逆时针转动的话，4个桨片都会产生一个逆时针旋转的自旋扭力，使得飞行器向右自旋。为了抵消这种自旋就用2个正桨2个反桨，2个顺时针2个逆时针的桨片按照循环排列，一对桨片往左扭，一对桨片往右扭来抵消掉桨片转动时发出的自旋扭力，使之均衡。正反桨 1045正反桨桨叶上可以看到规格再来看一下电调，电调即电子调速器，电调的作用就是将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，以控制电机的转速，同时电调还充当了变压器的作用，将11.1V的电压变为5V为飞控板和接收器供电。电调的品牌有好盈、银燕、新西达、中特威等，电调的做工精确度对飞行有重要影响，所以大家可以选择稍微好一点的电调，比如好盈和银燕的。电调的参数主要是输出电流，主流的有10A,18A,20A,25A,30A,40A等，输出电流越大，电调的体积和重量就越大，根据我们之前选定的机架，电机，这里选择18A的电调比较合适。一个电机配一个电调，总共需要4个电调，现在也有4合1的四轴电调卖，不过不建议选择那种，毕竟单独的电调以后也可以作为它用。四轴电调 5.电池/充电器电池属于易耗品，也是后期投入比较多的一个部件。电池品牌也是所有部件中最多的一个，因为电池制作的技术门槛低，所以品质良莠不齐，特别容易中招，这里只介绍下电池的参数，就不做推荐了。按照我们选购的机架尺寸，这里选择11.1V,2200mAh,30C的锂电池比较合适，第一数值是电池电压，第二个数值是电池容量，第三个数字代表持续放电能力。这里重点说下这个持续放电能力，这是普通锂电池和动力锂电池最重要的区别，动力锂电池需要很大电流放电，这个放电能力就是C来表示的，例如一块1000mah电池，放电能力5C，那么用5x1000mah，得出电池可以以5000mah的电流来放电。但是要注意，我们不能让一块电池把它的电量完全放完，如果这样的话，这块电池就废掉了，所以，当使用电池飞行时，电池电压降低到10V时最好更换电池。楼主的四轴起飞重量2公斤，这么一块电池飞行时间大概10-15分钟（悬停省电，做动作会耗电）。模型专用电池是不能用普通充电器的，必须要用平衡充。由于11.1V的锂电是由3片3.7V的锂电组成，内部是3片锂电池，因为制造工艺原因，无法保证每片电池的充电放电特性都有差异，电池串联的情况下，就容易造成某片电池放电过度或充电过度，所以解决办法是分别对内部单节电池充电，平衡充就是起这个作用。和电池一样，平衡充的选择也有很多，便宜的几十块钱，贵的上千块，那我们如何选择呢？楼主的建议是几十块的充电器不要碰，在能力范围内选择最贵的。楼主自用的是款便宜的B6平衡充，个人感觉还不错，推荐新手使用。平衡充 电池 目前在用的电池组四轴的基本介绍和主要部件的选购就介绍到这里，下篇楼主会把自己D好的四轴给拆了，然后带大家一起组装调试~
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