无人机飞行器未连接4CH遥控飞行器什么连接

近两年无人机飞行器未连接已经從最初登场时的高端专业拍摄工具转型为数码爱好者的消费级日常数码产品无人机飞行器未连接已经一步步的走下神坛,也离人们的生活越来越近一提起无人机飞行器未连接这个词,大家脑海中一定浮现出一堆高科技、高大尚的感觉对没接触过无人机飞行器未连接的尛白来说,自己做一台无人机飞行器未连接似乎根本不可想象其实,一台基础无人机飞行器未连接内的结构一点都不复杂几大部件搞清楚,正确的连接与组合只要肯动动手,人人可以DIY一台自己的无人机飞行器未连接其实并不应该称其为无人机飞行器未连接,因为一囼功能完善的可以航拍图传的机器才能称其为无人机飞行器未连接我们下文所描述的飞行器只能称其为多轴飞行器,在各部件和功能完善后才可称其为“无人机飞行器未连接”

首先要对多轴飞行器有一个概念上的了解,多轴飞行器并不是单指我们市面上最常见的那种只囿4个旋翼的飞行器4旋翼飞行器为最简单的飞行器结构,还有6旋翼、8旋翼以及更多的旋翼结构图中所示的3轴飞行器其实有6个旋翼,每一個轴上下两个正反桨

     旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向,四个旋翼处于同一高度平面且四个旋翼的结构和半径都相同,四个電机对称的安装在飞行器的支架端支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图 1.1所示


注意上图中,四个螺旋桨的旋转方向:两个逆时针两个顺时针。

四旋翼飞行器的电机 1和电机 3逆时针旋转的同时电机 2和电机 4顺时针旋转,因此当飞行器平衡飞行时陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消,实现反扭矩

此处解释一下:什么是“反扭矩”。

直升机飞行主要靠旅翼产生的拉力当旋翼由发動机通过旋 转轴带动旋转时,旋翼给空气以作用力矩(或称扭矩)空气 必然在同一时间以大小相等、方向相反的反作用 力矩作用于旋翼(或称反扭矩),从而再通过旋 翼将这一反作用力矩传递到直升机 机体上如果不采取措施予以平衡,那么这个反作用力矩就会 使直升机逆旋翼转動方向旋转如右图所示。


这也是为什么单旋翼直升机,都有尾桨的原因

  旋翼之所以会出不同的布局型式,主要是因平衡旋翼轴帶动旋翼转动工作时空气作用其上的反作用力矩所采取的方式不同而形成的。

   为了平衡这个来自空气的反作用力矩有两种常见的辦法,组合 形成了现代多种旋翼布局型式见下图。

  1.单旋翼带尾桨布局空气对旋翼形成的反作用力矩,由尾桨产生的拉力(或推力) 楿对于直升机机体重心形成的偏转力矩予以平衡如上图的a这种方式目前应用较广 泛,虽然层桨工作需要消耗一部分功率但构造上比较簡单。

  2.双旋翼式布局由于在直升机上装有两副旋翼,可以是共轴式双旋翼也可以是纵 列式双旋翼或者横列式双旋冀(含交叉双旋翼),通过传动装置使两副旋翼彼此向相反方向 转动那么,空气对其中一副旋冀的反作用力矩正好为另一副旋翼的反作用力矩所平衡, 見图2.1—20中的b、 c、 d、 e


所以我们的四旋翼无人机飞行器未连接,就设计为两个逆时针转动两个顺时针转动。实现反扭矩防止机身转动。

四旋翼飞行姿态变化原理

     四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速实现升力的变化,从而控制飞行器的姿态和位置四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机,但只有四个输入力同时却有六个状态输出,所以它又是一种欠驱动系统



     在上图中,电机 1和电機 3作逆时针旋转电机 2和电机 4作顺时针旋转,规定沿 x轴正方向运动称为向前运动箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高,在下方表示此电机转速下降

(1)垂直运动:同时增加四个电机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大当总拉力足以克服整机的重量時,四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之同时减小四个电机的输出功率,四旋翼飞行器则垂直下降直至平衡落地,实现了沿 z轴的垂直運动当外界扰动量为零时,在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时飞行器便保持悬停状态。

(2)俯仰运动:在图(b)中电机 1的转速仩升,电机 3 的转速下降(改变量大小应相等)电机 2、电机 4 的转速保持不变。由于旋翼1 的升力上升旋翼 3 的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕 y 轴旋转同理,当电机 1 的转速下降电机 3的转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转实现飞行器的俯仰运动。

(3)滚转运动:與图 b 的原理相同在图 c 中,改变电机 2和电机 4的转速保持电机1和电机 3的转速不变,则可使机身绕 x 轴旋转(正向和反向)实现飞行器的滚轉运动。

(4)偏航运动: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矩为了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两個正转两个反转,且对角线上的各个旋翼转动方向相同反扭矩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矩相互平衡,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矩会引起四旋翼飞行器转动。在图 d中当电机 1和电機 3 的转速上升,电机 2 和电机 4 的转速下降时旋翼 1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩,机身便在富余反扭矩的作用下绕 z軸转动实现飞行器的偏航运动,转向与电机 1、电机3的转向相反

(5)前后运动:要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动,必须在沝平面内对飞行器施加一定的力在图 e中,增加电机 3转速使拉力增大,相应减小电机 1转速使拉力减小,同时保持其它两个电机转速不變反扭矩仍然要保持平衡。按图 b的理论飞行器首先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運动。向后飞行与向前飞行正好相反(在图 b 图 c中,飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同时也会产生沿 x、y轴的水平运动)

(6)倾向运动:茬图 f 中,由于结构对称所以倾向飞行的工作原理与前后运动完全一样。 

综合考虑性价比、稳定性、操控性4轴飞行器是最适合初烧的小夥伴来折腾的。因为多一个旋翼就要多一个电机与电调随之而来的耗电量增加,耗电量增加为了维持正常的滞空时间就要加大电池容量电池容量增加了电池的重量就增加了,重量增加电机所要输出的动力就要提升动力输出提升耗电就又增加,这是一个困扰无人机飞行器未连接业内的黑洞各厂商都在寻找一个更好的解决方案和平衡点。所以我们DIY的大多是4轴飞行器

先简单了解一下无人机飞行器未连接嘚基本组成部件吧。首先是无人机飞行器未连接的大脑—飞控飞控种类有很多种,其中笔者喜欢使用的是DJI的NAZA飞控已经都预设好的参数,只需简单的通过调参软件调整一些基础参数就能使用而且稳定性比较可靠。还有一些廉价的开源飞控各种参数都能调整,而且整个飛行程序都能自己DIY这样的飞控不是普通小白可以驾驭的,要有强大的专业知识才可以使用飞控并不是直接指挥电机的,中间需要有电調来连接电调的作用为限制4个电机能准确执行飞控发出的指令,从而令电机输出适当的动力其次,飞控还要连接遥控接收器来接收遥控信号最后整个系统还需要供电,基本的电源一般使用3S锂电池

DJI的飞控还是比较可靠的,使用起来也比较简单如果有需要还可以增加GPS萣位装置。普通的NAZA飞控价格比较亲民但是GPS的价格是飞控的两倍。GPS是NAZA飞控的精髓所在如果预算允许,还是建议带上GPS的好会有更准确的懸停和稳定的姿态控制,而且飞行模式也更多可玩性更高一些。

除了大疆的飞控我们还有哪些开源飞控可以使用:







基础的NAZA飞控所带的附件足够组建无人机飞行器未连接时的所需了。有飞行状态指示灯、遥控接收器连接线、调参数据线、供电模块、减震3M贴、飞控主机

选擇一个适合无人机飞行器未连接大小的电机很重要,根据无人机飞行器未连接负重需要选择电机功率的大小一般电机说明上都会标明功率和最适合的起飞重量。

选择了电机的大小功率之后就需要给电机配上一个适合其功率通过电流的电调。普通小四轴使用20A的电调足够应付日常飞行稍大一些的需要挂载云台的无人机飞行器未连接需要40A甚至更大电流的电调。不然一旦电流超过电调所承受的极限造成电调烧毀最后损失的不单单是一个电调那么简单。炸机的损失不可估量

电调即为电子调速器(Electronic Speed Control,ESC)有电子是不是就有机械呢?是的很久の前早期的调速器是使用舵机控制可调电阻拨片来实现,此类称为机械调速器现已退出历史舞台,就不再说了
电调主要作用是根据给萣的控制信号控制电机的转速,说一千道一万就是一个调速器而已。

根据控制电机种类不同可以分为有刷电调和无刷电调。当然随着無刷电机的大力发展在相同功率下无刷电机的体积比有刷电机小很多以及无刷电机控制方案逐渐成熟和完善,使得无刷电调在市场上逐漸占据了主流

对于我们搞电机控制的人来说,电机调速就那几种”套路”况且这个还是无刷直流电机,从本质上来讲还是属于直流電机。只不过将原来有刷直流电机的机械换向器改成了现在的电子换相器。那么直流电机怎么调速最常用的当然还是调电机的输入电壓了。一般无刷直流电机的调速是也用PWM 波形来控制

无刷电调输入端一样是2根线,正负极电源无刷输出3根线。

无刷电机 KV 值定义为:转速/V意思为输入电压每增加 1 伏特,无刷电机空转转速增加的转速值比如说,标称值为 1000KV 的外转子无刷电机在 11 伏的电压条件下,最大空载转速即为: 11× = rpm( rpm 的含义是:转/分钟)

1.PWM波形的产生(控制器的选择)市场上单片机,DSPARM,等等处理器都可以实现而这些处理器一般输出的PWM電压也就5V左右,其能量并不足以驱动无刷直流电机所以必须要再接功率管来驱动无刷电机。功率管可以选择MOSFET(场效应管)也可以选 IGBT(絕缘栅双极晶体管)。这二者有啥优劣请参看


《模拟电子技术基础(第4版)》。

2.驱动电路的设计(硬件设计)
电池电压监测电路换相控制電路,电流检测电路反电势过零检测电路,保护电路

3.软件编程实现第2步

四个电调的连接需要一块将其连接的电路板,有专用的连接电蕗板可以直接买来使用有的机架上直接配有PBC沉金板,可以省去这块电路板也更节省空间便于理线。

不同的遥控接收器与飞控的连接方式不同接收器的说明书内会有详细的图文说明,来指示怎样连接配线如果有后期需要控制云台的要求,需要选购一个通道比较多的遥控器和接收器普通的6通道遥控器已经可以满足四轴飞行器的遥控,但是需要控制云台的动作需要选购一个通道更多的遥控器富斯与天哋飞的遥控器都是比较不错的选择。

根据电机的功率和机身重量来选择一款合适的电源也很重要一般的电源选购3S的锂电池就足够使用了,可以让无负重2133电机的四轴飞行器在空中停留20多分钟

各部件之间的连接需要使用香蕉头来连接,香蕉头需要使用电烙铁将其焊在线材上线材的选择也很重要,尽量在不更多的增加机身重量的情况下增加一些线材的直径。太细的线材会影响电池的输出3S锂电池大多为暴仂输出电流,太细的线会严重发热

使用DJI的NAZA飞控会有飞行模式指示灯,在电量到达预设的报警值时指示灯会狂闪报警,警告操控者即使返航没有单独指示灯的飞控需要在电池上加装一个报警装置,同样在到达预设电量值的时候报警装置会发出报警提示。

几大部件正确嘚组合在一起再优化一下机身内部的走线,这样一个基础的四轴飞行器就组装完成了。当然还不能直接起飞,需要先测试一下飞行器各机动部分的工作情况确保一切组装都是正确的。方法一般是抓住飞行器的底部然后解锁启动,简单操作一下飞行器的各种动作看飞行器是否按照指令做出动作,如果不正确继续调整找出问题。正确的化就可以连接电脑调整参数了

DJI的调参软件使用起来还是比较方便的,连接好数据线后所有的动态数据都是时时显示在调参界面上的。校正遥控器的摇杆、调整指令的灵敏度、飞控保持稳定的灵敏喥都可以根据自己的需要调整飞控稳定性的灵敏度需要多次的起飞试验才能找到一个最合适的参数。不同机臂的长度、电机的功率对於飞控的稳定性都有影响,这个就要因机而异的调整了后期需要好好下一番功夫的。

如果组装好了的无人机飞行器未连接还是不敢畅快嘚飞行对于自己的飞行技术没有信心,笔者建议先用玩具无人机飞行器未连接来锻炼自己的飞行技术在笔者成为一个老司机之前,是炸了无数的玩具飞机的从大到小,玩具飞机在操作的时候是没有心理压力的而且很锻炼飞行技术。

当真正的成为一枚老司机之后你會感觉多轴飞行器的操作简直简单得无聊。无非就是升降高度然后平移的前后左右加上左右转向。觉得多轴飞行器无聊之后可以挑战哽有难度的直升机玩一玩,电直可以玩出的花样动作简直要比四轴飞行器多多了而且操作有难度,更大的挑战性不过,电直更容易炸機

讲到这里其实也不能让小白的小伙伴拿来配件就直接DIY无人机飞行器未连接,记得笔者当时是在网上查了很久的资料看了很多的教程,然后才开始选购配件在配件到手之后,组装了一个星期才将飞行器的雏形弄出来。可是一直不能起飞研究了不少的教程,弄明白叻怎样调整电调、飞控、遥控器所有一切配合好了,飞机终于飞起来那一刹那成就感油然而生期间也因为配件的购买错误而不能正确適配。所以小伙伴们,下手之前一定要深思熟虑考虑到各个方面才好下手,不要像笔者一样走了不少的弯路。后期一切玩明白之后可以优化飞行器的重量分配、走线、布局等等。最后在这里预祝小伙伴们都能亲手DIY出自己的无人机飞行器未连接

下面是各种搞笑炸机視频:

很多使用数字图传(非Wifi)飞机飛机能连上遥控(遥控灯是绿色的),遥控拨杆飞机马达也会转,但是手机就是显示连不上飞机

而且提示的飞机型号也不对,我这里奣明是精灵3A

我被这个问题困扰了很久,今天从技术角度终于得到了答案(俺是一名小码农)

原因不出在飞机也不在于控。就在于手机!

安卓手机连接控其实只需要满足一个条件:.要开启USB调试

我发现我的手机在开控的一刻会弹出提示我点了“数据模式”后,有时候仍然昰“充电模式”十分诡异默认充电模式是不启动USB调试的。

有时候是数据模式但是USB调试又自己没有打开。

有时候是数据模式USB调试已经咑开,然后依然无效结果充电模式+强制USB调试倒是屡试不爽!

就是这三个原因,导致了很多机友手机经常出现连不上飞机而且基本都是咹卓!

针对这个问题,做如下设置!


1. USB调试必须打开!

2. 仅充电模式下允许ADB调试 打开!

把连接USB后弹出提示去掉但是这样就会默认充电模式了,但是充电的时候也能启动USB调试

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