無人機(jī)組裝與調(diào)試 課件 項(xiàng)目二 多旋翼無人機(jī)組裝與調(diào)試 01.項(xiàng)目二 任務(wù)一 多旋翼無人機(jī)組裝與調(diào)試概述

無人機(jī)組裝與調(diào)試

項(xiàng)目二

多旋翼無人機(jī)組裝與調(diào)試

多旋翼無人機(jī)組裝與調(diào)試概述01020304目錄CONTENTS裝調(diào)實(shí)訓(xùn)無人機(jī)機(jī)體組裝飛控線路連接和遙控器設(shè)置飛控參數(shù)調(diào)試校準(zhǔn)無人機(jī)飛行測(cè)試05多旋翼無人機(jī)飛行測(cè)試學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)1.了解多旋翼無人機(jī)的概念、分類及其機(jī)體組成；2.了解裝調(diào)實(shí)訓(xùn)無人機(jī)機(jī)體各組件的作用；3.了解飛控接口定義以及遙控器的相關(guān)功能；4.熟悉多旋翼無人機(jī)飛控參數(shù)調(diào)試校準(zhǔn)的內(nèi)容和步驟；5.熟悉多旋翼無人機(jī)飛行測(cè)試工作的內(nèi)容和步驟。01知識(shí)。技能素養(yǎng)1.能夠完成多旋翼無人機(jī)機(jī)體組裝以及動(dòng)力系統(tǒng)組裝；2.能夠完成多旋翼無人機(jī)飛控安裝和線路連接；3.能夠完成多旋翼無人機(jī)控制系統(tǒng)安裝及設(shè)置；4.能夠完成多旋翼無人機(jī)飛控參數(shù)的調(diào)試校準(zhǔn)工作；5.能夠完成多旋翼無人機(jī)飛行測(cè)試準(zhǔn)備工作；6.能夠完成多旋翼無人機(jī)飛行測(cè)試工作。1.具備較強(qiáng)的溝通互動(dòng)能力，能夠在無人機(jī)組裝調(diào)試過程中做好相關(guān)基礎(chǔ)工作；2.培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作意識(shí)和產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)貫穿始終，逐步培養(yǎng)“質(zhì)量第一，精益求精”的工匠精神；3.在學(xué)生組裝無人機(jī)的過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍、持之以恒、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、踏踏實(shí)實(shí)、追求完美、耐心細(xì)致的品質(zhì)。任務(wù)一

多旋翼無人機(jī)組裝與調(diào)試概述任務(wù)要點(diǎn)本任務(wù)將從三個(gè)方面介紹多旋翼無人機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括多旋翼無人機(jī)概述、分類及其機(jī)體組成。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)什么是多旋翼無人機(jī)、知道多旋翼無人機(jī)的不同分類，初步了解多旋翼無人機(jī)機(jī)體構(gòu)成部分。一、多旋翼無人機(jī)概述多旋翼飛行器是一種重于空氣的航空器，其在空中飛行的升力由一個(gè)或多個(gè)旋翼與空氣進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的反作用獲得，與固定翼航空器為相對(duì)的關(guān)系。一、多旋翼無人機(jī)概述多旋翼無人機(jī)也稱為多軸飛行器，它通常有三個(gè)或三個(gè)以上的旋翼。多旋翼無人機(jī)的機(jī)動(dòng)性通過改變螺旋槳轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機(jī)，它構(gòu)造精簡(jiǎn)、易于維護(hù)、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性高且攜帶方便。一、多旋翼無人機(jī)概述多旋翼無人機(jī)被廣泛用于影視航拍安全監(jiān)控農(nóng)業(yè)植保電力巡線二、多旋翼無人機(jī)的分類按飛行平臺(tái)分類多旋翼無人機(jī)按飛行平臺(tái)可分為三軸、四軸、六軸、八軸甚至十八軸等。軸和旋翼的數(shù)量不一定完全相同，如大疆T40農(nóng)業(yè)無人機(jī)是四軸八旋翼，是將每個(gè)軸上下各安裝一個(gè)電機(jī)構(gòu)成八旋翼，如右圖所示。一、多旋翼無人機(jī)概述按動(dòng)力裝置分類油動(dòng)多旋翼無人機(jī)A電動(dòng)多旋翼無人機(jī)油電混合多旋翼無人機(jī)BC三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成ABCD機(jī)架動(dòng)力系統(tǒng)遙控系統(tǒng)飛控系統(tǒng)多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成1.機(jī)架機(jī)架是指多旋翼無人機(jī)的機(jī)身架，它是無人機(jī)其他零部件的安裝基礎(chǔ)，有裝載各類設(shè)備、動(dòng)力電池及燃料的作用。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成機(jī)架組成腳架機(jī)臂中心板三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成機(jī)架一般是由碳素、玻纖、碳纖、航空鋁合金、鈦合金等多種高強(qiáng)度重量輕的材料制成。例如筋斗云S1000機(jī)架是碳纖維材料、風(fēng)火輪F550機(jī)架是PA66+30GF材料，如圖所示。筋斗云S1000（碳纖維）風(fēng)火輪F550（PA66+30GF）三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成常見的機(jī)架布局X型H型十型Y型上下布局三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成2.動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)是指為無人機(jī)飛行提供動(dòng)力的系統(tǒng)。目前多旋翼無人機(jī)采用的動(dòng)力系統(tǒng)一般分為電動(dòng)系統(tǒng)和油動(dòng)系統(tǒng)，在民用和商用領(lǐng)域，多旋翼無人機(jī)常用的是電動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)系統(tǒng)一般由電機(jī)、電調(diào)、螺旋槳和電池組成。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成電機(jī)電機(jī)是由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，起到提供動(dòng)力的作用。如右圖所示為型號(hào)2212無刷電機(jī)，KV值：KV920，電機(jī)尺寸：28mm*24mm，定子尺寸：22mm*12mm，方向：CW正向（黑色），CCW反向（銀色）。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成電調(diào)電調(diào)全稱電子調(diào)速器。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，電調(diào)主要提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令，來控制電機(jī)，完成規(guī)定的速度和動(dòng)作等。左圖所示為某品牌20A電調(diào)。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成螺旋槳螺旋槳是通過自身旋轉(zhuǎn)，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)功率轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，螺旋槳主要起到提供飛行所需的動(dòng)能。按材質(zhì)一般可分為尼龍槳、碳纖維槳和木槳等，如下圖所示。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成電池電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，電池作為能源儲(chǔ)備，為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)和其他電子設(shè)備提供電力來源。目前在多旋翼飛行器上，一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等，如右圖所示。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成3.遙控系統(tǒng)遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成，如圖所示。遙控系統(tǒng)是整個(gè)飛行系統(tǒng)的無線控制終端。遙控器集成了數(shù)傳電臺(tái)，通過控制搖桿的舵量向無人機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的控制。通常遙控器可以控制無人機(jī)飛行姿態(tài)如俯仰運(yùn)動(dòng)、滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、偏航運(yùn)動(dòng)和控制油門增減無人機(jī)飛行動(dòng)力。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成4.飛控系統(tǒng)無人機(jī)飛控系統(tǒng)是控制無人機(jī)飛行姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，由傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成。傳感器A機(jī)載計(jì)算機(jī)B執(zhí)行機(jī)構(gòu)C三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成飛控中一般集成了高精度的感應(yīng)器元件，主要由陀螺儀（飛行姿態(tài)感知）、加速度計(jì)、氣壓計(jì)、GPS、指南針模塊（可選配）以及控制電路等部件組成。通過高效的控制算法內(nèi)核，能夠精準(zhǔn)地感應(yīng)并計(jì)算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù)，再通過主控制單元實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。根據(jù)機(jī)型的不同，有不同類型的飛行輔助控制系統(tǒng)，有支持固定翼、多旋翼及直升機(jī)的飛行控制系統(tǒng)。多旋翼無人機(jī)常用的飛控主要有F3飛控、A2飛控、A3飛控、Zaza飛控等。右圖所示為A2飛控。三、多旋翼無人機(jī)機(jī)體組成飛控類型開源飛控閉源飛控定義開源飛控是指建立在通用源代碼數(shù)據(jù)庫開放基礎(chǔ)上開發(fā)的自動(dòng)飛行控制器，開源飛控是使用中較為常見的一種飛控類型。閉源飛控是指自主開發(fā)設(shè)計(jì)飛控原始代碼數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)飛行控制器，一般為廠家針對(duì)特定機(jī)型和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)的商業(yè)化產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn)代碼開源、適用性強(qiáng)、可開發(fā)性高、可拓展性好、價(jià)格便宜等。調(diào)試簡(jiǎn)單、安