無(wú)人機(jī)組裝與調(diào)試 課件 項(xiàng)目1任務(wù)5 多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試

多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試任務(wù)五通過前面幾個(gè)任務(wù)，我們已經(jīng)完成了多旋翼無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，動(dòng)力系統(tǒng)，通訊鏈路系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)的組裝調(diào)試，較之前相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，本次將在一個(gè)任務(wù)中對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行組裝與調(diào)試，內(nèi)容涵蓋機(jī)械裝配與電路連通及軟件操作。本次任務(wù)我們還將以小組為單位，通過團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，按照聯(lián)合調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)與工藝流程完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試的步驟；2.掌握多旋翼無(wú)人機(jī)布線設(shè)計(jì)原則與方法。3.了解電調(diào)編程模式的種類與功能。1.能夠完成子系統(tǒng)各組件安裝與接線；2.能夠完成動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試；3.能夠完成整機(jī)飛控與通信鏈路系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與質(zhì)量檢查。1.通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)小組配合，提升團(tuán)隊(duì)合作精神；2.通過在飛控裝配與調(diào)試中的安全操作規(guī)范學(xué)習(xí)，培養(yǎng)安全生產(chǎn)的職業(yè)操守；3.通過任務(wù)強(qiáng)化提升訓(xùn)練，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的探究精神。多旋翼無(wú)人機(jī)的子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，首先需要了解聯(lián)合調(diào)試的基礎(chǔ)知識(shí)（電機(jī)，電調(diào)等），以及各部件布線的重要性和原則，緊接著需要對(duì)之前單個(gè)系統(tǒng)（飛行平臺(tái)，動(dòng)力系統(tǒng)，通訊鏈路系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)）的裝調(diào)結(jié)果進(jìn)行檢查，之后進(jìn)行各個(gè)子系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。任務(wù)中也需要按照步驟，逐個(gè)進(jìn)行調(diào)試與檢查，確保每個(gè)步驟不出錯(cuò)，影響后續(xù)操作。任務(wù)分析目錄聯(lián)合調(diào)試基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)合調(diào)試要求布線設(shè)計(jì)的必要性PART01PART02PART0301PartOne

聯(lián)合調(diào)試基礎(chǔ)知識(shí)電機(jī)聯(lián)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)當(dāng)機(jī)頭朝向前方時(shí)俯視觀察，右上角為標(biāo)記CCW逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的M1電機(jī)、左上角為標(biāo)記CW順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的M3電機(jī)、左下角為標(biāo)記CCW順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的M2電機(jī)、右下角為標(biāo)記CW順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的M4電機(jī)電機(jī)的安裝位置在確保正確安裝電機(jī)后，當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向與飛控提示不一致時(shí)，只需將三根電調(diào)輸出線中的任意兩根調(diào)換位置即可改變轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)向變更方法單獨(dú)校準(zhǔn)是指逐一對(duì)電調(diào)進(jìn)行校準(zhǔn)。通過完成單個(gè)電調(diào)油門行程與遙控器油門行程的匹配完成校準(zhǔn)。單獨(dú)校準(zhǔn)電調(diào)統(tǒng)一校準(zhǔn)是指對(duì)多個(gè)電調(diào)同時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。通常情況下，采用統(tǒng)一校準(zhǔn)，可使多個(gè)電調(diào)的行程一致，進(jìn)而保證解鎖后，所有電機(jī)在怠速狀態(tài)下轉(zhuǎn)速相同。統(tǒng)一校準(zhǔn)電調(diào)的校準(zhǔn)方法電調(diào)編程設(shè)置

電調(diào)編程設(shè)置電池類型設(shè)置電池類型一般會(huì)自動(dòng)識(shí)別，也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置溫度保護(hù)編程可開啟或關(guān)閉溫度保護(hù)功能，也可進(jìn)行溫度閾值的調(diào)節(jié)。電機(jī)換向編程當(dāng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤時(shí)，可更改電機(jī)的正反轉(zhuǎn)向。啟動(dòng)模式編程可設(shè)置成普通啟動(dòng)、柔和啟動(dòng)、超柔和啟動(dòng)等啟動(dòng)模式。剎車保護(hù)編程可開啟或關(guān)閉剎車保護(hù)功能。低壓保護(hù)編程低壓保護(hù)開啟時(shí)，若電池電壓低于設(shè)定閾值，電調(diào)輸出功率將會(huì)受到限制。根據(jù)之前講解的無(wú)人機(jī)聯(lián)合調(diào)試基礎(chǔ)知識(shí)，每4人一組，每位同學(xué)都回憶一下，總結(jié)列出電機(jī)，電調(diào)聯(lián)合調(diào)試相關(guān)要點(diǎn)。小組討論隨堂互動(dòng)02PartTwo

聯(lián)合調(diào)試要求無(wú)人機(jī)飛控組件安裝在預(yù)先組裝完成的無(wú)人機(jī)機(jī)體上完成無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)和飛控聯(lián)調(diào)滿足無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)手動(dòng)飛行、自動(dòng)飛行功能聯(lián)合調(diào)試總體要求飛控及各組件安裝固定在符合要求的無(wú)人機(jī)機(jī)體位置飛控組件線束布置滿足基本規(guī)定和要求（如線束有保護(hù)、固定措施、走線位置合理等）線束布置組件安裝組件安裝要求無(wú)人機(jī)滿足手動(dòng)、自動(dòng)飛行能力飛控參數(shù)與機(jī)體匹配、設(shè)置合理遙控器與飛控設(shè)置合理組件調(diào)試要求安裝調(diào)試流邏輯清晰合理，關(guān)鍵步驟執(zhí)行動(dòng)作到位，避免出現(xiàn)安裝和調(diào)試返工等情況。調(diào)試流程要求根據(jù)之前講解的無(wú)人機(jī)聯(lián)合調(diào)試要求，每4人一組，每位同學(xué)都回憶一下，總結(jié)列出組件總體要求，安裝要求，調(diào)試要求，調(diào)試流程要求。小組討論隨堂互動(dòng)03PartThree

布線設(shè)計(jì)的必要性雜亂無(wú)章的布線對(duì)于更換電池、任務(wù)載荷拆裝、整機(jī)拆裝與日常使用維護(hù)均可能產(chǎn)生很多不必要的麻煩，增加操作失誤概率。不合理的布線，會(huì)增加無(wú)人機(jī)在特殊情況下的風(fēng)險(xiǎn)。如無(wú)人機(jī)因意外發(fā)生撞擊性著陸，此時(shí)機(jī)艙內(nèi)設(shè)備將有可能互相碰撞，導(dǎo)致設(shè)備損壞。較為嚴(yán)重的不合理布線，甚至?xí)?duì)飛控、舵機(jī)、電臺(tái)、GPS等設(shè)備產(chǎn)生干擾，威脅飛行安全。布線設(shè)計(jì)的必要性根據(jù)之前講解的無(wú)人機(jī)布線設(shè)計(jì)的重要性，每4人一組，每位同學(xué)都回憶一下，總結(jié)列出不好的布線設(shè)計(jì)，帶來的影響有哪些，并舉例說明。小組討論隨堂互動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施1.檢查物料是否齊備，詳見《任務(wù)實(shí)施檢查單》；2.檢查各裝調(diào)部件外觀是否有損壞;3.觀看微課視頻，學(xué)習(xí)多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試的操作。任務(wù)準(zhǔn)備班級(jí)姓名學(xué)號(hào)組號(hào)組長(zhǎng)指導(dǎo)教師小組成員姓名：學(xué)號(hào)：任務(wù)分配成員1成員2成員3成員4序號(hào)名稱型號(hào)/材質(zhì)數(shù)量是否齊全1飛控PIXHAWK2.4.81個(gè)是否2內(nèi)存卡Type-A1張是否3GPS——1個(gè)是否4蜂鳴器——1個(gè)是否5遙控器——1個(gè)是否6接收機(jī)AT9Spro1個(gè)是否7電腦——1臺(tái)是否8數(shù)據(jù)線Type-A1根是否9束線管——1.5米是否10扎帶尼龍若干是否11水平儀塑料1個(gè)是否12杜邦延長(zhǎng)線——2根是否132mm內(nèi)六角螺絲刀——1把是否142.5mm內(nèi)六角螺絲刀——1把是否任務(wù)操作步驟表操作階段序號(hào)操作步驟名稱組件安裝與接線1線束制作2組件安裝與接線3線纜布置及固定飛控、機(jī)體聯(lián)調(diào)4配置調(diào)試5電調(diào)校準(zhǔn)6聯(lián)調(diào)與檢查將各組件（主控、GPS、蜂鳴器、接收機(jī)、電調(diào)等）線纜用束線器進(jìn)行保護(hù)。步驟1：線束制作1.使用3M膠將飛控安裝在減震板上2.將減震板安裝在機(jī)體上中心板上（飛控箭頭指向飛行器機(jī)頭方向安裝）步驟2：組件安裝與接線—主控1.確認(rèn)GPS支架位置并安裝2.將GPS水平安裝在支架頂部（GPS箭頭與飛行器機(jī)頭方向一致）3.將GPS接線連在飛控GPS的4P和6P端口步驟2：組件安裝與接線—GPS將電流計(jì)連接在飛控對(duì)應(yīng)接口，之后安裝在機(jī)體上。步驟2：組件安裝與接線—電流計(jì)將蜂鳴器連接在飛控BUZZER接口上，之后整體安裝在機(jī)體相應(yīng)位置。步驟2：組件安裝與接線—蜂鳴器1.將接收機(jī)天線固定（防止螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)損壞）2.將天線固定在機(jī)身外側(cè)，安裝時(shí)應(yīng)注意機(jī)身不成遮擋以免影響通訊3.將接收機(jī)連接在飛控的S-BUS接口步驟2：組件安裝與接線—接收機(jī)將電調(diào)信號(hào)線接至飛控對(duì)應(yīng)端口上步驟2：組件安裝與接線—電調(diào)要求：整潔美觀，不干涉其他組件步驟3：線纜布置及固定步驟4：配置調(diào)試—基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊“配置調(diào)試”按鈕點(diǎn)擊“全部參數(shù)表”按鈕搜索“BRD_SAFETYENABLE”，將參數(shù)值“1”修改為“0”點(diǎn)擊“寫入?yún)?shù)”按鈕步驟4：配置調(diào)試—禁用安全開關(guān)飛控重啟連接，確認(rèn)修改成功點(diǎn)擊“配置調(diào)試”按鈕點(diǎn)擊“全部參數(shù)表”按鈕搜索修改“MOT_SPIN_ARM”把值修改為0.2點(diǎn)擊“寫入?yún)?shù)”按鈕步驟4：配置調(diào)試—開啟解鎖電機(jī)怠速飛控重啟連接，確認(rèn)修改成功步驟5：電調(diào)校準(zhǔn)—校準(zhǔn)前準(zhǔn)備01030204確保接收機(jī)與遙控器通訊正常保持機(jī)頭朝向，俯視觀察再次檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向校準(zhǔn)電調(diào)前，需先連接好電調(diào)、電機(jī)禁用飛控中安全開關(guān)6.飛控?cái)嚯姟?.校準(zhǔn)檢查：輕推油門四個(gè)電機(jī)是否反饋正常（四個(gè)同步轉(zhuǎn)動(dòng)）；2.飛控供電→飛控三色燈輪閃，電機(jī)持續(xù)發(fā)出“滴滴滴”響聲→飛控?cái)嚯姡?.遙控器開機(jī)→油門搖桿打到最大步驟5：電調(diào)校準(zhǔn)—具體過程3.飛控重新上電→蜂鳴器長(zhǎng)響一聲→電機(jī)響兩聲；4.遙控器油門搖桿拉到最低→電機(jī)“滴滴滴滴滴-滴”響六聲）→校準(zhǔn)完成；0102030405062.腳架水平檢查調(diào)試：首先使用水平儀校準(zhǔn)桌面，然后將腳架放置在水平桌面上，檢查左右腳架是否在同一平面，如不在同一平面，應(yīng)檢查腳架安裝是否正確。4.電池倉(cāng)安裝檢查調(diào)試：檢查電池倉(cāng)開口方向是否正確，如有錯(cuò)誤，對(duì)其進(jìn)行糾正。1.飛行平臺(tái)各部件連接檢查調(diào)試：檢查飛行平臺(tái)各部件是否安裝牢固，連接螺釘是否緊固，是否缺失。如果發(fā)現(xiàn)有螺釘松動(dòng)應(yīng)再次緊固，如有必要也可以使用螺紋膠進(jìn)行緊固。3.電機(jī)固定座水平檢查調(diào)試：使用水平儀校準(zhǔn)桌面后，將無(wú)人機(jī)放置在桌面上，使用水平儀校準(zhǔn)電機(jī)底座，查看是否安裝水平，如有偏差，松開電機(jī)座固定螺釘，對(duì)其進(jìn)行微調(diào)。步驟6：聯(lián)調(diào)與檢查—飛行平臺(tái)檢查動(dòng)力系統(tǒng)各部件型號(hào)是否正確，動(dòng)力系統(tǒng)各部件各參數(shù)是否與清單匹配。1.型號(hào)檢查解鎖后，通過遙控器油門，查看電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確。如出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向與規(guī)定方向相反，斷電后，將電機(jī)與電調(diào)連接線中的任意兩根調(diào)換位置即可。b.轉(zhuǎn)向檢查檢查動(dòng)力系統(tǒng)各部件外觀是否存在明顯損壞，如裂紋、凹陷等。檢查螺旋槳表面是否光滑有無(wú)破損。3.外觀檢查每個(gè)電機(jī)都會(huì)有一個(gè)推薦適配的螺旋槳型號(hào)。當(dāng)螺旋槳過小時(shí)，不能發(fā)揮最大拉力；螺旋槳過大時(shí)，電機(jī)會(huì)過熱，產(chǎn)生退磁，嚴(yán)重時(shí)還可能造成電機(jī)性能永久性下降。d.適配性檢查步驟6：聯(lián)調(diào)與檢查—?jiǎng)恿ο到y(tǒng)供電前，再次檢查電池型號(hào)、電量、電壓是否符合要求，然后將電池電源插頭連接供電，供電后觀察電池狀態(tài)是否正常。5.電池正常供電檢查檢查遙控器和接收機(jī)是否成功對(duì)頻，接收機(jī)指示燈是否為長(zhǎng)亮狀態(tài)，如果狀態(tài)異常需要重新將接收機(jī)與遙控器對(duì)頻。步驟6：聯(lián)調(diào)與檢查—通訊鏈路系統(tǒng)用杜邦線將接收機(jī)S-BUS接口與飛控RC接口連接，連接時(shí)注意線序遙控器和接收機(jī)開機(jī)狀態(tài)下，確認(rèn)接收機(jī)為S-BUS輸出模式后，長(zhǎng)按接收機(jī)對(duì)頻按鈕，燈光閃爍，等待幾秒后燈光常亮，則表示對(duì)頻成功知識(shí)拓展—接收機(jī)對(duì)頻加速度計(jì)校準(zhǔn)檢查飛控水平放置，綜合儀表盤水平?；蝿?dòng)飛控，綜合儀表盤與反饋方向一致。磁羅盤校準(zhǔn)檢查檢查地面站軟件界面中綜合儀表盤，查看飛行數(shù)據(jù)是否正常遙控器校準(zhǔn)檢查檢查遙控器通道，撥動(dòng)搖桿查看是否與飛控反饋一致。步驟6：聯(lián)調(diào)與檢查—飛控系統(tǒng)（參數(shù)校準(zhǔn)）檢查飛行模式是否選擇正確：切換遙控器五通道開關(guān)到分別到低位、中位、高位，檢查地面站高亮欄是否依次為為“Althold”（定高模式）、“Althold”（定高模式）、“Loiter”（留待模式）步驟6：聯(lián)調(diào)與檢查—飛控系統(tǒng)（飛行模式）檢查遙控器失控保護(hù)是否設(shè)置正確：遙控器解鎖后，輕推油門，之后關(guān)閉遙控器（此時(shí)故障保護(hù)顯示返航，室內(nèi)顯示降落）。再次最后打開遙控，切換飛行模式，檢查是否可切回相應(yīng)飛行模式。步驟6：聯(lián)調(diào)與檢查—飛控系統(tǒng)（失控保護(hù)）

在了解多旋翼無(wú)人機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)各部件組成及功能，掌握多旋翼無(wú)人機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)上。檢查多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試的物料是否齊備，檢查各調(diào)試部件外觀是否有損壞，并填寫《任務(wù)實(shí)施檢查單》。在確保物料齊備和部件完好的后，嚴(yán)格按照組裝調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，完成多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試工作。實(shí)訓(xùn)練習(xí)任務(wù)實(shí)施評(píng)價(jià)序號(hào)實(shí)施流程操作內(nèi)容要點(diǎn)是否完成1線束制作線束制作是否符合規(guī)范。是否2組件安裝與接線組件安裝與接線是否符合規(guī)范。是否3線纜布置及固定線纜布置整潔美觀，不干涉其他組件。是否4配置調(diào)試基本參數(shù)、安全開關(guān)、解鎖怠速等設(shè)置是否正確。是否5電調(diào)校準(zhǔn)輕推油門查看電機(jī)是否反饋正常（四個(gè)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，方向正確）。是否6聯(lián)調(diào)與檢查飛行平臺(tái)、動(dòng)力系統(tǒng)、通訊鏈路系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)等子系統(tǒng)是否成功裝調(diào)。是否任務(wù)完成方式小組協(xié)作完成個(gè)人獨(dú)立完成任務(wù)完成度評(píng)定ABC總結(jié)與反思1.聯(lián)合調(diào)試過程中，主要針對(duì)哪些子系統(tǒng)？2.飛控參數(shù)校準(zhǔn)檢查中，主要針對(duì)哪些設(shè)備與傳感器？3.校準(zhǔn)電調(diào)過程中，需要安裝螺旋槳嗎？快速測(cè)試本任務(wù)主要學(xué)習(xí)了多旋翼無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試步驟與方法、合理布線的意義，以及無(wú)人機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試的具體操作步驟及注意事項(xiàng)。通過組件安裝與子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試，掌握了動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、通信鏈路系統(tǒng)與飛行平臺(tái)和聯(lián)合調(diào)試及檢查的技能。為后續(xù)任務(wù)積累了知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐操作技能。任務(wù)小結(jié)通過總結(jié)本次課程內(nèi)容，根據(jù)任務(wù)實(shí)施評(píng)價(jià)表中的操作內(nèi)容要點(diǎn)，梳理出聯(lián)調(diào)聯(lián)試環(huán)節(jié)你認(rèn)為最可能對(duì)接下來的飛行測(cè)試安全產(chǎn)生影響的關(guān)鍵內(nèi)容。強(qiáng)化提升任務(wù)綜合評(píng)價(jià)基本信息姓名班級(jí)組別任務(wù)名稱完成日期組內(nèi)分工評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式個(gè)人自評(píng)組間互評(píng)第三方評(píng)定教師評(píng)定職業(yè)素養(yǎng)（30%）1.無(wú)遲到、早退和缺勤現(xiàn)象；2.認(rèn)真聽講