膠合板無人機開源設計

描述

我想用激光切割膠合板制作四旋翼框架原型。這也是我第一次嘗試從頭開始制作無人機（后來添加了用于飛行中鏡頭/基本航拍的運動相機）。遵循完整的設計流程——概念設計、推重比計算、重量/成本預算、CAD 等

CAD裝配

使用 AutoDesk Fusion360 為激光切割 DXF 文件設計零件。我選擇的材料是 3 毫米膠合板。受http://www.shendrones.com/booboo的啟發，各個部分組合在一起。各部分說明如下：

• 機箱上部 x 1
• 底盤下部 x 1
• 電機墊 x 4
• 腿 x 4
• 轉子臂 x 8

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制造

然后將 CAD 文件轉換為 DXF，供大學激光切割機使用

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集會

無人機的組裝需要一些緊固件（只有 4 個支架和防震架硬件），并具有通常的飛行控制器占用空間。其余的用木膠粘在一起。

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元件選擇

成功（且可飛行）的四旋翼飛行器的一個主要部分是推重比，它本質上是衡量無人機懸停和保持機動能力的指標。對于航空攝影平臺，2:1 的推重比就足夠了。我的計算說明如下：

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整架無人機的重量（電池、拼裝框架、電機+道具）被發現為0.531公斤。

根據我的電機規格表，BE1806 2300kV 電機在 100% 油門時提供 0.521kg 的推力。

因此在 100% 油門時總可用推力為 4 x 0.521kg = 2.084kg

要懸停，最小可用推力應為 0.531kg，因此可用推力為 2.084 / 0.521 = 3.9。這意味著推重比為 3.90，這將是一架非常敏捷的無人機。

飛行測試裝置

飛行發射器是 FlySky FS-i6 (https://www.flysky-cn.com/fsi6)。我沒有使用提供的 FS-iA6B 接收器，而是決定使用支持 iBus 的 FlySky FS-X6B 接收器 (https://img.banggood.com/file/products/20160924022953FS-X6B%20Receiver%20User%20Manual.pdf) 來面向未來的設計。

使用 Turnigy 4000 mAh 3S LiPO 飛行時間約為 12 分鐘

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故障安全設計

由于四旋翼框架的脆弱性，我還測試了一個故障安全系統，該系統可用于部署小型降落傘，使用機載 Teensy/RFD900 設置 - 作為該無人機的另一個功能（仍在進行中......）

Failsfe- 空側

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故障安全 - 接地側

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無人機飛行控制器設置

我決定使用的飛行控制軟件是 Betaflight。這使我能夠設置 PID 調整參數、iBUS 設置和 ESC 校準/設置。陀螺儀方向和 IMU 放置的大部分基本設置都遵循 https://blog.dronerest.com/omnibus-f4-v6-flight-controller-guide/

電機/電調設置

電機配置是 X 框架四旋翼的傳統 Betaflight 方法。ESC 校準和方向更改通過 Blheli 配置完成 (https://chrome.google.com/webstore/detail/blheli-configurator/mejfjggmbnocnfibbibmoogocnjbcjnk?hl=en)

• 電機 1 和 2 為 CW（從上方看）
• 電機 2 和 3 為逆時針（從上方看）

https://fpvfrenzy.com/betaflight-motor-order/

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飛行模式

將使用的主要飛行模式是“穩定”模式。我還設置了一個開關作為“武裝開關”

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