基于arduino的四轴遥控飞行器 (改)

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基于arduino的四轴遥控飞行器一、概述四轴飞行器作为航载体的种类之一,有着结构、控制相对简单,飞行相对较稳定的特点。因此,其常常作为研究多轴飞行器的首选。本设计计划以基本的电子元器件自行组装制成飞行控制器,并采用开源程序MW(multiwii)作为四轴的飞行控制程序,对于电机、螺旋桨、机架,电调(电子调速器)、遥控器,初步打算根据设想的技术指标合理选择。二、硬件选择1.四轴飞机机械部分本设计暂不打算自制四轴机架,打算选用商品机架并以商品机架的尺寸来确定选用螺旋桨的尺寸范围,综合考虑四轴最终的大致重量、载重量、电机与不同尺寸螺旋桨搭配的效率以及产生的升力后,最终确定下螺旋桨的机体尺寸型号,电机的型号。最后根据电机工作时的最大电流、平均电流来确定电调、电池的型号。1)机架的选择本设计暂选择较常用的成品机架:大疆公司的FlameWheel450。其大小适中,质量也不错,价格较实惠。机架具体参数:机身重量:282g对称电机轴距:450mm起飞重量:800g~1600g推荐螺旋桨尺寸:直径8~10寸推荐电池型号:3S~4SLiPo推荐电机尺寸:22×15mmor22×12mm推荐电调:30A无刷电调。机架也可选择其他牌子的450mm机架。但由于仿FlameWheel450的机架虽便宜不少,但质量,稳定性不太好。故还是购买FlameWheel450。=a230r.1.14.80.Q1kQLe&id=219723473352)螺旋桨的选择:根据F450机架的推荐参数选择8寸桨,并且应该是一对正桨,一对反桨,这样才能避免四轴自旋。=a1z10.5.w4002-4930393719.18.H8ZWOt&id=18467421981(正反桨4套)3)电机的选择:根据桨的尺寸并考虑到飞行器重量、电机的效率,在参考了别人的设计之后最终选择朗宇/新西达2212电机KV1400(KV值小的的配大桨KV大的配小桨)。=a1z10.5.w4002-5637016095.20.sOeBlQ&id=13917387449(4个)4)电调的选择:考虑到电机的最大电流在20A并要留有一定余量故选择最大电流为30A的好盈电调。好盈电调质量较好,性价比较高。=a1z10.5.w4002-4930393719.32.LaP7Dk&id=21140811652(带香蕉头)4个5)电池的选择:根据电机的功率并且打算让飞行器飞行10分钟左右故采用容量为2200mah的3S航模电池。每个电机10A电流时4个电机就是40A,故放电倍率选择20C(电池可以20*2.2A=44A放电)以上即可。倍率越大能输出的最大电流越大,故电池放电越轻松。=a1z10.5.w4002-5637016095.33.NRyNRr&id=156262360252.控制部分1)飞控飞控的硬件部分选择arduino开发板作为控制器。并配以MPU6050作为姿态传感器。网络上有基于arduino的开源飞控程序,MPU6050在一块板子上集成了陀螺仪和加速度计因此比分立模块美观、可靠性更强同时网上关于它的资料也较丰富。现阶段为熟悉单片机开发采用了体积较大的开发板:在飞机上为节省空间并减轻重量打算采用体积较小的arduinonano开发板:=a230r.1.14.103.J9sz4e&id=355567543272)遥控遥控部分暂采用普通航模遥控器,对四轴的控制有俯仰、翻滚、油门、方向四种类型,故遥控器最少要有4个通道。为了以后在飞行器上搭载其他运动装置故计划选择6通道遥控。考虑到以后要实现wifi控制,故先用较便宜的遥控控制。=a1z10.5.w4002-5637016095.40.bxnwKa&id=15769305347(带充电器,控电)三、程序部分MWC全称是MultiWiiCopter,最初是由一个叫Alex的外国人用arduino模块和wii鸡腿(控制柄)DIY出来的开源三轴项目,后来改成了现在的名字,支持的也不光是三轴,到8轴都能支持了,最新的版本还能支持飞翼。官网是。相对APM、PPZ等其他开源飞控,便宜,简单,资源多是MWC这个开源项目最大的优点。硬件上最低只需要一块arduinopromini和一个wii鸡腿(遥控器),再加一些连线插针等。至于稳定性和支持地面站上目前不及APM飞控。

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