多旋翼無人機的設計與製作

陸元傑,李晶

  • 出版商: 電子工業
  • 出版日期: 2020-08-01
  • 定價: $210
  • 售價: 8.5$179
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 180
  • ISBN: 7121392984
  • ISBN-13: 9787121392986
  • 相關分類: 無人機

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商品描述

本書主要內容為多旋翼無人機的設計與製作。從對無人機的認識到各電子元件的應用,從結構件的設 計到機械加工,再從固件程序的寫入到無人機的試飛,涵蓋了多旋翼無人機設計與製作的所有內容。本書以項目為載體,在項目介紹和實驗過程中逐步講解三維建模、機械加工、電子裝調、3D 打印以及無人機應 用等相關知識並提升學生的動手能力。 本書內容貼合實際,簡單易懂,適合中職機電、無人機等相關專業的學生,也非常適合無人機愛好者 閱讀。

目錄大綱

第1 章 無人機簡介 ...................................................................................... 1 1.1 航空模型的歷史 ............................................................................................................ 1 1.2 無人機與航模的區別 .................................................................................................... 3 1.3 無人機的分類 ................................................................................................................ 4 1.4 無人機的使用安全 ........................................................................................................ 5 復習與思考............................................................................................................................. 7 第2 章 多旋翼無人機機架設計 .................................................................... 8 2.1 初識SOLIDWORKS .................................................................................................... 9 2.1.1 SOLIDWORKS 基本操作 .................................................................................. 9 2.1.2 SOLIDWORKS 用戶界面 ................................................................................ 11 2.2 機臂設計 ...................................................................................................................... 15 2.3 管夾設計 ...................................................................................................................... 17 2.4 電機設計 ...................................................................................................................... 22 2.5 電機座設計 .................................................................................................................. 28 2.6 GPS 支架設計 ............................................................................................................. 29 2.7 中心板及掛載板設計 .................................................................................................. 34 2.8 腳架設計 ...................................................................................................................... 37 2.9 槳葉設計 ...................................................................................................................... 40 2.10 總體裝配 .................................................................................................................... 45 復習與思考........................................................................................................................... 51 — vi — 第3 章 多旋翼無人機機架生產與加工 ........................................................ 52 3.1 初識NcStudio .............................................................................................................. 52 3.2 NcStudio 基本操作 ...................................................................................................... 52 3.3 碳纖維板加工 .............................................................................................................. 66 3.4 初識Cura ..................................................................................................................... 74 3.4.1 Cura 首次啟動設置向導 .................................................................................. 74 3.4.2 模型的載入和查看 ........................................................................................... 76 3.4.3 模型的調整 ....................................................................................................... 81 3.4.4 基礎切片設置 ................................................................................................... 84 3.4.5 高級切片設置 ................................................................................................... 86 3.4.6 輸出Gcode 文件 .............................................................................................. 87 3.4.7 結束語 ............................................................................................................... 88 3.5 3D 打印機的基本應用 ................................................................................................ 88 3.5.1 連接打印機 ....................................................................................................... 88 3.5.2 手動控制打印機 ............................................................................................... 90 3.5.3 上傳、下載Gcode 文件 .................................................................................. 91 3.5.4 打印Gcode 文件 .............................................................................................. 91 3.6 腳架等輔助部件的加工 .............................................................................................. 91 復習與思考........................................................................................................................... 95 第4 章 多旋翼無人機電氣控制系統的設計 ................................................ 96 4.1 無刷電機 ...................................................................................................................... 96 4.2 電子調速器 .................................................................................................................. 97 4.3 舵機 ............................................................................................................................. 98 4.4 航空電池 .................................................................................................................... 101 4.5 平衡充電器 ................................................................................................................ 103 4.6 無線電遙控 ................................................................................................................ 104 4.7 飛行控制系統 ............................................................................................................ 106 復習與思考......................................................................................................................... 107 — vii — 第5 章 多旋翼無人機開源控制系統的應用 .............................................. 108 5.1 初識Pixhawk ............................................................................................................. 108 5.2 固件的更新與刷寫 .................................................................................................... 112 5.3 機架類型設置 ............................................................................................................ 117 5.4 初始化校準 ................................................................................................................ 118 5.5 試解鎖檢查 ................................................................................................................ 129 5.6 電調校準 .................................................................................................................... 131 5.7 飛行模式設置 ............................................................................................................ 132 5.8 電流計的使用 ............................................................................................................ 140 5.9 GPS 的使用 ............................................................................................................... 141 5.10 數傳和OSD ............................................................................................................. 142 5.11 自動調參 .................................................................................................................. 145 5.12 自動微調和手動微調 .............................................................................................. 147 復習與思考......................................................................................................................... 147 第6 章 多旋翼無人機飛行 ....................................................................... 149 6.1 起飛與降落練習 ........................................................................................................ 149 6.2 升降練習 .................................................................................................................... 150 6.2.1 上升練習 ......................................................................................................... 150 6.2.2 下降練習 ......................................................................................................... 150 6.3 俯仰練習 .................................................................................................................... 150 6.3.1 俯沖練習 ......................................................................................................... 151 6.3.2 上仰練習 ......................................................................................................... 151 6.4 偏航練習 .................................................................................................................... 151 6.4.1 左偏航練習 ..................................................................................................... 151 6.4.2 右偏航練習 ..................................................................................................... 152 6.5 手動飛行 .................................................................................................................... 152 6.5.1 直線飛行 ......................................................................................................... 152 6.5.2 曲線飛行 ......................................................................................................... 152 6.6 自動飛行 .................................................................................................................... 153 — viii — 6.6.1 TAKEOFF 起飛 .............................................................................................. 154 6.6.2 WAYPOINT 航點 ........................................................................................... 154 6.6.3 SPLINE WAYPOINT 曲線航點 ..................................................................... 155 6.6.4 LOITER_TIME 定點延時 .............................................................................. 156 6.6.5 LOITER_TURNS 定點繞圈 .......................................................................... 156 6.6.6 LOITER_UNLIMITED 等待處理 ................................................................. 156 6.6.7 RETURN-TO-LAUNCH 自返 ....................................................................... 157 6.6.8 LAND 自主降落 ............................................................................................. 157 6.6.9 Do-Set-Roi 興趣熱點 ..................................................................................... 157 6.6.10 CONDITION-DELAY 條件延遲 ................................................................. 158 6.6.11 CONDITION-DISTANCE 條件距離 ........................................................... 159 6.6.12 CONDITION-YAW 條件指向 ..................................................................... 159 6.6.13 DO-JUMP 執行跳轉 .................................................................................... 159 6.6.14 DO-CHANGE-SPEED 變更速度................................................................. 160 6.6.15 DO-SET-CAM-TRIGG-DIST 距離快門 ...................................................... 160 6.6.16 DO-SET-RELAY 繼電器 .............................................................................. 160 6.6.17 DO-REPEAT-RELAY 重復繼電器 .............................................................. 161 6.6.18 DO-SET-SERVO 舵機 .................................................................................. 161 6.6.19 DO-REPEAT-SERVO 重復舵機 .................................................................. 161 6.6.20 DO-DIGICAM-CONTROL 快門控制 ......................................................... 162 復習與思考......................................................................................................................... 162 附錄A Pixhawk 標準參數 ........................................................................ 163 附錄B 硅膠線參數 ................................................................................... 169 附錄C 常用接口參數 ............................................................................... 170 附錄D 常用電機參數 ............................................................................... 171 附錄E Pixraptor 引腳接線定義 ................................................................ 172