這段時間,由于項目上需要一些模塊,在阿里巴巴這個平臺上搜一搜,結(jié)果都很驚人,當(dāng)然這并不是做廣告,而是阿里已經(jīng)處于壟斷的地位。無論是我們需要什么功能、尺寸等模塊,在阿里,或者說在深圳珠三角這一塊,都是很容易實現(xiàn)的,有時候感慨一下,就是硬件工程師不值錢了,因為在這片土地上,會很快將一個熱火的功能壓榨到極致。
研究空氣凈化的時候發(fā)現(xiàn)有一類電離凈化,利用高壓電使空氣電離,然后離子就會定向運動,灰塵就會富集而被吸附,隨后發(fā)現(xiàn)這種高壓包東莞很多廠家在做,只要幾十塊??!而添加這一功能的松下空調(diào)貴了快兩千塊。
再調(diào)查下去,發(fā)現(xiàn)利用高壓包做的電弧打火機也已經(jīng)遍地都是,充電就可以重復(fù)使用,防風(fēng)防火……只要二三十塊?。?/p>
更別說什么LED電源、藍牙音箱等等各種電子件,就連平衡車這種稍微大一點有點技術(shù)含量的,也比比皆是,無論是下單訂貨,還是自己DIY組裝,都是異常的簡單。不知道這算是技術(shù)的優(yōu)勢,還是技術(shù)的悲哀。
扯遠了,回來說說多旋翼無人機。
由于技術(shù)的原因,現(xiàn)在市場占有率最高(或者說一直在模仿)的是可能大疆的精靈2/3,兩個基本沒多大差異,模具要物盡其用才行吧。原理其實都差不多,最主要的核心部件是飛控,我個人按照我的學(xué)習(xí)經(jīng)驗劃分成幾個等級,一家之言,不喜勿噴:
1、玩具級
2、入門級
3、消費入門級
4、消費級
5、專業(yè)級
所謂玩具級自然就是華強北那種整機一兩百塊,地上踩不爛摔不碎的那種,一般是有刷的,能飛,看廣告也是功能很強悍,各種花樣都有,飛控和電機驅(qū)動做在一起,成本才三四十塊,整機壽命幾十小時就完蛋,飛遠了就不知道去哪了的。
入門級就很多了,一般是DIY用的,像QQ飛控、CC3D、APM等等,多數(shù)都是抄板國外的,因為是開源的,功能很強大,價格很便宜,二次開發(fā)出來的也多數(shù)是一百左右,能飛,但是往往沒有懸停,有的可以自穩(wěn),穩(wěn)定性、易用性不高,對于飛手要求很高,普通人玩不了,我組裝好一般都是炸機。(好像我的平衡技能不行,開極品飛車從來都是撞墻撞墻撞墻)
消費入門級一般三四百塊,網(wǎng)上不好買,多數(shù)由專門的做飛控的廠家給無人機成品廠家定制,批量出貨,因此功能比較精簡、穩(wěn)定,有懸停、繞飛、跟隨等比較高級功能,各家性能功能都差不多,使用起來其實和大疆的飛控也差不多,反正都是抄大疆的。
消費級就是消費機中專業(yè)的了,大疆、零度等飛控,在中國民用機的前沿,價格四五千到一兩萬的都有,模塊劃分的比較細致,功能全面,設(shè)計也比較精致,調(diào)教的好,并且現(xiàn)在功能已經(jīng)遠遠超出大部分的飛控設(shè)計廠家了,有錢有技術(shù)就是有優(yōu)勢,不過大部分功能普通人就用不到了,也超出了購買能力了,現(xiàn)在機子隨隨便便都買好幾個蘋果了,除了歐美的,國內(nèi)說買來玩很少了。
至于專業(yè)級就是警用、工業(yè)用、軍用等級別的了,不了解,不評論,反正問過一個15w的,嚇得不敢說話灰溜溜跑了。
言歸正傳,怎么組裝一臺多旋翼無人機,自然是消費入門級,能穩(wěn)定飛行,壽命功能都還要不錯的。以下內(nèi)容是基于兩年前組裝的第一臺仿精靈機子,僅供參考。由于在深圳這附近資源豐富,組裝一臺無人機是一件非常容易的事情。
外殼
首先是外殼,來自于深圳某創(chuàng)新科技有限公司(為了避免廣告嫌疑,切掉了銘牌),所有的塑料組件,機身分有上下蓋、燈罩、電池倉、起落架、兩套螺旋槳、支撐板以及所有的螺釘,130元左右。螺旋槳不同顏色標(biāo)識為正反槳。如下圖所示,對角線是同一種顏色為同一種方向的槳。
電機
下面就是電機,型號是2212,KV1400,帶螺紋,用來鎖螺旋槳,一般壽命可以達到一千個小時,好的四五十的有,差的20多點。和螺旋槳是一一配套的。這種是外轉(zhuǎn)子的無刷電機,轉(zhuǎn)子就固定在外殼上跟著外殼一起轉(zhuǎn)動,這種帶正反螺紋的設(shè)計正好可以鎖緊螺旋槳,轉(zhuǎn)動的時候越轉(zhuǎn)越緊,不會脫落,而不像大型的螺旋槳使用螺釘固定,比較難以拆換。
電機的接線按照順序焊接在電調(diào)的三個焊盤上,因為是無刷電機,是需要用電橋驅(qū)動的,所以這三根線按順序焊接就是正轉(zhuǎn),交叉其中一組焊接就是反轉(zhuǎn)。對于精靈這個成熟的機型設(shè)計,由于電機設(shè)計分正反轉(zhuǎn)的,所以不用交叉焊接,直接按順序就可以了。這類電調(diào)當(dāng)然也是成熟的設(shè)計,好盈的是最好的,小四十;普通的也是20多一片。
電機底部是用4個內(nèi)六角螺釘固定在底殼上,精靈2的設(shè)計是保護罩也是固定在外面這兩個螺釘上面,因此損壞了以后更換比較麻煩,精靈3就變成卡扣式的,方便很多。
飛控
下一步就是接飛控了,買殼的時候是全套的,送一個支撐板,這是一個PCB,用來把電調(diào)供電和控制信號分開,同時承載各種配件。
除了電調(diào)上的信號,其余所有的接線都是杜邦線,按照順序插就好了。先將電機供電和控制信號分別焊接好以后,然后把飛控、電源、遙控器接收板等放置到支撐板上,按順序?qū)⒖刂菩盘?、遙控信號等接好。非常簡單,比如電機就是M1~M4,再多旋翼就是M6、M8這樣的,都是標(biāo)好的,遙控器信道也是標(biāo)好的,對應(yīng)插好就可以。需要注意的是,遙控器信號輸出要關(guān)閉串行模式,因為飛控只認并行的信號。所有的信號都是非常簡單的方波信號,變化的是占空比。這里遙控器用的是FS-IA6B,一百多塊錢一套,都是通用的。
至于攝像頭,低端的版本就是模擬信號直接用一個天線發(fā)射出去,再用模擬的顯示屏接收就可以看了。好一些的就是外掛一個運動相機,可以存儲和拍照,這里就不另外添加了。
到此為止電路部分就完成了。
由于設(shè)計是模塊化的,所以裝配起來非常簡單。這個時候只用稍微調(diào)試一下就可以使用了,注意每個電機的位置和旋轉(zhuǎn)方向,機殼上面都有標(biāo)識,然后單個電機運行一下觀察方向?qū)Σ粚?,晃動一下遙控器的搖桿,判斷各個方向是否正確,無誤就可以把機殼裝上了。
電池是用XT60接口的2700mAh左右的鋰電池,3S(3節(jié)鋰電池串聯(lián)),25C。當(dāng)然這些都是標(biāo)稱值,熟悉深圳電子環(huán)境的人都會笑而不語,實際在10C的樣子,這個電池一百左右,壽命大約200個充電循環(huán),當(dāng)然這也是要看品質(zhì)的,因為沒有保護板,所以一般無人機的電池都活不長。
然后就可以飛了??傊卮蠹s900g,載重大約200g,實飛飛20分鐘左右。整體成本算下來小一千吧。相信做電子經(jīng)常會拆東西敗家的組裝基本都沒啥問題,就是調(diào)試的時候要記得關(guān)閉遙控器,不要用手直接去抓機子,雖然是塑料的螺旋槳,但是割起肉來還是挺爽的,更別說我另外一個用碳纖維槳的大機子了。
特寫鏡頭,自己用相機拍的,效果還是不錯的
閃燈一個功能是指示方向,在無頭模式普及以后就沒啥意義了;另一個功能是警告,比如沒電了。
當(dāng)然,現(xiàn)在實名制出來以后,這種機子是沒法飛了,練練手,自己玩玩就好了。自用我其實一直并不看好,太吵了,幾十米外都聽的一清二楚,除了炮火硝煙的地方,都沒法隱藏,更別說另一個拉力10kg的螺旋槳,開起來整棟樓都在震,能效也低。一個電池要是給固定翼使用,飛幾個小時都可以,旋翼機只能幾十分鐘;載重比也只有20%不到;植保機用多旋翼的,十幾分鐘就要換電池、換藥箱;在地頭要用個發(fā)電機給十幾個電池充電,使用起來是非常的不方便,噴一天農(nóng)藥要換幾百次。電池的錢加起來比機子都要貴,更不用說電池只能充200個循環(huán)這個損耗了。所以,無論是經(jīng)濟問題,還是操控性,亦或者政策問題,多旋翼無人機在中國的市場開始極速減小了。
謹以此紀念自己的無人機的日子!