自己动手做的无人机:第 6 课。性能检查..

内容

介绍

在第5课中,您必须完成无人机的组装(不安装螺旋桨)。慢慢来,因为即使是小错误也可能导致崩溃。在您的第一次飞行之前,您还有一些步骤需要执行,因此请耐心等待并遵循以下指南。和上一课一样,我们将继续假设您正在使用无线电控制设备与无人机进行交互(作为目前最广泛使用的控制方法)。

飞控

  • 并非所有飞控都相同,因此设置步骤实际上取决于您选择的型号。如果您还没有,请花时间从头到尾通读所选飞行控制器的用户手册。忽略最小的细节可能会导致首次成功飞行和完全注销之间的差异。精心编写的用户手册应包括您在此页面上找到的所有内容以及更多内容,因此建议您将本教程用作清单,而不是作为基本开发人员说明的替代/替代。
  • 大多数飞行控制器提供了一个分步程序来为特定的无人机配置选择设置,包括对 PID 值的完全控制。每个(P,I和D)的值可以根据您的特定框架和飞行风格进行调整;从在航空摄影中使用该平台更稳定的东西,到更类似于体育飞行的东西(进行翻筋斗、(26)无人机竞赛等)。它通常以每个字段的默认值开始,如果您没有足够的经验来更改它们,建议一切保持原样,直到第一次飞行。
  • 飞控手册还应说明如何设置动力装置的最小转速,即设置电机加载时的旋转速度。最初,您可以将此值设置得相对较低 - 刚好足以看到引擎旋转,但不会太大以致于 UAV 会被它们产生的推力移动。最大推力,如果你可以设置这个值,应该与你的控制装置油门杆所能提供的最大值相对应。

  • 在飞行控制器的用户手册中可以讨论但没有提出任何建议的一个方面是飞行模式。回到(32)第 4 课 ,“飞行模式”决定了使用哪些传感器来稳定无人机,以及它的功能/目的。飞行控制器上最常见的传感器是陀螺仪、加速度计、气压计、指南针,可能还有 GPS。
  • 如果这是您的第一架无人机,强烈建议您的飞行控制器使用最稳定的飞行模式,该模式使用最多的传感器来稳定无人机。通常,这是因为 PID 控制器设置可能与您的框架/设置相差太远,这就是为什么最好选择默认 PID 控制器值的原因。如果您以前飞过,ACRO 模式(仅使用陀螺仪)可能是最好的。
  • 大多数飞行控制器还允许您通过备用频道在飞行中更改“飞行模式”。例如,如果您的遥控器有六个频道,您可以考虑分配频道 5 或 6(通常与开关相关联),以便您可以在飞行无人机时更改飞行模式。飞行前,请确保您知道哪个开关位置对应于哪种飞行模式。
  • 强烈建议不要使用 GPS 热点飞行或任何更复杂的功能/传感器(例如,超声波距离传感器来确定到地面的距离),直到您确定 UAV 已调好。一些手册建议仅使用 ACRO(杂技)模式,但是,如果您没有丰富的飞行经验,那么在这种模式下飞行对您来说是不可能的,该模式是最难控制的,因为不包括稳定性。

控制设备的配置

  • 有些控制台有不同的操作模式,如飞机、直升机、汽车等。在 4 (Section: Control) 中我们讨论了四个主要的控制通道:Throttle、Yaw、Pitch 和 Roll,它们通常是与飞机或直升机相关的值。如果飞控手册没有指定发射器的具体模式,建议使用飞行模式。
  • 遥控器有两种:模式1(模式1)和模式2(模式2)。具有这种类型控制的模式 2(最常见)是与左通道/摇杆/操纵杆相关联的油门和偏航,与右侧相关联的俯仰和滚动。您还可以通过直接移动摇杆来仔细检查它们的分配,以确保值没有反转。

  • 发射机模式通常会添加通道/信号“偏移”级别,以使运动更适合特定系统,但是大多数飞行控制器关心任何偏移因此,更喜欢“原始”值。如果您的发射器没有任何模式,只需检查哪个频道/摇杆/操纵杆负责哪个。
  • 通用 RC 发射器只能在每个通道上提供有限范围的信号,因此在本课中我们建议您找出 RC 发射器可以提供的值范围以及最小值和可以调整最大值(或作为值或作为默认范围的百分比)。例如,基于 MultiWii 的飞行控制器要求发射器可以提供从 500ms 到 2500ms 的全范围脉冲,而默认设置只能是 1000ms 到 2000ms,因为这是 R/C 飞机的常见配置。阅读您的发射机手册以了解如何设置信号端点/范围(如果适用)。
  • 如果您的控制器有 LCD 显示屏,您通常可以通过“设置”下的界面执行此操作。
  • “最大控制设备测试。距离“距离”最容易在朋友/助手的帮助下实现,或者将蜂鸣器或其他视觉/音频反馈连接到遥控无人机。一些高端型号具有范围测试功能。测试的目标是查看信号在接收器无法再接收之前传播了多远。建议仅在所谓的“战斗飞行”(战斗飞行 - 在无人机的视线范围内检查无人机的短距离性能)之后才进行范围测试。范围测试程序:
  1. 打开控制设备,然后打开飞行器。
  2. 后退 15 米并启动与蜂鸣器相关的开关;你必须听到他的声音。
  3. 如果您没有蜂鸣器,请打开飞机并确保发动机正在运转。
  4. 使蜂鸣器静音/重新武装无人机
  5. 不断重复这些步骤(视线),直到无人机响应您的输入。
  6. 这将是您可以驾驶无人机的绝对最大距离。
  7. 您可能认为自己不打算飞那么远,但请记住,无人机正在三个轴上移动,可能会出现问题。

ESC 校准

ESC 开箱即用,但与最小和最大油门相关的信号(PWM / PWM)可能与提供的不匹配你的发射器。因此,您需要使用所需的值“训练”每个 ESC。确保螺旋桨没有安装在电机上。请参阅飞行控制器的用户手册。重新编程后,电调即使在未通电时仍保留其当前配置。因此,在初始测试/设置期间,每个 ESC 仅被编程一次。

通常飞控手册中有一节说明如何校准电调并说明如何进行校准。如果没有,您可以尝试以下建议的方法之一。再一次,如果您还没有卸下螺旋桨​​,那么现在是时候了。

发射器

  1. 将一个电调连接到接收器上的“油门”引脚。如果您的电调没有连接 BEC,您可以将一个启用 BEC 的电调连接到接收器上的另一个引脚(例如电池输入),以便为接收器供电。
  2. 将 ESC 连接到合适的电机(如果尚未连接)。
  3. 将与“油门”关联的摇杆/操纵杆设置到最大(通常是左摇杆/操纵杆并完全向前/向上),然后打开发射器。
  4. 将锂聚合物电池连接到配电板或直接连接到该电调(如果连接器兼容)。
  5. 发动机应发出三声蜂鸣声 (11.1V LiPo),然后是短暂的暂停,然后是两声短促的蜂鸣声(这是最大的蜂鸣声)。
  6. 发出短促的哔哔声后,立即将油门杆/操纵杆移至最低位置(这是最小的哔哔声)。
  7. 发动机应发出三声蜂鸣声 (11.1V LiPo),然后发出一声长蜂鸣声。
  8. 此电调的油门范围现已设置,继续进行下一个,直到所有电调都已校准。

其他方法

按照产品用户手册中的说明,将 ESC 输入信号的最小/最大范围与它将从发射器接收到的范围相匹配。

  1. USB: 某些 ESC 型号可通过 USB 独立编程或使用适配器进行编程。
  2. 编程板: 外置电调编程板,几乎可以与任何电调一起使用,是一个独立的设备。
  3. 微控制器: 这种方法应用并不广泛,但如果您有正确的代码并且可以正确连接,当然可以用微控制器重新编程电调。
  4. 飞行控制器: 一些飞行控制器允许您通过其编程接口校准或编程电调。阅读飞行控制器的说明,看看这是否可行。

马达和主旋翼(螺旋桨)。方向。

您现在可以安装螺旋桨了。让我们回到(87)3课,它讨论了主旋翼产生推力的方向。所有螺旋桨都有顶部和底部,以及 CW(顺时针)和 CCW(逆时针)旋转方向。道具顶部通常有文字指示其高度和直径。当螺旋桨安装在电机轴上时,这个上部指向天空,无论电机是安装在无人机光束的顶部还是无人机的底部。

飞行员飞行前检查清单

虽然无人机不像真正的商用飞机那么复杂或危险,但作为飞行员的你并且必须有飞行前检查清单,以确保即将到来的飞行不会危及人员或财产。下面的列表仅涵盖基本要素,并且必须在每次飞行前(不仅在第一次飞行前)执行。

  1. 确保您有任何可用的视觉辅助工具来判断无人机的哪一侧在前方。至少,在两个前梁上添加彩色胶带。
  2. 确保控制设备电池已充电。
  3. 轻轻摇晃无人机 - 没有任何东西会松动、发出嘎嘎声或掉到地上。您永远不会知道由于上一次航班硬着陆而导致的移位或损坏。
  4. 确保螺旋桨仍牢固连接。
  5. 首先打开控制设备,然后给无人机供电(双手远离旋翼)。
  6. 确保您可以可靠地布防和重新布防电机(“布防”时它们应以低 RPM 旋转,“撤防”时停止旋转)
  7. 确保校准或传感器良好校准(您必须定期执行此操作)
  8. 检查变送器的量程。
  9. 确保飞行区域完全干净,如果有人在里面,让他们知道,特别是好奇的孩子;您正在驾驶无人机,并且在无人机降落且电机完全停止之前您不应靠近。

测试

在您对自己作为飞行员和无人机设计师的能力有足够的信心之前,以下程序是建议大家在第一次飞行前使用无人机。

  1. 打开发动机并确保它们按照飞行控制器手册中的描述以正确的方向旋转。
  2. 非常缓慢地升起油门杆/操纵杆,并确保螺旋桨将空气向下推向地面。使用薄纸是目视检查的安全选择。
  3. 非常小心地向前/向后移动俯仰杆/操纵杆,以确保无人机正确向前/向后倾斜。
  4. 非常小心地将翻滚杆/操纵杆移动到每一侧,以确保无人机正确响应。

如果无人机运行不正常,可能的原因有很多,其中最常见的是:

  • 一个或多个电机旋转方向错误。
  • 飞行控制器没有正确安装,它认为“前进”的东西与你的物理无人机不同。
  • 接收机和飞控之间的一个或多个触点未正确连接甚至连接错误。
  • 也许一切都设置正确,只是太快或太突然而无法响应用户输入。

应急计划

刚刚开始在现场工作和/或使用新的无人机。下面的列表旨在为您提供一些需要考虑的事情以及一些关于如何以及为什么回应有抱负的飞行员的想法。该决定是根据具体情况做出的,在某些情况下,它可能与此处建议的内容相矛盾。所以要了解你自己,了解你周围的环境,并且要小心!在几乎所有情况下,丢失无人机比冒与人或财产相撞的风险要好。

无人机离得很远,你不知道它在哪个方向。

  • 降低油门并观察无人机是否有响应(检查是否有通信)。
  • 如果无人机对气体有反应,请尝试在那里着陆(如果可以的话)。
  • 如果该位置不适合着陆,请小心尝试将无人机向前引导(不要太猛烈),如果无人机根据您的位置做出反应,则在天空中向左或向右移动可以让您确定它的方向。如果它似乎没有向左或向右移动,则它可能正在向您移动或远离您移动,因此请撤消您刚才所做的操作并尝试向左搜索。

无人机突然急剧偏离航线(无论有无原因)。

  • 如果你不熟练驾驶(试图恢复它),完全松开油门并让它下降:在这种情况下,考虑激进的行动可能会导致你失去视力无人机,或者更糟糕的是,无人机将开始爬升并从更远的距离坠落。

无人机正快速朝人移动。

  • 气体达到最大值,以便它获得高度并飞越它们;您的无人机可能仍处于正确的总体方向,因此与其飞向人,不如丢掉无人机。
  • 达到最佳高度后,尝试重新获得控制权,然后将其定位在清晰着陆区上方。

无人机正快速向你移动。

  • 气体归零;让它撞到地面,而不是飞到你的头上。

无人机不响应控制设备的输入。

  • 在那种情况下,你无能为力。如果您的无人机仍在空中,则您的遥控器电池可能已耗尽。

无人机失去了螺旋桨。

  • 螺旋桨的损失会影响推力和偏航;尝试先拉直偏航(您可能需要将与偏航连接的摇杆/操纵杆保持在极限位置),然后同时小心地向上移动油门/油门杆以防止碰撞,然后将油门向下.

首次飞行

无论您以前的飞行经验如何,您的首次飞行,尤其是使用定制的多引擎无人机时,都应尽可能谨慎。第一次飞行的目的是确保一切设置正确;以及识别任何严重问题。

  • 位置:开阔地带,远离建筑物、人员和财产。例如:空旷的足球场、棒球场等将是理想的。根本不应该有风。
  • 检查飞行员的飞行前检查单。
  • 站在距离无人机约 2 米的地方,无人机的正面背对您。
  • 安装电机。
  • 轻轻向上移动油门杆/操纵杆。到达无人机准备起飞的位置。可能会有一些地面效应导致无人机轻微反弹,但不要担心。
  • 增加油门让无人机离开地面并习惯控制——尽量将其保持在一定的半径内,看看它对你的操纵杆/操纵杆移动有何反应。
  • 进行小的、渐进的和流畅的运动——不要太突然。降低油门杆以防止发生事故。
  • 如果您的无人机未按预期运行(例如,移动“俯仰”轴会导致其俯仰,以及向左或向右滚转),则出现问题,您必须找出原因已识别问题的原因...
  • 如果无人机的行为符合预期,您的任务是将其位置稳定地保持在离地面 1.2-2 米的高度。不要那么快生气。

额外的飞行

现在你已经解决了故障和飞行在受控环境中舒适地进行第二次飞行。

  • 由于无人机还没有完全测试,我们建议在首次飞行时完成完整的飞行前程序,这应该不会花费很长时间。
  • 使用平稳的运动,通过将无人机保持在安全距离来习惯无人机对您的操纵杆/操纵杆运动的反应。
  • 应该在没有 FPV 和各种传感器的帮助下适应驾驶无人机。