你也能看見台灣-無人飛機空拍入門 (01 系統簡介)

在進入小型UAV領域之前,先簡介一下其最重要的幾個部分。呼應第零篇的內容,這邊將聚焦在多旋翼構型的無人飛機。其他外型,像是固定翼或者其他構型的飛行器就略過了。

飛行控制器: 多軸無人飛機最重要的靈魂就是它,像是小型電腦一樣,人類將控制權交給他之後,取代人類的工作。前篇所提到的各種開源計畫就是在開發這個部分。

載具:多旋翼載具利用的是螺旋槳的轉速來控制上升、下降、左右、前後、以及原地自旋。

每個螺旋槳旋轉的方向都跟旁邊以及對面相反,以抵銷相互之間的反扭力。

!!注意:這個地方是入門者第一步常犯的錯誤。因為四個旋翼就分順時針跟反時針兩種。所以馬達的轉向跟螺旋槳是不是裝錯了? 這個部分請特別注意。

這樣的構型,最簡單的是四個螺旋槳的構型。(三跟二都需要有額外的控制機構)假設是以+為例,要前傾的話,就是後面的螺旋槳加速,前面的螺旋槳減速。以此類推後傾跟左右運動。

上下就簡單了,就是四個螺旋槳同時加速或者減速。至於原地旋轉則是兩個順時針加速兩個逆時針減速增加扭力差,反轉則反向進行。

影片: http://youtu.be/4ErEBkj_3PY 聽不懂沒關係,大約在2:11秒那邊,動畫說明的還蠻清楚的。


遙控系統:主要功能是在自動導航未啟動前用來控制無人機之用。

以上是一台迷你無人飛機必須的三大系統。

至於經常用到的任務相關系統也有三個;攝影平台系統、影像傳輸系統以及資料傳輸系統。
攝影平台系統: 提供使用者安裝攝影機並且可以不受機體搖晃影響拍攝穩定畫面的系統。
影像傳輸系統: 則是將所拍攝的畫面即時傳回給使用者。
資料傳輸系統: 則是將無人機的數位資料包含姿態,位置,高度速度等數位資料傳回給使用者。

我這兩天一直在想這個個文章的安排,是要每一步都仔仔細細的寫還是很快速的帶領大家能夠以最短時間起飛!?前者的好處是能夠紮實的在犯錯之前就先避免,缺點是看這種文章真的要很有耐心。後者則是提供速成之路,但是很容易被絆倒。
後來我想到一個好主意,我會盡量在第一次先很快速的帶領大家能夠順利起飛。然後再回頭把原本的簡易版本更新、升級、更新、升級…直到我不想寫下去或者大家不想看下去為止。
依照這個目標,我首先會教大家以最高C/P值去取得合適的零件(不見得最便宜,因為得考慮未來升級的沿用性)。並且會寫得有點像是快速使用手冊一樣,只去提一下常見錯誤。當然,如果你做到任何一步卡住了,歡迎你留言提出問題,我在想想看怎麼幫忙。

所以第一次起飛的系統,飛控部分我將會採用APM。這個飛控應該算是目前所有open source系統內使用的人數最多,軟體介面最友善,相關文件也最多的系統。
載具的話,其實DIY起來非常容易而且單價不高,初期我會選用盡量兼顧且便宜的,之後(如果繼續寫下去的話),再聊如何升級或者整套廢棄。因為載具本身的成本是這三大系統最有彈性且價格可以壓到最低的。
遙控系統通常是一次性購買,這個部分我希望能用好一點點,這樣以後就不需要為了升級或者設定的問題傷腦筋。

留言

  1. 給您鼓勵,請一定要完成這一系列的文章!讓更多人能夠用更少的失敗經驗開啟大家的Drone經驗!

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    1. 感謝啦,寫得有點累...不過我還是會盡力完成他!

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  2. 謝謝你花很多時間分享,寫得很仔細

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  3. 這是我看到最完整的Drone系統介紹與實做文章,太感謝您了!

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  4. 謝謝,已經好一陣子沒更新了。

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  5. 寫得真好,生動又有趣。

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