四軸航拍飛行器結構

1、機架：飛機的骨架，載(zai)有各種(zhong)設(she)備。

2、飛(fei)(fei)控：飛(fei)(fei)機(ji)(ji)的(de)大腦，載有加速度計、陀(tuo)螺儀、氣壓計、羅盤等傳(chuan)感器(qi)。由它來控制四個電機(ji)(ji)的(de)轉速進(jin)而控制飛(fei)(fei)機(ji)(ji)的(de)姿(zi)態。或是加上GPS完成定(ding)(ding)高定(ding)(ding)點(dian)返(fan)航等(deng)功能。其本(ben)質是單(dan)片機。常見(jian)的飛控有 xaircraft的superX、DJI的NAZA WKM A2、零度(du)的X4 雙子星、APM、MWC、QQ飛控、CC3D等。

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3、電調(diao)：全稱(cheng)為電子調(diao)速器,它(ta)的(de)輸入是(shi)直流，通(tong)常由(you)2-6節鋰電(dian)池來供電(dian)。輸(shu)出是三(san)相交流(liu)，可以(yi)直接驅(qu)動電(dian)機。另外航模無(wu)刷電(dian)子調速器(qi)還有三(san)根(gen)信(xin)號輸(shu)出線，用于接接收機。信(xin)號線可以(yi)引(yin)出穩定的5V電(dian)壓，一般(ban)可以帶2-4個舵機供電(dian)。航空模(mo)型就是通過遙控對航模(mo)無刷電(dian)子調速器的控制以(yi)達到調整飛(fei)機的各(ge)種飛(fei)行姿勢和(he)動作(zuo)。

4、無(wu)刷(shua)電(dian)機：通過三相交(jiao)流電(dian)產生一個旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)驅(qu)動(dong)轉(zhuan)子轉(zhuan)動(dong)。有寬(kuan)調速(su)、小體積、高效率和穩(wen)態轉(zhuan)速(su)誤(wu)差小等特點。無(wu)刷(shua)電(dian)機KV值定義(yi)為 轉(zhuan)速/V，意思為輸入電壓增加1伏特，無(wu)刷電機(ji)空轉(zhuan)轉(zhuan)速(su)增加的(de)(de)轉(zhuan)速(su)值(zhi)。但對(dui)于無(wu)刷電機(ji)來說不只是說明電機(ji)轉(zhuan)速(su)與(yu)電壓成(cheng)嚴(yan)格的(de)(de)線(xian)性(xing)比例關系。

5、遙控、接收(shou)：顧(gu)名思(si)義；用來接收(shou)和發送指令(ling)。

自制航拍飛行器工具基礎

為(wei)了減(jian)少不必要的花費，推薦大家一次性購買以下(xia)工具及耗(hao)材：

電烙鐵、剝線鉗、剪線鉛（普通鉗子hold不住粗的(de)硅膠(jiao)線）、內六(liu)角一(yi)套(tao)、螺絲刀一(yi)套(tao)、小臺鉗(qian)、零件(jian)、水平泡、熱縮管（4mm和5mm的用的比(bi)較(jiao)多，別(bie)的看情況）、BB響(xiang)（容易丟可以買幾個備用）

航拍飛行器diy步(bu)驟教程

步驟一：打造機身

四(si)軸飛行器的中心(xin)樞紐由兩(liang)塊PC板所組成。在這裡下載裁剪和鉆孔的模板，照(zhao)原(yuan)尺寸輸出，暫(zan)時黏貼(tie)在PC板上。先以塑膠雕刻刀劃(hua)出(chu)刻痕，再以1/8"鉆頭鉆孔。

步驟二：切割支架并鉆孔

鋸好四個(ge)10"–11"方型(xing)木榫支架。支臂愈(yu)短，飛行器愈(yu)敏捷，但支臂愈(yu)長，飛行器愈(yu)穩定。各鉆兩個3mm的小孔，一個距離尾端6mm，另(ling)一(yi)個距離尾端26mm。

步驟三：組裝機身

用螺絲把支臂固定在PC板上。用M3×25mm螺絲瑣(suo)住內孔，M3×20mm螺(luo)絲(si)(si)瑣住外(wai)孔。支(zhi)臂(bei)用(yong)螺(luo)絲(si)(si)固定好以后，外(wai)觀(guan)看起(qi)來也不錯的話，「只要在外(wai)孔螺(luo)絲(si)(si)」涂上螺(luo)絲(si)(si)密封膠(jiao)，套上并栓緊(jin)螺(luo)帽；內(nei)孔螺(luo)絲(si)(si)則(ze)輕(qing)輕(qing)套上螺(luo)帽，還不用(yong)拴緊(jin)。

步驟四：連接動力核心

動力核心(xin)包括六個零件：四個電(dian)子速度控(kong)制(zhi)(zhi)器、電(dian)源模(mo)塊和攝影機穩定器控(kong)制(zhi)(zhi)板。首先，分離XT60公(gong)連接(jie)座(zuo)和(he)APM電(dian)源模塊(kuai)線。每條紅色和黑色電(dian)線大約都要剝除?"絕緣外皮，剝線的(de)尾端鍍錫。從銅漸縮(suo)管(guan)兩端各鋸下?"的環(huan)(huan)圈，銼平(ping)凹凸不平(ping)的邊(bian)緣，六條紅色電(dian)線的正端子焊在內環(huan)(huan)，相應的六個黑色負端子連接(jie)外環(huan)(huan)，以泡(pao)綿防(fang)水膠條包(bao)裹內環(huan)(huan)，以外環(huan)(huan)套住。最后，整個中心涂上絕(jue)緣膠。

連接馬(ma)達和電子速度控制器，可說是令人煩悶的工作，直接購買配電盤(pan)會很(hen)省事(shi)，卻會佔空間和徒(tu)增重量。我偏好自製配電盤(pan)，只要利用漸縮銅管的兩個環圈即可完成，看起來也很(hen)精間和整齊(qi)。

步驟五：馬達底座鉆孔

這里教你如(ru)何(he)用一般(ban)的C型管夾(jia)輕松(song)自(zi)制起落(luo)架。你也(ye)可(ke)以買便(bian)宜(yi)的組(zu)合(he)式(shi)起落(luo)架／馬達底(di)座，以間化制作流程。

若你打(da)算自制(zhi)降落支架(jia)，你將需要(yao)把(ba)馬達直接(jie)安裝在(zai)支架(jia)上。首(shou)先要(yao)在(zai)每根支架(jia)做記(ji)號(hao)，并鉆好不(bu)明顯的盲孔，好讓馬達轉軸可以自由旋(xuan)轉。使用5/16"鉆頭是很好的選擇。

步驟六：安裝馬達

裁(cai)切馬達的(de)支架，用兩個M3×20mm螺絲將馬達(da)和(he)馬達(da)支架(jia)(jia)固定(ding)在(zai)四旋(xuan)(xuan)翼支架(jia)(jia)的(de)尾端。你必須瑣緊每個(ge)螺絲，并確保馬達(da)軸可以自(zi)由旋(xuan)(xuan)轉，若無法自(zi)由旋(xuan)(xuan)轉，再度檢查四旋(xuan)(xuan)翼支架(jia)(jia)的(de)凹槽，最后以銼刀(dao)磨平馬達(da)支架(jia)(jia)的(de)邊緣。

步驟七：加上起落架

將動力核心滑入兩(liang)片透明板之間，再(zai)將電(dian)子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)的(de)電(dian)源線(xian)纏繞(rao)在(zai)(zai)四(si)條支(zhi)架上。若馬(ma)達(da)和電(dian)子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)的(de)製造商相同，很可能(neng)會有預先(xian)安裝(zhuang)好(hao)的(de)「子(zi)(zi)彈」接(jie)頭，這時候直接(jie)把馬(ma)達(da)導(dao)(dao)線(xian)插入變(bian)速(su)器(qi)導(dao)(dao)線(xian)，多馀(yu)的(de)電(dian)線(xian)盤繞(rao)在(zai)(zai)支(zhi)架底(di)下。你(ni)也可以(yi)把電(dian)線(xian)直接(jie)焊在(zai)(zai)電(dian)子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)控制板上以(yi)間化結(jie)構。固(gu)定好(hao)馬(ma)達(da)導(dao)(dao)線(xian)和電(dian)子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)導(dao)(dao)線(xian)，再(zai)以(yi)束(shu)線(xian)帶綑好(hao)支(zhi)架底(di)下多馀(yu)的(de)電(dian)線(xian)。

用剪線鉗將四個C型夾剪成對(dui)半，J型底座(zuo)擱置(zhi)一旁，以銼刀(dao)磨(mo)(mo)平切割面，接著在安(an)(an)裝(zhuang)孔兩側(ce)磨(mo)(mo)出兩個小(xiao)凹(ao)槽(cao)，把這個底座(zuo)安(an)(an)裝(zhuang)在每(mei)條支(zhi)架(jia)的尾端，亦即(ji)馬(ma)達機架(jia)內側(ce)，束線帶則繞過剛剛磨(mo)(mo)好的凹(ao)槽(cao)。

步驟八：安裝防震座

移除(chu)PVC軟管(guan)的水管(guan)扣環，留(liu)待其他專題使用。利用筆式美工刀，從橡(xiang)膠軟管(guan)切下兩個3/4"的塑膠環(huan)，對好機身突出來的內孔(kong)螺絲，以(yi)拇趾用力擠壓，形成兩(liang)個(ge)凹痕，再以(yi)?"鉆頭(tou)在凹痕鉆洞(dong)，但不要(yao)鉆過另一面。以M3平(ping)墊圈和螺帽把塑(su)膠環(huan)瑣在機身上，調(diao)整(zheng)好鬆緊(jin)度后，就用螺絲密封膠固定住。

從軟管上裁切兩個(ge)防震座，之后會用來安裝云(yun)臺和電池座，以免攝(she)影(ying)機受到螺(luo)旋漿震動而受影(ying)響。順便(bian)在上方(fang)騰(teng)出(chu)一點(dian)空間，來安裝云(yun)臺控(kong)制(zhi)器。

步驟九：安裝攝相機和電池座

萬象支架和(he)電(dian)池(chi)支架主要(yao)由三組間單的L型支(zhi)架便可組(zu)裝而成，我將他(ta)們稱(cheng)為(wei)支(zhi)架、翻滾(gun)軸和俯仰軸支(zhi)架。

把鋁棒（1/8"×?"×36"）鋸成兩根18"鋁(lv)條，再把其中一根(gen)鋸成9"的鋁條，總共會拿到(dao)三根(gen)鋁條。每一根(gen)鋁條都折成直角，可(ke)利用有斜邊(bian)的木塊或鋁塊，把彎曲的半(ban)徑增加到(dao)?"（居烈彎曲可能帶給鋁(lv)(lv)條(tiao)過多壓力，進而有損鋁(lv)(lv)條(tiao)的支(zhi)撐力）。鋁(lv)(lv)條(tiao)彎曲好以(yi)后，把每個支(zhi)架割成(cheng)洋板大(da)小。

將支(zhi)架放在正確(que)的(de)安裝位置上(shang)，并在X軸與Y 軸(zhou)支(zhi)架上(shang)較短的(de)那一(yi)端，劃(hua)記并在正中央鉆(zhan)出3個半徑1/8" 的(de)(de)孔。在兩個支架上，外側的(de)(de)小孔應(ying)該要距離支架尾端3mm遠，而兩個小孔之間(jian)的距離則應(ying)為9.5mm。最后，使用階梯鉆頭將中間孔擴(kuo)成(cheng)2" 大，以便馬達軸保有轉動空間。

用兩個M3×6mm的螺(luo)絲將云(yun)臺馬達(da)的底部固定在支(zhi)(zhi)架上，再用另外兩個螺(luo)絲將馬達(da)頂端固定到翻滾軸支(zhi)(zhi)架的長邊(bian)上。

將(jiang)第二個馬達的底部接(jie)翻滾軸支(zhi)架的另一(yi)端(duan)上(shang)，而馬達的頂(ding)端(duan)則依照(zhao)同洋的方式接(jie)到俯(fu)仰軸支(zhi)架上(shang)。

步驟十：安裝攝影機和電池

我(wo)設計(ji)的這(zhe)臺四(si)旋翼可以這(zhe)當地平衡3S 2，200mAh鋰電池和GoPro Hero3白色(se)款(kuan)的重(zhong)量(liang)。若你使用(yong)其他設備，請確保你的CG（重(zhong)心）維持在機(ji)身中央。以下(xia)示范(fan)如何使其(qi)達到平衡。

小提示(shi)：雖然GoPro 這(zhe)款相機相當(dang)耐(nai)摔，但你或許也會(hui)想制(zhi)作一臺具有相同(tong)重(zhong)量與(yu)大(da)小的「假(jia)」相機，在首次(ci)(ci)與(yu)后續幾次(ci)(ci)試飛時可(ke)以先裝在機上。

若要讓云臺馬達(da)運轉平順(shun)，相機必(bi)須要在兩(liang)軸(zhou)上(shang)達(da)成平衡。將雙(shuang)面膠(jiao)帶(dai)的其中一(yi)側先黏在自己的襯衫上(shang)以(yi)減弱其黏性。將膠(jiao)帶(dai)另一(yi)面貼在俯仰(yang)支架上(shang)，再把你的GoPro固定(ding)(ding)在(zai)黏性較弱的(de)那一側， 慢慢找出平衡只需使用(yong)(yong)兩(liang)支(zhi)(zhi)(zhi)螺絲便(bian)可(ke)將馬(ma)達(da)固定(ding)(ding)在(zai)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)上(shang)，裁切馬(ma)達(da)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)以減輕重量。可(ke)用(yong)(yong)厚橡膠軟管來製作(zuo)兩(liang)組防(fang)震裝置，也可(ke)以做出方向控(kong)制(zhi)器支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)與電池支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)，以防(fang)止相機受螺旋漿震動(dong)影響(xiang)，并且預留可(ke)安裝方向控(kong)制(zhi)板(ban)的(de)空(kong)間。

將(jiang)骨(gu)架(jia)(jia)反(fan)過來放(fang)，讓攝影機、支架(jia)(jia)與電池在(zai)骨(gu)架(jia)(jia)底部的(de)防震(zhen)裝置(zhi)中(zhong)央(yang)點(dian)取(qu)(qu)得平(ping)衡。將(jiang)組(zu)裝的(de)裝置(zhi)沿(yan)骨(gu)架(jia)(jia)前后調整位(wei)置(zhi)，直到整臺四(si)旋翼裝置(zhi)可(ke)在(zai)你的(de)兩(liang)指間取(qu)(qu)得平(ping)衡點(dian)，且(qie)平(ping)衡點(dian)也(ye)位(wei)于任兩(liang)端的(de)中(zhong)心。

找(zhao)到重心之(zhi)后，將(jiang)兩組束線帶(dai)以(yi)交叉的方式將(jiang)支(zhi)架(jia)邦在防(fang)震(zhen)裝置上(shang)(shang)。在電池(chi)(chi)底部(bu)黏上(shang)(shang)魔鬼氈膠帶(dai)，再將(jiang)電池(chi)(chi)固定(ding)在支(zhi)架(jia)上(shang)(shang)。你(ni)也可(ke)以(yi)在支(zhi)架(jia)和電池(chi)(chi)上(shang)(shang)添(tian)加魔鬼氈膠帶(dai)以(yi)提供(gong)額外(wai)的固定(ding)效果。

步驟十一：架設航空電子設備

先將飛(fei)行控(kong)制板、接(jie)收器和其他模組(zu)排列好之(zhi)后，再安裝到機身(shen)上。找出你滿意的擺放方式之(zhi)后， 用雙(shuang)面膠帶(dai)將所有零件(jian)固(gu)定到機身上(shang)。

進行(xing)(xing)飛行(xing)(xing)控(kong)制(zhi)器的安(an)裝(zhuang)，這次我(wo)使用(yong)3DRobotics 所(suo)推出(chu)內含加(jia)速度計的(de)ArduPilot Mega（ APM ）2.6，其有特定的正確安(an)裝方向。請將(jiang)APM盒上的箭頭(tou)對(dui)齊四旋翼的正(zheng)前方，再以雙(shuang)面膠(jiao)帶將其固(gu)定。

安裝GPS/ 邏盤模組時(shi)， 需對齊骨架底部(bu)的(de)(de)延伸(shen)線(xian)，同時(shi)模組上的(de)(de)箭頭也必須對準(zhun)前(qian)方。同洋(yang)用雙面膠固定住，再把線(xian)接到APM的「GPS 」接頭。

從右前方開始，依順(shun)時針(zhen)方向(xiang)（由上往下看(kan)）將ESC線(xian)接到APM的1、4、2和3號接頭上。

將接收(shou)器沿著(zhu)APM安裝，并用(yong)雙面(mian)膠固定，再將其1至5頻(pin)道接到APM上的相對應輸(shu)入(ru)孔。

步驟十二：安裝云臺控制器

云臺控制器包含兩(liang)塊(kuai)電路(lu)板(ban)：較大的控制板(ban)和較小的IMU傳感器，也就是在安裝防震(zhen)裝置(zhi)時(shi)所(suo)預留的空(kong)間(jian)里。

用泡棉膠(jiao)帶(dai)覆蓋支架的表面，以防焊(han)點與(yu)裸露(lu)的鋁發生短(duan)路，接(jie)著將控制板以束線(xian)帶(dai)固定(ding)于其上。IMU能偵測相(xiang)機(ji)(ji)方(fang)向，但需要(yao)安裝在同一(yi)架飛機(ji)(ji)上才行。用雙(shuang)面膠(jiao)將(jiang)它安裝于俯仰軸支架的(de)底部(bu)，接(jie)著(zhu)把線接(jie)回控制板上。將(jiang)云(yun)臺馬(ma)達的(de)3條(tiao)(tiao)線接至控(kong)制板的接頭上。用束線帶(dai)固定每條(tiao)(tiao)線，預留一部分電(dian)線讓云臺馬(ma)達(da)可自由(you)旋(xuan)轉。

步驟十三：安裝軟件

飛行(xing)控制板(ban)、ESC和方向控制(zhi)器都需在起(qi)飛(fei)前先(xian)進(jin)行校(xiao)準與設(she)定，可依照裝置上隨附的(de)說明(ming)書或線上說明(ming)的(de)步(bu)驟來進(jin)行。

步驟十四：加上螺旋漿

在(zai)安(an)裝螺旋(xuan)漿(jiang)之前，可在(zai)馬達轉軸貼一(yi)些(xie)遮蔽膠帶，以方便(bian)觀察它們旋(xuan)轉的(de)方向。從上(shang)方往下看，馬達3與馬達4應(ying)該以順時鐘(zhong)旋(xuan)轉，而馬達1與馬達2則是以逆時鐘旋轉。如果其中(zhong)一個馬達方向錯(cuo)置，只(zhi)要將其連接至ESC的3條線(xian)中的2條互換即可(ke)。

警告：如果你(ni)需要使其中一顆馬(ma)達反轉，只要將馬(ma)達的控制線對(dui)調即(ji)可，而(er)不是改變ESC 的(de)線。千萬不要將ESC 的電線反接(jie)！

對穩定飛(fei)行(xing)而言，最重要(yao)的(de)(de)便是螺旋(xuan)漿(jiang)需要(yao)平衡(heng)！有一些間單(dan)(dan)的(de)(de)小方法，但最間單(dan)(dan)的(de)(de)莫(mo)過于打磨每(mei)片螺旋(xuan)漿(jiang)上(shang)較厚的(de)(de)部(bu)分，直到螺旋(xuan)漿(jiang)與水平軸(zhou)達(da)成(cheng)平衡(heng)為(wei)止（只磨平整面，不要(yao)動到前緣(yuan)(yuan)或尾緣(yuan)(yuan)）。

一旦螺旋漿取得平(ping)衡之(zhi)后，將它(ta)們(men)裝(zhuang)到(dao)馬達轉(zhuan)軸上(shang)并瑣(suo)緊(jin)螺絲。你會用到(dao)兩個(ge)傳統的「拖曳式」螺旋漿和兩個(ge)反向(xiang)的「推進式」螺旋漿。馬達1與(yu)馬達2使用拖(tuo)曳式螺旋漿，馬(ma)達3與4則使(shi)用推(tui)進式螺旋漿(jiang)（若(ruo)你并非使(shi)用APM飛行(xing)控制(zhi)器，你的螺旋漿配置可能會有所(suo)不同(tong)）。待配置完畢后，在(zai)各(ge)個馬達支架上劃記(ji)其編號和轉動方向(xiang)以利參考(kao)。

確定螺(luo)旋(xuan)漿達到平衡(heng)，所有零(ling)件都安裝牢固，且(qie)沒有任何螺(luo)旋(xuan)漿、陀螺(luo)儀或控制器反(fan)裝。檢查你所有的無線電修改設定皆已歸零(ling)（若你需(xu)要(yao)修改，請透過APM進行，不要在無線電上進行修改），請等到無風的時候再對自制航拍飛行器進行首航測試。