从0入门自主空中机器人-2-1【无人机硬件框架】
关于本课程:
本次课程是一套面向对自主空中机器人感兴趣的学生、爱好者、相关从业人员的免费课程,包含了从硬件组装、机载电脑环境设置、代码部署、实机实验等全套详细流程,带你从0开始,组装属于自己的自主无人机,并让它可以在未知的环境中自由避障穿行。
本次课程的重心主要落在自主空中机器人的搭建、代码部署及调试上,关于自主空中机器人的一些理论基础,例如动力学模型,路径搜索,轨迹规划,地图构建等内容。
课程视频
B站:【完结】从0入门自主空中机器人 | 开源 | 浙江大学Fast-Lab
深蓝学院:从0入门自主空中机器人
相关源码
GitHub:https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Fast-Drone-250
Gitee:https://gitee.com/pn_code/Fast-Drone-250
1.无人机硬件框架
传统无人机框架如上图所示,但本课程中所使用到的科研无人机与上图有所出入,下面介绍无人机中一些关键组件功能以及选购建议
1.1飞控
介绍
- 飞控又称飞行控制器,用于根据输入指令解算电机推理
- 内置了IMU,气压计,磁罗盘等
- 包含I2C,UART,CAN,GPS等接口
建议型号
型号 | 数量 | 单价 | 链接 |
---|---|---|---|
Holybro pixhawk6c mini(最推荐) | 1 | 1269 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4002-4512157496.9.5426eed470KxTy&id=584372514369 |
Holybro pixhawk6 | 1 | 1330 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.16.4ec8482f6NDN6X&id=622652205393&ns=1&abbucket=13#detail |
CUAV V5(比较厚且长) | 1 | 1799 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-22188405087.10.6be2688auoxM9A&id=594262853015 |
CUAV X7(比较厚且长) | 1 | 1999 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-22188405087.16.6be2688auoxM9A&id=617384615131 |
1.2电调
介绍
- 电调,全称电子调速器,英文Electronic Speed Control,简称ESC
- 相当于电机驱动器
建议型号
型号 | 数量 | 单价 | 链接 |
---|---|---|---|
银燕45A | 5 | 186 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.3f8f12601zxOa6&id=652264033077&ns=1&abbucket=3#detail |
银燕30A | 5 | 75 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.26.7cd558e1qyMpXO&id=544650621044&ns=1&abbucket=13#detail |
注:额定电流35A以上,且须支持Dshot协议
1.3电机
介绍
- 电机型号
- 如2212,3508,4010,这些数字表示电机定子的直径和高度(注意看是电机定子,不是转子)。
- 前两位是定子直径,后两位是定子高度,单位是毫米。前两位越大,电机越肥。
- 后两位越大,电机越高。一般来说,定子越粗,扭力越大,也就是力气越大。
- 至于高度,要看所选机架选择。
- KV值
- KV值是每1V的电压下电机每分钟空转的转速。例如KV800,在1V的电压下空转转速是800转每分钟。那么10V的电压下是8000转每分钟的空转转速。
- KV值越小,同等电压下转速越低,扭力越大,可带更大的桨。
- KV值越大,同等电压下转速越高,扭力越小,只能带小桨。
- 相对的说KV值越小,效率就越高。
- 航拍要选用低KV电机配大桨,转速低,效率高,同样低转速电机的震动也小。对航拍来说这些都是极为有利的。 四旋翼电池、电机、螺旋桨选型与搭配
建议型号
型号 | 数量 | 单价 | 链接 |
---|---|---|---|
Tmotor 2306 2400KV | 5 | 69 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0d.6639537.1997196601.70.7b117484yJpUkV&id=640533613167 |
Tmotor F60 2550KV | 5 | 149 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.430128b7kVows1&id=650719152882&ns=1&abbucket=13#detail |
注:电机型号选择2306,KV值一定要在2400左右!!!
1.4机载电脑
介绍
无人机机载计算机可以做的事情非常多,以下是一些主要的应用:
-
飞行控制:无人机的机载计算机是无人机进行飞行控制的核心部件。它可以读取传感器信息、计算数据并控制舵机和电机等部件,从而让无人机稳定地在空中飞行。
-
视觉识别:机载计算机可以使用数百万像素的高清摄像头捕捉影像,通过图像处理算法实现目标识别、跟踪和定位,例如,卫星图像、气象预报、环保水质检测、森林火灾等。
-
数据采集和处理:机载计算机可以将传感器收集到的数据进行处理和存储,例如,传感器监控环境(温度、湿度、光照、气体浓度等),卫星数据、地理信息数据等。
-
无线数据传输:无人机机载计算机可以将无线网络之间的信息传输,例如,人脸识别、景区巡游信息、医疗应用、物流等。
-
物流配送:无人机机载计算机是实现无人机指挥中心的关键要素之一,可以实现在空中统一协调、指挥和监控,实现全天候、无人值守、自主配送、快速、准确、稳定等属性。
建议型号
型号 | 数量 | 单价 | 链接 |
---|---|---|---|
Intel NUC 猛虎峡谷 准系统 i5 薄款 | 1 | 2590 | https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.18.42652f8frC214K&id=638758423001&ns=1&abbucket=3#detail |
1.5传感器
介绍
2.相关下载
- 课程硬件清单选型:下载地址
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