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

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