PX4 无人机硬件组成、选型与 DIY 组装详细教程
1. 这份文档适合谁
这份文档是给完全没有经验的新手写的。
如果你现在对下面这些问题还很模糊,这份文档就是给你的:
- 无人机到底由哪些硬件组成
- 每个硬件是干什么的
- 应该买什么品牌
- 电机、电调、桨、电池应该怎么配
Pixhawk 6C Mini这种飞控应该怎么接- DIY 无人机是先买什么,再装什么,再调什么
这份文档重点讲的是 PX4 生态下,做一台适合学习、仿真、算法验证、机载电脑开发的四旋翼无人机。
2. 先给新手一句最重要的建议
如果你是第一次接触 PX4,无论你最终目标是室内自主飞行、视觉定位、雷达避障还是机载 AI,都建议你按下面顺序走:
- 先搭一台
稳定、好飞、低速、安全余量大的四旋翼 - 先学会
手动起飞、降落、定高、定点 - 再接
机载电脑 - 再做
视觉定位、雷达替换、多源融合 - 最后再做
Offboard控制和自主任务
不要一上来就做"全自主 + 室内 + 避障 + 视觉定位"。
新手最大的问题通常不是"不会写代码",而是"硬件平台不稳定,根本飞不起来"。
3. 一台 PX4 四旋翼无人机由哪些硬件组成
你可以把它理解成几个大系统。
3.1 机体结构件
包括:
- 机架
- 机臂
- 起落架
- 顶板 / 底板
- 电池绑带
- 减震安装件
作用:
- 把所有硬件固定起来
- 提供安装孔位
- 承受飞行中的振动和冲击
3.2 动力系统
包括:
- 电机
- 电调 ESC
- 螺旋桨
- 电池
- 电源分配板 PDB 或集成供电模块
作用:
- 提供升力
- 给机身供电
3.3 飞控系统
包括:
- 飞控本体
- 电源模块
- GPS / 罗盘
- 遥控接收机
- 数传
- 蜂鸣器
- 安全开关
作用:
- 负责姿态解算、控制计算、传感器融合、飞行模式和失控保护
3.4 感知系统
包括:
- GPS
- 气压计
- 磁罗盘
- 光流
- 激光雷达 / 测距雷达
- 深度相机
- 双目相机
- UWB
- 视觉惯导
作用:
- 让无人机知道自己在哪里、飞多高、周围有什么
3.5 计算与通信系统
包括:
- 机载电脑
- 遥控器
- 遥测数传
- Wi-Fi / 网桥
- 4G / 5G 模块
作用:
- 跑高级算法
- 和地面站通信
- 执行自主飞行控制
4. 新手第一次做 PX4,无人机应该选什么类型
如果你是 PX4 入门,最推荐的是:
text
450mm - 500mm 级别四旋翼
10 英寸左右螺旋桨
4S 电池
Pixhawk 6C Mini 飞控
原因很简单:
- 太小的机子振动大、容错低、调试难
- 太大的机子危险高、成本高、场地要求高
- 450 到 500 级最适合教学、开发和第一次做平台
5. 两条路线:成套开发机,还是完全 DIY
5.1 路线 A:先买 PX4 开发套件
这是最推荐给新手的路线。
优点:
- 接线简单
- 兼容性风险低
- 很多电机、电调、机架已经配好
- 文档更多
当前比较典型的官方生态开发套件例子是 Holybro X500 v2。
Holybro 文档说明它是 PX4 开发套件,面向开发和研究,机架、电机、电调、电源分配板、GPS、数传这些都比较完整:
- Holybro X500 v2 文档
https://docs.holybro.com/drone-development-kit/px4-development-kit-x500v2 - Holybro 商店页
https://holybro.com/products/px4-development-kit-x500-v2
从 Holybro 当前资料看,X500 v2 套件带:
- Pixhawk 6C 或 6X
- M10 GPS
- SiK 数传
- 2216 KV920 电机
- 20A ESC
- 1045 螺旋桨
对于第一次搭平台的人,这种思路是最稳的。
5.2 路线 B:自己从零配件 DIY
优点:
- 你会真正理解整个平台
- 可按任务定制
- 后面扩展机载电脑、深度相机、RTK 更自由
缺点:
- 更容易买错
- 更容易接错
- 更容易出现供电、振动、EMI、电机桨不匹配问题
如果你是教学、自学、毕业设计,我建议:
- 第一台:尽量半成品或开发套件
- 第二台:再完全 DIY
6. 飞控怎么选:为什么这里以 Pixhawk 6C Mini 为主
你这次要求我以 PX4 6C Mini 演示,准确说一般是 Pixhawk 6C Mini。
这是当前 PX4 生态里比较适合学习和开发的一类飞控。
6.1 Pixhawk 6C Mini 适合什么人
适合:
- 学校实验室
- 个人学习 PX4
- 四旋翼、固定翼、小型 VTOL
- 需要接机载电脑但预算不想太高的人
6.2 它的硬件特点
根据 Holybro 当前官方资料,Pixhawk 6C Mini 采用:
STM32H743- 主频
480MHz - 双 IMU 冗余
ICM-42688-PBMI088IST8310磁罗盘MS5611气压计
参考:
- Pixhawk 6C Mini 商店页
https://holybro.com/products/pixhawk-6c-mini
6.3 它为什么适合 PX4 入门
原因:
- PX4 支持成熟
- 接口齐全
- 性能足够
- 比 6X 更省预算
- 比 F4/F7 时代飞控更适合后面加机载电脑、加传感器
6.4 它的一个关键注意事项
Pixhawk 6C Mini 不是直接接电池的。
你必须通过 电源模块 / Power Module 给它提供合适的供电和电流电压检测。
官方页面里能看到飞控输入和各端口电流限制信息,所以不要拿动力电池直接乱接飞控供电口。
7. 每个关键硬件怎么选
下面按"新手最关心的采购顺序"来讲。
8. 机架怎么选
8.1 新手优先选择什么尺寸
建议首选:
text
450 - 500 级四旋翼机架
原因:
- 能装 Pixhawk、GPS、数传、机载电脑
- 螺旋桨空间够
- 比 5 寸穿越机更稳定
- 比大型行业机更便宜更安全
8.2 机架材料选什么
优先:
- 碳纤维
因为:
- 轻
- 刚性高
- 常见孔位多
8.3 新手推荐品牌和思路
方案 1:直接买带生态支持的开发机架
推荐优先考虑:
Holybro X500 v2
优点:
- PX4 资料多
- 安装孔位适配较好
- 带机载电脑安装位
- 文档里明确提到支持 Raspberry Pi / Jetson Nano 一类机载电脑安装
方案 2:通用 450 / 500 机架
常见可选品牌或思路:
- Holybro
- Tarot
- 通用 F450/F550 结构机架
对于纯学习,机架不是最贵的部分,但一定要注意:
- 安装板空间要够
- 顶板到底板高度要能放飞控和供电模块
- 要能留出 GPS 安装位置
- 后期要能装机载电脑和相机
9. 电机怎么选
9.1 电机参数里最重要的是什么
你会经常看到这些词:
KV- 最大推力
- 适配桨尺寸
- 适配电压
- 电流
其中最重要的是:
- 适合几寸桨
- 适合几节电池
- 单个电机最大推力
- 巡航效率
9.2 什么是 KV
KV 不是"质量等级",而是转速常数。
简单理解:
KV越高,越适合小桨高转速KV越低,越适合大桨低转速
对于 10 英寸左右桨、4S 电池,常见会选中低 KV 电机。
9.3 新手学习机电机推荐范围
如果你做的是:
text
450 - 500 级四旋翼
4S 电池
10 英寸桨
常见可选思路:
221622182806.53110
KV 大致在:
text
700 - 1000KV
9.4 推荐品牌
入门到中端
HolybroSunnySkyT-Motor
更偏研究和工业稳定性
T-MotorKDE Direct
9.5 一个可参考的电机例子
T-Motor MN3110 是 PX4 / 研究平台里常见思路之一。
T-Motor 官方当前页面给出:
KV470 / KV700 / KV780- 最大推力约
1.2kg - 推荐配
15x5桨 - 匹配
Air 20A 3-4S ESC
参考:
但你要注意,这个型号更偏大桨和更长航时平台,不是唯一标准答案。
对新手来说,10 寸桨的平台更常见的是 2216 / 2218 一类电机。
9.6 新手选电机最简单的方法
不要反着选。
正确顺序应该是:
- 先定机架尺寸
- 再定桨尺寸
- 再定电池电压
- 最后选匹配电机
不要先买一个"看起来很强"的电机,再倒推整个平台。
10. 电调 ESC 怎么选
10.1 电调是干什么的
电调负责把电池的电能按飞控指令分配给电机。
10.2 选 ESC 看什么
主要看:
- 持续电流
- 峰值电流
- 支持几节电池
- 协议
- 是否可靠
10.3 新手学习机推荐范围
如果你的平台是:
text
4S
10 英寸桨
2216 / 2218 电机
建议 ESC 至少选:
text
20A - 35A
更稳妥一点:
text
30A 左右
不要刚好卡在理论电流上限。
10.4 推荐品牌
Hobbywing XRotorT-MotorHolybro 套件内配套 ESC
10.5 新手建议
第一次做 PX4 平台时,优先:
- 买成套搭配好的电机 + ESC
原因:
- 匹配风险小
- 接线和调参更简单
- 少踩坑
11. 螺旋桨怎么选
11.1 螺旋桨的参数怎么看
例如:
text
1045
一般表示:
- 直径
10英寸 - 螺距
4.5英寸
11.2 新手推荐
对于 450 到 500 级平台:
10x4.510x5
比较常见。
11.3 品牌建议
APCT-MotorHolybro 套件标配
11.4 最重要的注意事项
- 一定要买
CW / CCW正反桨配套 - 同一架飞机四个桨尽量同品牌同型号
- 桨叶不能有裂纹
- 首飞前必须重新检查锁紧
12. 电池怎么选
12.1 新手先记住两个概念
4S:4 节串联锂电6S:6 节串联锂电
新手学习平台更推荐:
text
4S
因为:
- 方案更多
- 成本更低
- 风险更低
12.2 容量怎么选
对于 450 到 500 级学习机,常见思路:
text
4S 5000mAh 左右
如果你后面加:
- Jetson
- 深度相机
- 雷达
可能要增大到:
text
4S 5200mAh - 8000mAh
但电池变大后重量会明显上升。
12.3 放电倍率怎么选
学习机通常:
text
25C - 60C
都可见。
重点不是追求极高倍率,而是:
- 品质稳定
- 内阻一致性好
- 不虚标
12.4 推荐品牌
TattuCNHLGens Ace
12.5 电池的关键安全提醒
- 不能过放
- 不能鼓包还继续飞
- 不能用错充电器模式
- 运输和存放要注意防火
13. 电源模块 Power Module 怎么选
13.1 这个东西非常重要
新手最容易忽视的就是它。
Power Module 的作用:
- 给飞控稳定供电
- 测电压
- 测电流
- 给地面站显示剩余电量
13.2 为什么不能直接拿电池给飞控上电
因为:
- 动力电池电压高
- 飞控需要受控稳压供电
- 飞控还需要通过电源模块获取电池信息
13.3 推荐思路
优先使用和飞控配套的:
Holybro PM02 / PM02D一类
如果你用 Holybro 飞控,尽量先用 Holybro 官方推荐配套电源模块。
14. GPS 和罗盘怎么选
14.1 新手最实用的两档选择
普通定位
M10 GPS
高精度定位 / RTK
ZED-F9P / H-RTK F9P
14.2 M10 适合什么场景
适合:
- 入门学习
- 常规室外定点
- 成本敏感
Holybro 当前 M10 页面说明它基于 u-blox M10,支持 GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou 并发接收:
- https://holybro.com/products/m10-gps
- https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/m8n-m9n-m10-gps/standard-m10-m9n-m8n-gps/overview
14.3 F9P 适合什么场景
适合:
- 高精度航点
- RTK
- 更稳的定位实验
- 双 GPS / GPS yaw
Holybro 当前 F9P 页面说明使用 u-blox ZED-F9P,支持多频 RTK,适合厘米级定位:
- https://holybro.com/products/h-rtk-f9p-gnss-series
- https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/f9p-h-rtk-series/standard-f9p-uart/overview
14.4 新手推荐结论
如果你是第一台机:
- 先买
M10
如果你已经明确要做:
- RTK
- 视觉与 RTK 融合
- 精确自主飞行
那可以一步到位考虑:
F9P
15. 数传怎么选
数传主要用于:
- 地面站看状态
- 改参数
- 看日志
- 执行任务
新手常见选择:
SiK 433MHzSiK 915MHz
选择原则:
- 看你所在地区频段是否合规
- 看地面站和机载端配套
如果只是近距离调试,也可以先靠:
- USB
- Wi-Fi 网桥
16. 遥控器和接收机怎么选
即使你准备做全自主,也建议你准备遥控器。
原因:
- 首飞需要人工接管
- 出问题时能切模式
- 机载电脑失控时能救机
推荐品牌:
RadiomasterFrSkyFutaba
对新手性价比高的思路:
Radiomaster TX16S
16.1 为什么遥控器不能省
很多新手会问:
text
我都准备用机载电脑自主飞行了,为什么还要买遥控器?
原因很直接:
- 首飞必须人工接管
- 自动程序出错时需要立刻切回人工
- GPS、视觉、机载电脑任何一项出问题,遥控器都是最后保险
- 调试电机、模式切换、返航、紧急降落都需要它
所以对新手来说:
text
遥控器不是可选项,而是安全必需品
16.2 遥控器需要看哪些参数
你买遥控器时主要看:
- 通道数
- 协议生态
- 接收机是否好买
- 是否支持外置高频头
- 是否方便设置飞行模式开关
对 PX4 四旋翼来说,建议至少:
text
8 通道以上
更舒服的是:
text
12 - 16 通道
因为你后面通常要分配:
- 解锁
- 飞行模式切换
- 返航
- 降落
- 云台或扩展功能
16.3 推荐品牌和定位
性价比和资料最友好
Radiomaster
典型型号:
Radiomaster TX16SRadiomaster Boxer
优点:
- 社区用户多
- 配置资料多
- 可扩展性强
- 适合学习
传统航模生态
FrSky
更偏高端和稳定
Futaba
16.4 新手最推荐的实际选择
如果你是第一次做 PX4,我更推荐:
- 遥控器:
Radiomaster TX16S - 接收机:与其配套的
ELRS或SBUS接收机
原因:
- 后面无论做基础飞行还是自主飞行都够用
- 通道数足够
- 资料最多
16.5 接收机怎么选
接收机不是随便买的,它必须和你的遥控器协议一致。
常见协议思路:
SBUSCRSFELRSPPM,现在不太推荐新项目继续选
对 PX4 新手而言,我建议优先考虑:
方案 A:SBUS
优点:
- 接线直观
- PX4 资料多
- 很多传统接收机都支持
方案 B:CRSF / ELRS
优点:
- 延迟低
- 链路质量好
- 现在越来越常见
如果你是纯新手,想尽量少踩坑:
- 首选
SBUS
如果你已经熟悉一点航模或者想后面长期用:
- 可以选
ELRS
16.6 遥控器与接收机推荐搭配
最稳妥入门搭配
- 遥控器:
Radiomaster TX16S - 接收机:支持
SBUS的接收机
偏新式链路搭配
- 遥控器:
Radiomaster TX16S - 接收机:
ExpressLRS接收机
16.7 遥控器在飞机上具体起什么作用
常见控制分工如下:
- 左摇杆:油门、偏航
- 右摇杆:俯仰、横滚
- 开关 1:手动 / 定高 / 定点
- 开关 2:返航
- 开关 3:降落或任务模式
所以你的遥控器至少要有:
- 两个摇杆
- 两个以上可配置开关
16.8 接收机接到飞控哪里
一般接到飞控的:
RC IN
如果使用:
SBUSPPMCRSF
具体还是以 Pixhawk 6C Mini 引脚说明和接收机说明书为准。
最核心的原则是:
- 信号线接对
- 电源线极性接对
- 不要把 5V 和 GND 接反
16.9 新手最常见的遥控器错误
- 遥控器和接收机协议不一致
- 只买遥控器,不买匹配接收机
- 接收机供电接反
- 遥控器通道没映射好
- 开关逻辑没配置就直接起飞
17. 遥控器、接收机、数传、GPS、机载电脑与飞控怎么连接
这一节非常重要。
很多新手硬件其实都买对了,但就是接线接乱了。
下面我用简单 ASCII 图把整体连接关系画出来。
17.1 整体连接拓扑图
text
[ 遥控器 ]
|
无线链路
|
[ 接收机 ]
|
RC IN
|
[ GPS/罗盘 ] --------> [ Pixhawk 6C Mini ] <-------- [ 数传机载端 ]
| | | | |
| | | | |
GPS/I2C POWER MAIN TELEM 无线链路
| | | |
| | +------------------> [ 地面站 ]
| |
| +--> ESC1 -> Motor1
| +--> ESC2 -> Motor2
| +--> ESC3 -> Motor3
| +--> ESC4 -> Motor4
|
[ 电源模块 Power Module ]
|
[ 电池 ]
[ 机载电脑 Raspberry Pi / Jetson ]
| |
| +--> 相机 / 雷达 / UWB / 视觉模块
|
UART
|
TELEM2
|
[ Pixhawk 6C Mini ]
17.2 新手怎么理解这个图
你可以把它分成三条主线:
主线 1:动力线
text
电池 -> 电源模块/PDB -> ESC -> 电机
主线 2:飞控控制线
text
飞控 MAIN OUT -> ESC 信号线
主线 3:通信与传感器线
text
GPS -> 飞控
接收机 -> 飞控
数传 -> 飞控
机载电脑 -> 飞控
17.3 一条最重要的原则
text
动力供电和信号通信要分清楚
很多新手一开始最容易混淆:
- 哪些线是供电线
- 哪些线是信号线
- 哪些接口只能接串口
- 哪些接口不能直接给大功耗设备供电
18. Pixhawk 6C Mini 与机载电脑串口怎么连接
这部分是你特别点名要的内容,我单独展开。
18.1 最常见连接方式
最常见的是用 TELEM 串口把飞控连到机载电脑。
典型思路:
- 飞控:
TELEM2 - 机载电脑:
UART
例如:
Raspberry Pi的硬件串口Jetson的 UART 引脚- 或 USB 转串口模块
18.2 串口连接的核心原则
串口接线记住一句话:
text
TX 接对方 RX
RX 接对方 TX
GND 对 GND
18.3 飞控和机载电脑的串口连接示意图
text
Pixhawk 6C Mini TELEM2 机载电脑 UART
+------------------------+ +------------------+
| TX --------------------+----------> | RX |
| RX <-------------------+----------- | TX |
| GND -------------------+----------> | GND |
| 5V ----(一般不建议用于大功耗供电)--> | 不建议直接给机载电脑供电 |
+------------------------+ +------------------+
18.4 用 Raspberry Pi 时怎么理解
如果你用的是 Raspberry Pi,逻辑关系就是:
text
Pixhawk TELEM TX -> Raspberry Pi RX
Pixhawk TELEM RX -> Raspberry Pi TX
Pixhawk GND -> Raspberry Pi GND
你还要额外给 Raspberry Pi 单独供电:
text
主电池 -> DC-DC 5V 稳压 -> Raspberry Pi
不能指望飞控的一个小串口口子给树莓派稳定供电。
18.5 用 Jetson 时怎么理解
如果你用的是 Jetson,逻辑也是一样:
text
Pixhawk TELEM TX -> Jetson RX
Pixhawk TELEM RX -> Jetson TX
Pixhawk GND -> Jetson GND
Jetson 同样需要独立稳压供电。
18.6 机载电脑供电示意图
text
[ 主电池 ]
|
+----------+-----------+
| |
| |
[ 电源模块 -> Pixhawk ] [ DC-DC / BEC 稳压模块 ]
|
+--> 5V -> Raspberry Pi
或
+--> 12V -> Jetson 载板
18.7 新手最容易犯的串口连接错误
TX接TXRX接RX- 没共地,也就是没接
GND - 错把飞控串口 5V 当成机载电脑主供电
- 串口号用错
- 波特率不一致
18.8 新手最推荐的实际做法
如果你是第一次接机载电脑,我建议优先:
方案 A:USB 连飞控
优点:
- 最简单
- 最容易调试
缺点:
- 实机长期固定不够优雅
- 插头抗震一般
方案 B:TELEM2 对接 UART
优点:
- 正规做法
- 适合最终上机
缺点:
- 接线要求更细
如果你是第一次验证通信链路,建议:
- 先用 USB 打通软件
- 再换成
TELEM2 <-> UART
19. 典型接线图:新手学习机推荐连接方式
下面给你一个适合 Pixhawk 6C Mini + GPS + 数传 + 接收机 + 机载电脑 的参考接线图。
19.1 参考连接图
text
[ GPS + Compass ]
|
GPS/I2C
|
+-------------------+
| Pixhawk 6C Mini |
| |
电源模块 PM -----------> | POWER |
接收机 SBUS/CRSF ------> | RC IN |
数传机载端 -----------> | TELEM1 |
机载电脑 UART --------> | TELEM2 |
ESC1 信号 ------------> | MAIN OUT 1 |
ESC2 信号 ------------> | MAIN OUT 2 |
ESC3 信号 ------------> | MAIN OUT 3 |
ESC4 信号 ------------> | MAIN OUT 4 |
+-------------------+
19.2 机载电脑扩展示意图
text
[ 相机 ] ----+
|
[ 雷达 ] ----+----> [ 机载电脑 ] ---- UART ----> [ Pixhawk 6C Mini ]
|
[ UWB ] ----+
19.3 这个结构的含义
这里的逻辑是:
- 飞控负责基础飞行稳定
- 机载电脑负责高级感知和算法
- 机载电脑把结果通过串口送给 PX4
这样分工最清晰,也最符合 PX4 常见工程实践。
20. 机载电脑、飞控、接收机和数传安装位置建议
不只是"能连上"就够了,安装位置也很重要。
20.1 GPS 安装位置
- 尽量机身顶部
- 尽量抬高
- 远离电源线和电调
20.2 接收机安装位置
- 尽量远离强干扰源
- 天线不要被碳板完全遮挡
- 两根天线尽量有角度展开
20.3 数传安装位置
- 天线尽量竖直
- 与接收机天线适当分开
- 避免贴着大电流线走
20.4 机载电脑安装位置
- 尽量靠近重心
- 预留散热
- 避免直接暴露在桨下强振位置
- 串口线尽量短且固定好
20.5 飞控安装位置
- 靠近机体重心
- 箭头朝机头
- 用减振但不要过软
21. 测高和近地感知怎么选
21.1 为什么要加测距传感器
因为:
- 气压计会漂
- 低空定高更依赖测距
- 室内、近地悬停更稳定
21.2 你有哪些选择
简单近地定高
- I2C 小型 ToF 激光
更稳的开发选择
ARK DIST SR / MRLightWare- 带测距的
ARK Flow
PX4 官方距离传感器页面说明,测距数据可用于:
- 地形跟随
- 地形保持
- 改善降落行为
- 精准悬停
参考:
官方页面还列出了当前 PX4 支持的一批测距设备,包括:
ARK DIST SRARK DIST MRLightWareTeraRanger- 以及带测距的
ARK Flow
21.3 新手推荐
如果你做近地定高和室内实验,推荐优先考虑:
ARK FlowARK DIST SRHolybro VL53L1X
原因:
- PX4 生态兼容度高
- 文档相对多
22. 光流怎么选
22.1 光流是干什么的
光流可以帮助无人机在没有 GPS 的时候估计水平移动,尤其适合:
- 室内
- 低空
- 地面纹理明显的环境
22.2 推荐思路
优先考虑:
ARK Flow
因为它在 PX4 生态里支持成熟,而且有些型号还带测距。
22.3 光流使用前提
光流不是"装上就能飞"。
它通常要求:
- 离地高度在可工作范围内
- 地面有纹理
- 光照不能太差
- 最好结合测距传感器一起用
23. 机载电脑怎么选
23.1 机载电脑是干什么的
飞控负责"飞"。
机载电脑负责"算"。
它常见负责:
- 视觉定位
- 目标检测
- 路径规划
- 避障
- Offboard 控制
- ROS 2 节点
23.2 新手三档推荐
第一档:最容易上手
Raspberry Pi 5
Raspberry Pi 官方当前资料显示,Pi 5 提供:
- 最高 16GB 内存版本可选
- USB 3.0
- 千兆网口
- 摄像头接口
- 5V 5A 推荐供电
参考:
适合:
- MAVSDK
- ROS 2 基础开发
- 轻量视觉
- 日志采集
第二档:做视觉和 AI 更合适
NVIDIA Jetson Orin NanoNVIDIA Jetson Orin NX
NVIDIA 当前官方资料显示:
- Orin Nano 适合作为入门 AI 边缘计算平台
- Orin NX 提供更高性能,适合多传感器和视觉任务
参考:
适合:
- 深度相机
- VIO
- 目标检测
- 避障
- 多相机融合
第三档:只做控制,不做重视觉
Raspberry Pi 4 / 5
已经够用。
23.3 我给你的实际建议
如果你目前主要想做:
- PX4 定点飞行
- 定高飞行
- 外部定位接入
- Offboard 控制
优先买:
text
Raspberry Pi 5
如果你明确要做:
- VIO
- 深度相机
- AI 识别
- 室内自主
优先买:
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Jetson Orin NX 8GB / 16GB
23.4 机载电脑选型时必须考虑的事情
- 重量
- 供电
- 散热
- 固定方式
- 串口与网口数量
- 相机接口
很多新手只看算力,不看:
- 飞机还能不能飞起来
- 电池还能飞多久
- 供电稳不稳
24. 深度相机 / 视觉传感器怎么选
如果你后面要做:
- VIO
- 室内定位
- 避障
常见思路:
Intel RealSenseLuxonis OAK-D
这类传感器的重点不是"能不能识别",而是:
- 驱动稳不稳
- 机载电脑跑不跑得动
- 与 ROS 2 集成方不方便
- 重量和供电是否合适
25. 新手最推荐的两套硬件方案
25.1 方案 A:最稳的 PX4 入门学习方案
目标:
- 先飞起来
- 先完成定高、定点、任务飞行
- 后续再接机载电脑
推荐配置:
- 机架:
X500 v2或同级 450-500 机架 - 飞控:
Pixhawk 6C Mini - 电源模块:原厂配套
PM02一类 - GPS:
M10 - 数传:
SiK 433/915 - 遥控器:
Radiomaster TX16S - 电机:
2216 / 2218 - ESC:
20A - 30A - 螺旋桨:
10x4.5 - 电池:
4S 5000mAh
优点:
- 成本相对可控
- 够稳
- 够学
- 后续扩展空间大
25.2 方案 B:面向机载电脑和视觉实验的方案
目标:
- 做外部定位
- 做室内定位
- 做 Offboard
- 做深度相机
推荐配置:
- 机架:
500级及以上,顶板空间充足 - 飞控:
Pixhawk 6C Mini - 电源模块:原厂配套
- GPS:
M10或F9P - 光流:
ARK Flow - 测距:
ARK DIST SR或同级 - 机载电脑:
Jetson Orin NX或Raspberry Pi 5 - 数传:
SiK + Wi-Fi - 电机:偏保守选型,保证富余推力
- 电池:按载荷重新核算
26. 推力怎么估算,新手怎么避免选错动力
26.1 一条原则
总最大拉力至少要达到整机重量的:
text
2 倍以上
更适合开发和安全冗余的建议是:
text
2.5 倍到 3 倍
26.2 举例
如果你的整机最终起飞重量是:
text
2kg
那四个电机总最大拉力最好至少:
text
5kg 左右
也就是单电机最大推力最好至少:
text
1.2kg - 1.5kg
26.3 为什么要留富余
因为真实飞行里还会遇到:
- 电池电压下降
- 热衰减
- 风
- 载荷变化
- 桨效率损失
27. DIY 组装前,你应该先准备哪些工具
建议准备:
- 内六角工具
- 十字螺丝刀
- 扎带
- 热缩管
- 万用表
- 焊台
- 焊锡
- 绝缘胶带
- 线程胶
- 螺旋桨平衡器
如果你买的是免焊接套件,焊接工作会少很多。
28. DIY 组装顺序应该怎样
这是新手最容易乱的地方。
正确顺序建议如下:
- 先装机架
- 再装电机和 ESC
- 再装电源分配与电源模块
- 再装飞控减震座和飞控
- 再装 GPS
- 再装数传和接收机
- 再装机载电脑
- 最后才装螺旋桨
注意:
text
所有调试阶段,螺旋桨都先不要装
29. 详细组装步骤
29.1 第一步:组机架
做法:
- 按说明书把底板、机臂、顶板装好
- 确保四个机臂角度一致
- 所有螺丝拧紧,但不要暴力滑丝
检查要点:
- 机架不歪
- 没有松动
- 安装孔位方向正确
29.2 第二步:安装电机
做法:
- 每个机臂末端安装一个电机
- 电机线朝机臂走线
- 用扎带固定,避免甩动
检查要点:
- 螺丝长度合适,不能顶到电机线圈
- 四个电机安装牢固
29.3 第三步:安装 ESC
做法:
- 每个电机配一个 ESC
- ESC 固定在机臂或中心板附近
- 动力线接电源分配板
- 信号线后续接飞控 MAIN OUT
检查要点:
- 动力线正负极绝不能接反
- 焊点牢固
- 绝缘做好
29.4 第四步:安装电源模块
做法:
- 电池先接到电源模块输入
- 电源模块输出再去 PDB 或飞控供电口
- 按原厂接线图接到飞控
POWER口
检查要点:
- 再次确认极性
- 万用表测输出电压
- 不要把动力电池直接接到飞控错误接口
29.5 第五步:安装飞控
做法:
- 飞控尽量安装在机身重心附近
- 使用减震胶或减震平台
- 飞控箭头朝机头方向
检查要点:
- 飞控方向不能装反
- 飞控必须固定牢靠
- 不能软到晃来晃去
29.6 第六步:安装 GPS / 罗盘
做法:
- GPS 尽量装在顶部高位
- 尽量远离电源线、数传、电机、电调
- 有条件使用 GPS 支架抬高
检查要点:
- 防止电磁干扰
- 罗盘方向后面需要在 PX4 中校准
29.7 第七步:安装接收机和数传
做法:
- 接收机接 RC 输入
- 数传接
TELEM口 - 天线位置尽量避开碳板遮挡和高噪声源
29.8 第八步:安装机载电脑
做法:
- 固定在减振较好的平台上
- 预留散热空间
- 单独规划供电
- 串口连接飞控
检查要点:
- 机载电脑电源不能乱接
- 不能从飞控小电流口硬拉大功耗设备
29.9 第九步:最后安装螺旋桨
做法:
- 确认电机转向
- 确认桨型号和方向
- 确认 CW / CCW 对应正确
- 锁紧螺母
这是最后一步。
没完成调参前,不要装桨。
30. 飞控接线时最常见的错误
30.1 直接把电池接错飞控
后果:
- 烧飞控
30.2 电机信号线顺序乱
后果:
- 电机编号不对
- 飞机起飞即翻
30.3 GPS 太靠近电调和供电线
后果:
- 罗盘干扰大
- 定位不稳
30.4 机载电脑从错误接口取电
后果:
- 重启
- 掉压
- 干扰飞控
30.5 飞控方向装反
后果:
- 校准后仍然控制异常
31. 电机、电调、桨、电池的简单匹配口诀
新手可以先记住这个顺序:
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机架尺寸 -> 桨尺寸 -> 电池节数 -> 电机 KV -> ESC 电流
再记一条:
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宁可保守,不要极限卡边
也就是说:
- 电机推力留余量
- ESC 电流留余量
- 电池容量和载荷平衡
32. 新手第一次采购,建议优先考虑的品牌
下面是我给新手的实用建议,不是"唯一正确答案",而是以 PX4 兼容性、资料、可获得性为优先。
32.1 飞控
HolybroCUAV
本教程演示优先:
Holybro Pixhawk 6C Mini
32.2 GPS / RTK
HolybroCUAV
入门:
M10
进阶:
F9P
32.3 电机
T-MotorSunnySkyHolybro 套件原配
32.4 ESC
Hobbywing XRotorT-MotorHolybro 套件原配
32.5 机载电脑
Raspberry PiNVIDIA Jetson
32.6 机架
HolybroTarot- 通用
450 / 500级碳纤维机架
33. 如果你让我给一个最推荐的新手采购方案
如果你的目标是:
- 入门 PX4
- 学机载电脑
- 做定高、定点、Offboard
- 后面加视觉
我会建议你这样买:
方案
- 飞控:
Pixhawk 6C Mini - 机架:
500级碳纤维机架,或直接Holybro X500 v2 - 电源模块:原厂配套
- GPS:
Holybro M10 - 数传:
SiK - 遥控器:
Radiomaster TX16S - 动力:套件原配,或
2216/2218 + 20A/30A + 1045 - 电池:
4S 5000mAh - 机载电脑:先
Raspberry Pi 5,以后升级Jetson Orin NX - 近地传感器:
ARK Flow或ARK DIST SR
原因:
- 这个方案学习曲线最平滑
- PX4 文档和社区资料较多
- 后面扩展机载电脑最方便
34. 新手阶段哪些钱该花,哪些先别急着花
34.1 该花的钱
- 飞控
- 电源模块
- 遥控器
- GPS
- 好一点的电池
- 稳定的电机 / ESC
34.2 先别急着花的钱
- 一上来就 RTK 全套
- 一上来就 3D 激光雷达
- 一上来就超重 AI 机载电脑
- 一上来就全自动避障平台
先把基础平台飞稳,比什么都重要。
35. 装完硬件后,下一步做什么
装完硬件后,你应该进入第二阶段:
- 安装
QGroundControl - 刷写 PX4 固件
- 配置机型
- 校准传感器
- 校准遥控器
- 检查电机方向
- 设置飞行模式
- 试飞定高
- 再试飞定点
- 再接机载电脑
这些内容我会在下一份文档里详细讲。
36. 参考资料
- PX4 官方文档
https://docs.px4.io/main/en/ - Pixhawk 6C Mini 官方页面
https://holybro.com/products/pixhawk-6c-mini - Pixhawk 6C 官方概览
https://docs.holybro.com/autopilot/pixhawk-6c/overview - Holybro X500 v2
https://docs.holybro.com/drone-development-kit/px4-development-kit-x500v2 - Holybro X500 v2 商店页
https://holybro.com/products/px4-development-kit-x500-v2 - Holybro M10 GPS
https://holybro.com/products/m10-gps - Holybro M10 文档
https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/m8n-m9n-m10-gps/standard-m10-m9n-m8n-gps/overview - Holybro F9P 文档
https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/f9p-h-rtk-series/standard-f9p-uart/overview - PX4 距离传感器
https://docs.px4.io/main/en/sensor/rangefinders - Raspberry Pi 硬件规格
https://www.raspberrypi.com/documentation/hardware/raspberrypi/specs.md - NVIDIA Jetson 硬件页面
https://developer.nvidia.com/embedded/develop/hardware - T-Motor MN3110
https://store.tmotor.com/product/mn3110-motor-navigator-type.html