四軸航拍飛行器結構

1、機(ji)架(jia)：飛機(ji)的(de)骨架(jia)，載有各種(zhong)設備。

2、飛控：飛機(ji)的大腦，載(zai)有加速(su)度計、陀螺儀、氣(qi)壓計、羅盤等傳(chuan)感器。由它來控制(zhi)四個電機(ji)的轉速(su)進(jin)而(er)控制(zhi)飛機(ji)的姿態。或是加上GPS完成定高定點返(fan)航等功能。其本質是單片機。常見的飛控(kong)有 xaircraft的superX、DJI的NAZA WKM A2、零度的X4 雙子(zi)星、APM、MWC、QQ飛控、CC3D等。

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3、電調：全稱為電子調速器,它的輸入是直流，通常由(you)2-6節鋰(li)電(dian)池來(lai)供(gong)電(dian)。輸(shu)出(chu)是(shi)三相交流，可(ke)(ke)以直接驅動電(dian)機(ji)。另(ling)外航模無(wu)刷電(dian)子(zi)調速器(qi)還有(you)三根信號輸(shu)出(chu)線，用(yong)于接接收機(ji)。信號線可(ke)(ke)以引出(chu)穩定的5V電壓，一(yi)般(ban)可以帶2-4個舵機供(gong)電。航(hang)空模型就是通過遙(yao)控對航(hang)模無刷電子調速器的(de)控制以(yi)達(da)到調整飛(fei)機的(de)各(ge)種飛(fei)行姿勢(shi)和動作。

4、無(wu)刷電(dian)機：通過三相交流電(dian)產生(sheng)一個旋轉(zhuan)磁場驅動轉(zhuan)子轉(zhuan)動。有寬(kuan)調速、小體積、高效率(lv)和穩態轉(zhuan)速誤差(cha)小等特(te)點。無(wu)刷電(dian)機KV值定(ding)義為 轉(zhuan)速/V，意思為輸(shu)入電壓(ya)增加1伏特(te)，無(wu)刷電(dian)機空轉轉速(su)增加的轉速(su)值。但對于(yu)無(wu)刷電(dian)機來說(shuo)不只是說(shuo)明電(dian)機轉速(su)與電(dian)壓成嚴格的線性比例關系。

5、遙控、接收(shou)：顧名思義；用來接收(shou)和發送指令(ling)。

自制航拍飛行器工具基礎

為了減(jian)少不(bu)必要的花費，推薦大家一次性購買以下工具及耗材(cai)：

電烙鐵、剝線鉗、剪線鉛（普通鉗子hold不住粗的硅(gui)膠(jiao)線）、內六角一套、螺絲刀一套、小臺鉗、零件、水平泡、熱縮(suo)管(guan)（4mm和5mm的(de)用(yong)的(de)比較多，別的(de)看情況）、BB響（容易丟可以買幾個備(bei)用）

航拍飛(fei)行器diy步驟教程

步驟一：打造機身

四軸飛行器的中心樞紐由兩塊PC板所(suo)組成。在(zai)這(zhe)裡(li)下載裁(cai)剪和鉆(zhan)孔(kong)的模板，照原尺(chi)寸輸(shu)出(chu)，暫時黏貼在(zai)PC板上。先以(yi)塑膠雕刻(ke)刀劃出刻(ke)痕(hen)，再以(yi)1/8"鉆頭鉆孔。

步驟二：切割支架并鉆孔

鋸好四(si)個10"–11"方型木榫支(zhi)架(jia)。支(zhi)臂愈短，飛(fei)行器愈敏捷，但支(zhi)臂愈長，飛(fei)行器愈穩定。各鉆兩個(ge)3mm的小孔，一個(ge)距離(li)尾端(duan)6mm，另一(yi)個距離(li)尾端26mm。

步驟三：組裝機身

用(yong)螺(luo)絲把支(zhi)臂(bei)固(gu)定(ding)在PC板上。用M3×25mm螺絲瑣住內(nei)孔(kong)，M3×20mm螺(luo)絲(si)(si)瑣住外孔。支臂用(yong)螺(luo)絲(si)(si)固定好以后，外觀(guan)看起來也不錯的話，「只要在外孔螺(luo)絲(si)(si)」涂上(shang)螺(luo)絲(si)(si)密封膠，套(tao)上(shang)并栓緊(jin)螺(luo)帽(mao)；內孔螺(luo)絲(si)(si)則輕輕套(tao)上(shang)螺(luo)帽(mao)，還不用(yong)拴緊(jin)。

步驟四：連接動力核心

動力核心(xin)包括(kuo)六(liu)個零件：四個電子(zi)速度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)、電源模塊(kuai)和攝影機穩定(ding)器(qi)控(kong)制(zhi)板。首先(xian)，分離(li)XT60公連接(jie)座和APM電源模塊線。每(mei)條紅色和黑(hei)色電線大(da)約都(dou)要剝除?"絕緣(yuan)外皮，剝線的(de)尾(wei)端(duan)鍍錫(xi)。從銅漸(jian)縮管兩端(duan)各鋸下?"的(de)環(huan)圈，銼(cuo)平凹凸不平的(de)邊緣，六條(tiao)紅色(se)電線的(de)正(zheng)端子焊在內(nei)環(huan)，相應的(de)六個(ge)黑色(se)負端子連接外環(huan)，以泡綿防水(shui)膠(jiao)條(tiao)包裹內(nei)環(huan)，以外環(huan)套(tao)住。最(zui)后，整(zheng)個(ge)中心涂(tu)上絕緣膠(jiao)。

連接馬達和(he)電子速度控制器，可說是令人煩(fan)悶的工作，直接購(gou)買配(pei)電盤會(hui)很省事，卻會(hui)佔空間(jian)和(he)徒增重量。我偏好自製配(pei)電盤，只要利用漸縮銅管的兩個環圈即可完成，看起來也很精間(jian)和(he)整齊。

步驟五：馬達底座鉆孔

這(zhe)里(li)教你如(ru)何用一般的(de)C型管夾輕松自制(zhi)起落架。你也(ye)可以買(mai)便宜的組(zu)合式起落架／馬達底座(zuo)，以間化(hua)制(zhi)作流程。

若你(ni)打(da)算(suan)自(zi)制降落(luo)支架(jia)(jia)，你(ni)將(jiang)需(xu)要把馬達直接安裝在(zai)支架(jia)(jia)上。首(shou)先要在(zai)每根支架(jia)(jia)做記號，并鉆好不(bu)明顯的盲孔，好讓馬達轉軸可以自(zi)由旋轉。使(shi)用(yong)5/16"鉆頭(tou)是很(hen)好的選擇。

步驟六：安裝馬達

裁切馬(ma)達(da)的(de)支架，用兩個M3×20mm螺絲將馬達和馬達支架(jia)固定在四(si)旋(xuan)翼(yi)支架(jia)的尾端。你必須瑣緊每個螺絲，并確保(bao)馬達軸可以(yi)自(zi)由旋(xuan)轉，若無法(fa)自(zi)由旋(xuan)轉，再度檢查四(si)旋(xuan)翼(yi)支架(jia)的凹(ao)槽，最后以(yi)銼刀磨平馬達支架(jia)的邊緣(yuan)。

步驟七：加上起落架

將動力核心滑入(ru)(ru)兩(liang)片透明(ming)板之間，再(zai)將電子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)的電源線纏繞在四條支(zhi)(zhi)架(jia)上。若馬(ma)達(da)和(he)電子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)的製造商相同(tong)，很可能會有預先(xian)安裝好(hao)的「子(zi)(zi)彈」接頭，這時候直(zhi)(zhi)接把(ba)馬(ma)達(da)導(dao)線插入(ru)(ru)變(bian)速(su)器(qi)導(dao)線，多馀的電線盤繞在支(zhi)(zhi)架(jia)底(di)下(xia)。你(ni)也可以把(ba)電線直(zhi)(zhi)接焊在電子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)控制板上以間化(hua)結構(gou)。固定(ding)好(hao)馬(ma)達(da)導(dao)線和(he)電子(zi)(zi)變(bian)速(su)器(qi)導(dao)線，再(zai)以束線帶綑好(hao)支(zhi)(zhi)架(jia)底(di)下(xia)多馀的電線。

用(yong)剪(jian)線鉗將四(si)個C型夾剪成對半，J型底座擱置一(yi)旁，以銼刀磨(mo)平切割面，接著在安裝孔兩側(ce)磨(mo)出兩個(ge)小凹(ao)槽，把這個(ge)底座安裝在每條支架(jia)的尾端，亦即馬達機架(jia)內(nei)側(ce)，束線帶則繞過剛(gang)剛(gang)磨(mo)好的凹(ao)槽。

步驟八：安裝防震座

移除PVC軟(ruan)管的水管扣環，留待其他(ta)專題使用。利用筆式美工刀，從(cong)橡膠軟(ruan)管切下兩(liang)個3/4"的塑(su)膠環，對好機(ji)身突出(chu)來的內孔螺(luo)絲，以拇(mu)趾用力擠壓，形成兩個凹痕(hen)，再(zai)以?"鉆(zhan)頭在凹痕鉆(zhan)洞，但不(bu)要(yao)鉆(zhan)過另一面。以M3平(ping)墊圈和(he)螺(luo)帽把塑膠環瑣在機身上，調整好鬆緊度后，就用螺(luo)絲密封膠固定(ding)住。

從軟管上(shang)裁切(qie)兩個防(fang)震座，之后會用(yong)來(lai)安裝云(yun)(yun)臺和(he)電(dian)池座，以免攝影(ying)機受(shou)到螺旋漿震動而受(shou)影(ying)響。順便在上(shang)方(fang)騰出一點空(kong)間，來(lai)安裝云(yun)(yun)臺控制器。

步驟九：安裝攝相機和電池座

萬象(xiang)支架和電(dian)池支架主要(yao)由三組間單(dan)的L型支(zhi)架便可組(zu)裝而成，我將他們稱為支(zhi)架、翻滾(gun)軸和俯(fu)仰(yang)軸支(zhi)架。

把鋁棒（1/8"×?"×36"）鋸成(cheng)兩(liang)根18"鋁條，再把(ba)其中一根(gen)鋸成(cheng)9"的(de)鋁條，總共會(hui)拿到三根(gen)鋁條。每一根(gen)鋁條都折(zhe)成直角，可利用有斜邊的(de)木(mu)塊(kuai)或鋁塊(kuai)，把彎曲的(de)半徑增(zeng)加到?"（居(ju)烈(lie)彎曲(qu)可能帶給(gei)鋁(lv)條(tiao)過多壓力，進(jin)而有(you)損鋁(lv)條(tiao)的(de)支撐力）。鋁(lv)條(tiao)彎曲(qu)好以后，把每個支架割成洋板大小(xiao)。

將支架(jia)放(fang)在正確的(de)安裝位置上，并(bing)在X軸與Y 軸支架上較短的那一端，劃記(ji)并在(zai)正中央(yang)鉆出(chu)3個半徑1/8" 的孔。在兩(liang)個支(zhi)架上，外側的小孔應該要距離支(zhi)架尾端3mm遠，而兩(liang)個小孔之間的距離則應為9.5mm。最后，使用(yong)階(jie)梯鉆(zhan)頭將中間孔(kong)擴成2" 大，以便馬達軸保有轉(zhuan)動空(kong)間。

用兩個(ge)M3×6mm的(de)(de)螺絲(si)將(jiang)云臺馬(ma)達(da)的(de)(de)底部固定在支架上(shang)，再用另(ling)外(wai)兩個螺絲(si)將(jiang)馬(ma)達(da)頂端固定到翻(fan)滾軸支架的(de)(de)長邊上(shang)。

將第二個馬(ma)達(da)的(de)(de)底部(bu)接翻滾(gun)軸支架(jia)的(de)(de)另一端上，而馬(ma)達(da)的(de)(de)頂端則依照(zhao)同洋(yang)的(de)(de)方式接到俯仰軸支架(jia)上。

步驟十：安裝攝影機和電池

我設計的這臺四旋翼可以(yi)這當地平(ping)衡(heng)3S 2，200mAh鋰電(dian)池和GoPro Hero3白色(se)款的重量。若你使用其他設備(bei)，請確(que)保(bao)你的CG（重心(xin)）維持在機身(shen)中央。以下示(shi)范(fan)如何使其達到平衡。

小提示：雖然GoPro 這款(kuan)相機相當(dang)耐摔，但(dan)你(ni)或許也會(hui)想(xiang)制作(zuo)一(yi)臺具有相同(tong)重(zhong)量與(yu)大小(xiao)的(de)「假」相機，在(zai)(zai)首次(ci)與(yu)后續(xu)幾次(ci)試飛時可以(yi)先裝在(zai)(zai)機上。

若(ruo)要(yao)讓云臺(tai)馬達運轉平順，相(xiang)機必須要(yao)在(zai)兩軸(zhou)上(shang)(shang)達成平衡。將(jiang)(jiang)雙面膠帶(dai)(dai)的其(qi)中一側先黏在(zai)自己的襯衫上(shang)(shang)以(yi)減弱其(qi)黏性。將(jiang)(jiang)膠帶(dai)(dai)另(ling)一面貼(tie)在(zai)俯仰支(zhi)架上(shang)(shang)，再把你的GoPro固(gu)定在黏性較弱(ruo)的那一側， 慢慢找出(chu)平(ping)衡只(zhi)需使用兩(liang)支(zhi)螺(luo)絲便可將馬達(da)固(gu)定在支(zhi)架上，裁切馬達(da)支(zhi)架以(yi)減輕重量(liang)。可用厚橡膠軟管(guan)來製作(zuo)兩(liang)組(zu)防震裝置，也可以(yi)做出(chu)方向控制器支(zhi)架與(yu)電池支(zhi)架，以(yi)防止相機受螺(luo)旋漿震動影響，并且預(yu)留可安裝方向控制板的空間(jian)。

將骨架(jia)(jia)(jia)反過來放，讓攝影機(ji)、支(zhi)架(jia)(jia)(jia)與電池在(zai)骨架(jia)(jia)(jia)底部的(de)(de)防震裝(zhuang)置中央點(dian)取得(de)平(ping)衡(heng)。將組裝(zhuang)的(de)(de)裝(zhuang)置沿骨架(jia)(jia)(jia)前(qian)后調整位(wei)置，直到整臺(tai)四旋翼裝(zhuang)置可在(zai)你(ni)的(de)(de)兩指間取得(de)平(ping)衡(heng)點(dian)，且平(ping)衡(heng)點(dian)也位(wei)于任兩端(duan)的(de)(de)中心。

找到重(zhong)心之后，將(jiang)兩組束線(xian)帶(dai)(dai)以交叉的方式將(jiang)支(zhi)架邦在(zai)(zai)防震裝置(zhi)上。在(zai)(zai)電池底(di)部黏上魔鬼氈膠帶(dai)(dai)，再將(jiang)電池固定在(zai)(zai)支(zhi)架上。你(ni)也可以在(zai)(zai)支(zhi)架和電池上添(tian)加魔鬼氈膠帶(dai)(dai)以提供額(e)外的固定效(xiao)果。

步驟十一：架設航空電子設備

先將飛行控制(zhi)板、接收器(qi)和其(qi)他模組排列好(hao)之后，再安裝到機身上(shang)。找(zhao)出你滿意的擺放方式(shi)之后， 用雙面膠帶將所有零(ling)件固定到(dao)機身(shen)上。

進(jin)行(xing)飛(fei)行(xing)控制器的安裝，這次(ci)我(wo)使用3DRobotics 所推出內(nei)含加速(su)度計的ArduPilot Mega（ APM ）2.6，其(qi)有(you)特定的正(zheng)確(que)安裝(zhuang)方向。請(qing)將APM盒(he)上的(de)(de)箭頭對齊(qi)四旋翼的(de)(de)正前方，再以雙面(mian)膠帶(dai)將其固定。

安裝GPS/ 邏盤模組時， 需對齊骨(gu)架底部(bu)的延伸線，同時模組上的箭頭也(ye)必須(xu)對準前方。同洋(yang)用雙(shuang)面膠(jiao)固定住，再把線接(jie)到APM的「GPS 」接頭。

從右前(qian)方(fang)開(kai)始，依順時針方(fang)向（由上往下看）將ESC線(xian)接到APM的(de)1、4、2和3號接頭上。

將接收器(qi)沿著APM安裝，并用雙面膠固定，再(zai)將(jiang)其1至5頻道接到APM上的相對(dui)應輸(shu)入孔。

步驟十二：安裝云臺控制器

云臺(tai)控制器包(bao)含兩塊電路(lu)板(ban)：較(jiao)大(da)的控制板(ban)和較(jiao)小的IMU傳感器，也(ye)就是在安裝防震(zhen)裝置時所預留的(de)空(kong)間里。

用泡棉膠帶(dai)覆蓋支架的表(biao)面，以防焊點與裸(luo)露的鋁發生短路，接著將(jiang)控制板以束線帶(dai)固定(ding)于其上。IMU能(neng)偵測相機(ji)(ji)方向，但(dan)需要安裝在同一架飛機(ji)(ji)上才行。用雙面膠將它安裝于俯仰(yang)軸支架的底部(bu)，接(jie)著把(ba)線接(jie)回控制(zhi)板(ban)上。將云臺馬達的3條(tiao)線接至控(kong)制板(ban)的接頭上。用束(shu)線帶固定每(mei)條(tiao)線，預留一部(bu)分電線讓云臺馬達可自由(you)旋(xuan)轉。

步驟十三：安裝軟件

飛行(xing)控制板、ESC和方(fang)向控制器都需在(zai)起飛前先(xian)進(jin)行(xing)校準與設定，可依(yi)照裝置上(shang)(shang)隨附的(de)說明(ming)書或線(xian)上(shang)(shang)說明(ming)的(de)步驟(zou)來進(jin)行(xing)。

步驟十四：加上螺旋漿

在安裝螺旋漿(jiang)之前，可在馬(ma)達轉軸貼一些遮蔽(bi)膠帶，以方(fang)便觀察(cha)它(ta)們旋轉的(de)方(fang)向。從上方(fang)往下看，馬(ma)達3與(yu)馬達4應該以順時鐘旋轉，而馬(ma)達1與馬達2則是以逆時鐘旋轉。如果其中一個馬達方向錯置(zhi)，只要將其連接至ESC的3條(tiao)線中的2條互換即可。

警告：如果你需(xu)要(yao)使其中一顆馬達反轉(zhuan)，只要(yao)將馬達的控制線對調即可，而不是改變ESC 的(de)線。千萬不要將(jiang)ESC 的電(dian)線反(fan)接(jie)！

對穩(wen)定(ding)飛行而(er)言，最重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)便是螺(luo)旋(xuan)漿(jiang)需要(yao)(yao)平(ping)衡！有一些間單的(de)(de)(de)小方(fang)法，但最間單的(de)(de)(de)莫(mo)過于打(da)磨每片螺(luo)旋(xuan)漿(jiang)上較厚的(de)(de)(de)部分(fen)，直到螺(luo)旋(xuan)漿(jiang)與水平(ping)軸(zhou)達成平(ping)衡為止（只磨平(ping)整面，不(bu)要(yao)(yao)動到前緣或尾(wei)緣）。

一(yi)旦螺旋漿(jiang)取得平衡之后，將(jiang)它們裝到馬達轉軸上并瑣緊(jin)螺絲。你會用到兩(liang)個傳統的「拖曳式」螺旋漿(jiang)和兩(liang)個反向的「推進式」螺旋漿(jiang)。馬達1與馬達(da)2使用(yong)拖曳(ye)式螺(luo)旋漿，馬達(da)3與4則(ze)使(shi)用推進式螺旋漿(jiang)（若你并非(fei)使(shi)用APM飛行控(kong)制器，你(ni)的螺(luo)旋漿配置可(ke)能會有所不同）。待配置完畢后，在(zai)各(ge)個馬達支架上(shang)劃(hua)記其(qi)編號和轉動方向(xiang)以利參(can)考。

確定(ding)螺(luo)(luo)旋漿(jiang)(jiang)達到平衡，所有(you)零(ling)件都(dou)安裝(zhuang)牢固，且(qie)沒有(you)任(ren)何螺(luo)(luo)旋漿(jiang)(jiang)、陀螺(luo)(luo)儀(yi)或控制器(qi)反裝(zhuang)。檢查你所有(you)的無線(xian)電修改(gai)設定(ding)皆已(yi)歸零(ling)（若你需要修改(gai)，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。