多用途直升机

多旋翼飞行器是一种可向所有方向（6 个自由度）提供推力的多旋翼飞行器。这样，它就可以向任何方向移动，而无需倾斜，并且可以在任意倾斜角度悬停。所有这些都是通过以特定方式安排电机位置和推力轴来实现的：

这次建造沿用了 达里奥-布雷西亚尼和拉斐尔-安德烈亚 (打开新窗口）.

材料清单

该构建所需的组件有

• 电子设备
  • 飞行控制器： Holybro KakuteH7
  • 与 2x Tekko32 F4 4in1 电子调速器 (打开新窗口）

  备注

  您可以选择自己的飞行控制器，它只需支持 8 个 DShot 输出即可。

  • 全球定位系统： ZED-F9P (打开新窗口）
  • GPS 螺旋天线 (打开新窗口）

  备注

  任何其他 GPS 也可以使用，但螺旋天线在倒立飞行中的表现会更好。

  • 任何遥控接收器
  • 外部磁力计我们使用 RM-3100 (打开新窗口）.
  • 遥测链路，例如 无线网络
• 推进器
  • 电机8x BrotherHobby LPD 2306.5 2000KV/2450KV/2650KV (打开新窗口）
  • 3D 螺旋桨： 2x HQProp 3D 5X3.5X3 3叶螺旋桨（一套4个） (打开新窗口） 或 2 倍 Gemfan 513D 3叶 3D 螺旋桨（4个装） (打开新窗口）
  • 电池：我们使用的是 6S 3300mAh 锂电池。请务必检查尺寸，使其适合机架。
  • 电池带
• 框架
  • 碳素方管 R 8mm X 7mm X 1000mm，如 这里 (打开新窗口）
  • 碳棒 R 3mm X 2mm X 1000mm，例如 这里 (打开新窗口）
  • 所需长度：
    • 方形管：8 根，长度为 248 毫米
    • 杆：12x328 毫米、6x465 毫米
  • 螺丝
    • 电机和支座40x M3x12mm
    • FC 安装4x M3x35mm，4x M3 螺母
  • 支座4x 40mm
• 三轴模型 (打开新窗口）

装配

框架

• 打印 3D 部件

  备注

  角件的方向很重要。如果杆的角度不对，你就会注意到是否有问题。

• 切割杆

• 将框架部件连接在一起，测试是否都能正常工作：

  

• 将电机尽量向外放置，不要让螺旋桨接触到杆。

电子产品

将外围设备焊接到飞行控制器上。我们使用了以下分配：

• 电调：2 个电调可以直接连接到 KakuteH7 的两个连接器上。为了避免冲突，我们去掉了其中一个连接器上的电源针脚（最右边的针脚）。
• 遥测至 UART1
• GPS 至 UART4
• RC 至 UART6

备注

• 确保磁强计远离电源。我们最终将其放置在中心部件的底部，并垫上 4 厘米厚的泡沫塑料。
• 在气压计上贴一些胶带（不要贴住开口！），以避免光线的影响。
• 我们没有给框架涂胶。当然，初次试飞后最好粘一下，但不粘也行。

软件配置

ESC

首先，将电调配置为 3D 模式（双向）。在 3D 模式下，我们在使用原有的电调设置时遇到了一些问题：在尝试切换方向时，电机有时无法启动，直到电调重新启动。因此我们不得不更改电调设置。

为此，您可以在飞行控制器上使用 Betaflight，然后使用直通模式和 BL Heli 套件（确保在 Betaflight 中配置了带有 8 个发动机的机身）。设置如下

特别是

• 将电机方向设置为 双向软
• 将升压功率增至 100% (这比较保守，可能会降低效率）

备注

确保更改设置后电机不会过热。

PX4

• 选择通用多旋翼飞行器机身
• 使用 上膛开关请勿使用棍棒上膛
• 选择 DShot 作为所有八个输出端的输出协议
• 据此配置电机： 我们采用了以下惯例：电机朝向轴指向的方向。旋转方向与正推力（向上移动电机滑块）方向一致。请确保使用正确的道具，因为道具有 CCW 和 CW 两种版本。
• 参数
  • 更改去饱和逻辑以改善姿态跟踪：设置 CA_METHOD 为 0。
  • 禁用故障检测： 设置 FD_FAIL_P 和 FD_FAIL_R 为 0。
• 该文件 (打开新窗口） 包含所有相关参数。

视频

模拟

Gazebo Classic 中有一个全方位直升机模拟目标：

生产 px4_sitl gazebo-classic_omnicopter

备注

一些一般性意见：

• 悬停节流阀约为 30%。
• 飞行时间约为 4-5 分钟。如果使用更大的螺旋桨，飞行时间可能会稍有延长。