無(wú)人機(jī)的入門(mén)學(xué)習(xí)其實(shí)并沒(méi)有大家想的那么復(fù)雜,就算是沒(méi)有任何技術(shù)背景的同學(xué),也能在一定時(shí)間內(nèi)掌握基礎(chǔ)的飛行技能,尤其是多旋翼無(wú)人機(jī)。比如說(shuō),DJI(大疆)的多旋翼無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為了大眾熟知的產(chǎn)品,市面上很多人都能操作,甚至成為了生活的一部分。也因此,飛行方面的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)其實(shí)并不難,接下來(lái)我們將深入探討零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)多旋翼無(wú)人機(jī)的可行性。
1、無(wú)人機(jī)的基本構(gòu)成
如果你想了解無(wú)人機(jī)的運(yùn)作原理,首先需要知道它的基本構(gòu)成。無(wú)人機(jī)通常由以下幾個(gè)關(guān)鍵部分組成:
(1)機(jī)架平臺(tái):就是無(wú)人機(jī)的“骨架”,常見(jiàn)的材料有塑料、玻纖和碳纖維等,選材直接影響飛行器的重量和穩(wěn)定性。
(2)飛控系統(tǒng):飛控是無(wú)人機(jī)的大腦,包含單片機(jī)主控芯片、三軸陀螺儀、加速度計(jì)等傳感器,用來(lái)維持飛行平衡和響應(yīng)飛行指令。
(3)通信鏈路:這個(gè)主要用于控制無(wú)人機(jī)的飛行和傳輸數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在大部分商用無(wú)人機(jī)都采用三合一的數(shù)字遙控器系統(tǒng),可以同時(shí)控制飛行、上傳航線、以及實(shí)時(shí)傳輸圖像。
(4)動(dòng)力系統(tǒng):主要由電池、電調(diào)(電子調(diào)速器)、電機(jī)和槳葉組成。電池為無(wú)人機(jī)提供動(dòng)力,電調(diào)調(diào)節(jié)電流來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
(5)負(fù)載系統(tǒng):這就是無(wú)人機(jī)搭載的附加設(shè)備,最常見(jiàn)的就是攝影系統(tǒng),其他應(yīng)用如農(nóng)業(yè)噴灑、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械臂等。
了解這些構(gòu)成之后,你對(duì)無(wú)人機(jī)的工作原理會(huì)有一個(gè)初步的概念,但要自己動(dòng)手組裝一臺(tái)無(wú)人機(jī),還是有不少技術(shù)門(mén)檻的。
2、無(wú)人機(jī)的電路控制原理
要更好地理解無(wú)人機(jī)的工作原理,可以將無(wú)人機(jī)比作一個(gè)“人”。飛控系統(tǒng)就像人的“大腦”和“感官”,動(dòng)力系統(tǒng)就是“手腳”和能量傳輸,而遙控系統(tǒng)則是“指令傳遞”系統(tǒng)。
飛控系統(tǒng)的核心是單片機(jī)主控芯片,它通過(guò)傳感器(比如三軸陀螺儀、加速度計(jì)等)感知無(wú)人機(jī)的姿態(tài)。當(dāng)飛控系統(tǒng)接收到飛行指令時(shí),主控芯片會(huì)處理這些信號(hào),并傳輸給電調(diào)。電調(diào)根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而控制無(wú)人機(jī)的飛行方向和動(dòng)作。比如,當(dāng)你操控遙控器讓無(wú)人機(jī)向前飛時(shí),飛控系統(tǒng)會(huì)讓后面的電機(jī)轉(zhuǎn)得更快,從而產(chǎn)生向前的推力,使無(wú)人機(jī)向前飛行。
通過(guò)這種方式,飛控系統(tǒng)能夠讓無(wú)人機(jī)保持平衡,執(zhí)行各種飛行動(dòng)作。而對(duì)于一個(gè)初學(xué)者來(lái)說(shuō),了解這些基本原理有助于你更好地理解如何操控和維護(hù)無(wú)人機(jī)。
3、零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的難度
對(duì)于完全零基礎(chǔ)的朋友來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)的過(guò)程其實(shí)并不復(fù)雜,主要有兩個(gè)方面需要掌握:飛行技巧和硬件搭配。
(1)飛行技巧:飛行技巧的學(xué)習(xí)相對(duì)簡(jiǎn)單,尤其是對(duì)于常見(jiàn)的DJI系列無(wú)人機(jī),其自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)和一鍵起降功能,極大地降低了飛行難度。你只需要掌握如何控制方向、升降和避障,飛行基礎(chǔ)可以很快上手。不過(guò),飛行中還是需要注意安全,了解相關(guān)法規(guī),避免飛行時(shí)發(fā)生意外。
(2)硬件搭配:如果你有興趣自己動(dòng)手組裝無(wú)人機(jī),這就需要一點(diǎn)工程思維了。飛控系統(tǒng)、電調(diào)、電池和機(jī)架等各個(gè)模塊的選擇和搭配,涉及到很多參數(shù)的匹配。例如,飛控系統(tǒng)的選擇通常會(huì)考慮到其開(kāi)源程度,像Pixhawk這樣的開(kāi)源飛控非常適合初學(xué)者進(jìn)行自定義和學(xué)習(xí)。機(jī)架的選擇也很重要,初學(xué)者可以選擇軸距為380~450mm的機(jī)架,搭配2212或2216的電機(jī)。
此外,電池的選擇也是至關(guān)重要的,常見(jiàn)的電池有3S和4S兩種,選電池時(shí)要看電調(diào)和電機(jī)的支持范圍。電池容量通常選擇5200mAh左右,這能保證較長(zhǎng)時(shí)間的飛行。