1、四轴飞行器设计概述褚凯09电子信息工程 011Wit智能车团队智能车团队 一、四轴简介及其发展前景 二、系统组成 三、硬件及控制算法 四、后续研究2四轴简介及其发展前景什么是四轴飞行器? 3四轴飞行器是微型飞行器的其中一种,也是一种智能机器人。其构造特点是在它的四个角上各装有一旋翼,由电机分别带动,叶片可以正转,也可以反转。为了保持飞行器的稳定飞行,在四轴飞行器上装有 3个方向的陀螺仪和 3 轴加速度传感器组成惯性导航模块,通过电子调控器来保证其快速飞行。四轴简介及其发展前景如何运动?4“ +” 型飞行模式 “ X” 型飞行模式四轴简介及其发展前景其发展前景如何?5四轴飞行器可搭载 GPS、北
2、斗导航系统、高清摄像头、各种科研设备甚至武器系统,民用型的飞行器可执行灾情调查救援任务如水灾、火灾、地震等;喷洒农田、林区农药;监测化工厂等危险场所的危险气体的浓度;巡查输油管线、输电线路;连续监控重要的设施;区域性空地、空海通讯中继等。军用的飞行器可执行高空定点侦查,情报搜寻以及武装攻击等高风险任务。系统组成四大部分: 机械结构 无刷电机驱动 飞控电路板 飞控算法6系统组成飞行控制电路板7系统组成姿态检测模块( AHRS)1.三轴加速度计2.三轴陀螺仪3.三轴地磁仪4.气压计8系统组成飞控算法1.滤波融合算法2.平衡控制算法3.自稳控制算法4.飞行控制算法 9硬件及控制算法主要硬件模块 :从
3、设计初期到最终完成设计一共设计并投板 2版 PCB。其中第一版主要包含 电源供应电路 、 4路 电机驱动接口 、STM32最小系统电路 、 SWD下载调试接口 、 启动方式选择接口 、 NRF24L01无线模块接口 、一个 串口接口 、三轴加速度计三轴陀螺仪 MPU6050驱动 电路、地磁仪HMC5883驱动 电路以及 OLED液晶模块显示接口 。第二版主要包含 电源供应电路 、 8路 电机驱动接口 、STM32最小系统 、 JLINK下载调试接口 、 启动方式选择接口 、 NRF24L01无线模块接口 、 蓝牙串口模块驱动 电路、 2个 串口接口 、三轴加速度计三轴陀螺仪 MPU6050驱动 电路、地磁仪 HMC5883驱动 电路、 气压计 BMP180驱动电路、 OLED液晶模块显示接口 、 GPS导航模块接口 、 蜂鸣器电路 以及 电压监测电路 ,并将其余几乎所有闲置 IO口引出,方便后期功能升级扩展 。