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多軸無人飛機很複雜?拆這台四軸飛行器讓你知道有多簡單

商業

談到四軸飛行器,很多人都會想到 Amazon 想在 2015 或 2016 年實現載貨的飛行器 Prime Air 。雖然在商業用途上,多軸飛行器有許多潛在的可能性正在蓬勃發展,但其實四軸飛行器最近已經慢慢變成人人都可以飛的「玩具」了。

要去哪買?在許多模型店裡,其實都已經開始賣四軸飛行器一陣子了。當然,除了模型店外,台灣也有許多比較專業的多軸飛行器工作室,專門組裝比較高階的航拍用等級的多軸飛行器,包括四軸、六軸、八軸 …… ,多軸穩定性高,載重能力也更強(可以載 GoPro、微單眼),但同時也需要更多電力飛行,相對耗電。(請見下圖。未來會逐步把這些不同機種的組裝過程分享給大家)

好,在真的飛之前,你最好了解一下四軸飛行氣的飛行原理,並了解一些簡單的基本知識,才能夠玩得盡興,也可以兼顧自己與別人的安全。不然失去控制亂飛,相信我,好好的娛樂玩具真的會變成「電動血滴子」。

先看一下這台小四軸短暫飛起來的影片吧:

  • 四軸飛行器的飛行原理:蹺蹺板

四軸飛行的基本原理,是靠正反轉速差所產生的反作用的力矩差,當電機 2 和電機 4 逆時針旋轉的同時,電機 1 和電機 3 順時針旋轉,可以平衡旋翼對機身的反扭矩。

另外,通過調節四個電機轉速來改變旋翼轉速,實現升力的變化,進而來控制姿態和位置。(抱歉圖畫得有點醜)

好,那我們現在就先來把這台迷你四軸拆開來,看看它內部到底有什麼好玩的吧!

第一步,先把外部的塑膠架拿下,並把機身下的螺絲全部拆掉,把機身下的黑色塑膠殼取下。


3. 拆解後通常我們可以看到電路板上,一定會有飛控、陀螺儀、加速計,不過在這隻看不太出來,因為廠商避免被抄襲,把晶片上的編號燒掉了。不過你可以看到黑紅並行的電源線,和四顆連接到電路板的馬達。

接著我們把螺旋槳用螺絲起子輕輕拆下來。(一定要輕輕地,不然螺旋槳受傷,它的質量改變後,整檯飛機的飛行方向也會有所改變。這在組四軸飛行器時,很常會遇到這個問題,當飛行器不小心撞到物體,螺旋槳有裂痕、些微碎裂都要換掉。在裝上螺旋槳時,最好也放置在水平儀上,確定兩邊是平衡的。)

拆下螺旋槳後,基本上四軸飛行器就像脫掉了外衣一樣,只剩最裡面的機構了。

在電路板外,我們可以看到電線連接著四顆 DC 直流馬達(跟以前玩的四驅車一樣),讓我們可以透過電壓改變來改變馬達的轉速,藉此獲得升力來飛行。

拆解完畢,已經沒有東西可以拆了!有沒有發現四軸飛行器其實基本原理上是非常簡單的呢。

看完了飛行器,我們來看看這台用的遙控器。雖然它看起來很像遊戲機的把手,但飛四軸飛行器,你不能很用力的推那些按鍵(除非你是經驗老道的飛手),最好還是輕輕地去推油門,慢慢地條前後左右的方向。

如果是初學者,建議先讓自己練習把飛行器定位在空中一個點,等練熟了再做其他飛行動作。

飛行小叮嚀:

室外:

這麼小又輕的飛行器在在室外飛,一定要考慮到風速,如果風速太大,可能起飛後不久馬上就飛走了。如果有 GPS 定位的話,相對穩定非常多,控制上也比較好控制。有些比較高階的機種,甚至可以按一個按鍵就返回原起飛地了。

在室內飛:

不可能有 GPS 訊號,所以一定是全手動控制,祝你好運,最好小心翼翼地練飛,不要砸到人或是把傢俱給砸爛了。

Source: techorange.com

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