阿尔杜伊诺飞行控制器

这个Arduino飞行控制器项目的灵感来源于Joop Brokking的自动调平四旋翼无人机制作项目。我的目标是从零开始组装这架无人机，然后使用Arduino作为控制器，而不是使用现成的飞行控制器板。无人机的机身由我自行设计并3D打印，我还定制制作了一块电路板来连接所有电子元件，并组装了这个飞行控制器，以确保所有部件能够协同工作。

迭代

该项目经历了多次迭代。第一版以Arduino Uno开发板为核心完成。这是一次快速搭建，目的是让无人机首次升空。机身设计比较粗糙，存在诸多缺陷，导致操作难度较大。这些问题在无人机的下一代产品中得到了解决。

版本2的主要升级之处在于无人机机身的重新设计。我的朋友买了一架折叠式机臂的DJI迷你无人机，用于便携存放，我也想在本项目中尝试类似设计。我将固定机臂替换为可全部收缩至机身的活动机臂。其次，我为无人机打造了完整的底部结构，使电池不再外露。还对部分电子元件进行了微调。为节省内部空间，我将Arduino Uno换成了体积更小的Arduino Nano。此外，我还在无人机

物料清单

这个项目所需的零部件包括：

• 阿尔杜伊诺·纳诺
• MPU6050加速度计/陀螺仪芯片
• BMP280气压计芯片
• 4台2300千伏无刷电机
• 4台30安培电子调速器
• 4个5045型螺旋桨
• 4套699型轴承
• 8根 M2.5x8 规格的金属销钉
• 8个1/4英寸×1
• 配电板
• LED 灯
• 电线/电阻器/电容器
• 锂离子电池，3节2200毫安时
• 电源滑动开关
• 两朵春花()
• 两颗 M3x20 螺丝
• 两颗 M3x14 螺丝
• 3个M3x6螺丝
• 7个M3螺母

组装

每份文件都需要打印一份副本，以便完成组装工作。

磁铁：三个文件中均注明其中包含磁铁。若要添加这些磁铁，您需要在切片软件中将暂停时间设定在正确的层高位置。这些磁铁将用于方便用户在无人机机身盖板下方取用相关部件。

设置

组装好无人机后，首先需要运行“Drone_Setup”文件。系统会引导用户完成一系列提示操作，确保所有设置都正确无误，并且正确使用了遥控输入。提示流程结束后，所有数据都会被保存到EEPROM中。
接下来，运行 Drone_ESC_Calibrate 程序，以测试加速度计和电机。这能确保电机转动方向正确，并且无人机能准确感知自身姿态。
完成这些操作后，你就可以运行“无人机飞行控制器”了。在飞行之前，你应该先调整程序顶部的PID值；这样能让你获得最佳的飞行性能。

比例积分微分

以下是我用于调试无人机自动水平调整功能的 PID 控制器的流程。或许还有更好的方法，但这个方法对我来说效果不错。

执行这些步骤时请务必小心。请务必佩戴合适的安全装备。

1. 将P增益设为1，I/D设为0。检查一下，确保操纵杆移动时，无人机能朝正确的方向移动。
2. 增益
   1. 逐步增加 D 增益，每次增加 1，直到无人机在空中开始变得不稳定。
   2. 继续降低高度,直到无人机稳定飞行。
   3. 将价格折扣25%，即可得出最终价值。
3. 收益率：
   1. 逐步增加P增益，每次增加0.01，直到无人机开始缓慢振荡。
   2. 将其减去 50%，即可得出最终值。
4. 我的收获：
   1. 逐步将增益值增加 0.2，直到无人机开始出现过度补偿的情况。
   2. 将其减去 50%，即可得出最终值。
5. 又涨啦！
   1. 逐渐增加 P 增益，直到它开始出现振荡现象。
   2. 扣几分吧。
6. 通过反复试验来优化这些数值。

找到适合我的有效参数是一个漫长的过程。

代码

你可以查看飞行控制器的代码就在这里发布在 GitHub 上。

最新动态

10月23日：

添加了带有一些更新内容的STL文件新版本。新的后臂设计更加高效，采用弹簧而非杠杆作为驱动部件。此外，还更新了物料清单