2014年8月20日 星期三

多旋翼發展歷程

多軸飛行器(Multirotor),是一種具有兩個旋翼軸以上的旋翼飛行器。由每個軸末端的電動機轉動,帶動旋翼從而產生上升動力。旋翼的角度固定而不像傳統直升飛機那樣可變。透過改變不同旋翼之間的相對速度可以改變推進力的扭矩,從而控制飛行器的運動軌跡。目前實作的多軸飛行器外型相對飛機來說小很多。
因為多軸飛行器容易製造控制,所以常用來製作模型和遙控飛行器。常見的有四軸、六軸、八軸飛行器。它的體積小重量輕,因此攜帶方便,能輕易進入人不易進入的各種惡劣環境。發展到如今,多軸飛行器已可執行航拍電影取景、即時監控、地形勘探等飛行任務。在電影《三個傻瓜》中,男主角從垃圾桶撿回後來拍到學生慘劇的那部四軸飛行器,便是多軸飛行器的一種。
四軸飛行器又稱四旋翼四轉子,是一種多旋翼飛行器,用四個馬達與旋翼來控制懸停、維持姿態及平飛。控制方式和固定翼飛機不同,它通過旋翼提供的推力使飛機升空。它的四個旋翼大小相同,分布位置接近對稱。對於簡單的設計來說,僅僅通過調整不同旋翼之間的相對速度來調節不同位置的推力,並克服每個旋翼之間的反扭力矩,就可以控制飛機維持姿態、或完成各種機動飛行。這一點也和直升機不同,常見的直升機有兩個旋翼,尾槳只起到抵消主旋翼產生的扭矩,控制飛機偏航運動的功能。
早期飛機設計中,四軸飛行器被用來解決旋翼機的扭矩問題。主副旋翼的設計也可以解決扭矩問題,但副旋翼不能提供升力,效率低。且使用尾槳的設計在結構上比使用多旋翼要複雜很多。因此四軸飛行器是最早的垂直起降飛行器。但是早期所設計的型號性能極差,難於操控和大型化。尤其是油門的控制難以做到精確和迅速。再加上傳統的直升機構型在巡航時的效率要優於四軸飛行器。因此,在直升機的技術問題得
以解決後,四軸飛行器就迅速從飛行器設計方式中銷聲匿跡了。
近來四軸飛行器在無人機領域獲得了新生。使用電傳飛行控制系統以及油門響應速度迅速的電動機作為動力系統,克服了四軸飛行器的主要缺點。四軸飛行器飛行穩定,操控靈活,可以在戶內和戶外使用。

Breguet-Richet Gyroplane(1907年)
Louis Breguet 設計的一個四旋翼直升機。這是第一個離開地球表面的旋轉翼飛機,雖然它只離地幾英尺而已。1908年宣稱試飛多次,但卻沒有提供詳細的飛行報告與數據。

Oehmichen No.2 (1920)
Etienne Oehmichen 在1920年代實驗的旋翼機構型設計,在六種設計中,選用了Oehmichen No.2 的構型,它由一部引擎帶動四個轉子與八個螺旋槳,螺旋槳的角度是可變的。機體使用鋼管構成,每個軸上由一個轉子帶動一個兩葉的螺旋槳,第五個螺旋槳安置在飛機中心,這五個水平的螺旋槳提供了飛機主要的升力來源與側向穩定性,第六個螺旋槳垂直機身安裝在機鼻部位,抵銷偏航扭矩(此設計影響了未來直升機的設計),剩下的一對螺旋槳是用來負責提供推力。該機表現出了相當程度的穩定性與可控性,在1920年代試飛超過1千次,1924年4月14日達成了直升機離地360公尺(390碼)的創舉。
Oehmichen No.2












George De Bothezat helicopter
由 George de Bothezat 和 Ivan Jerome 所設計,為X構形的四旋翼,首次飛行在1922年10月,經過100次的試飛後,在1923年年底達到離地5公尺的成績。雖然証明它的可行性,但由於動力不足、反應遲鈍、機械複雜和可靠度的問題,最後能宣告失敗。試飛影片
George De Bothezat Helicopter














Cnvertawings Model A Quadrotor(1956)
此設計原是希望能廣泛應用於民間與軍方。設計特色為兩台發動機驅動四個轉子,不需要尾軸設計,透過改變轉子之間的推力達到控制的目的。在1950年代中期多次試飛,這架直升機是往後四旋翼的基礎,他也是第一架成功展示的四旋翼直升機。但由於缺乏訂單,該計畫最後只能無奈終止。
Convertwings Model A Quadrotor















VZ-7(1958年)
VZ-7 是Curtiss-Wright公司為美國陸軍打造的一種垂直起降飛機,透過改變四個螺旋槳的推力達到控制的目的。
VZ-7














資料來源:Quadcopter wiki








2014年8月15日 星期五

[四軸飛行器] Dragonfly-蜻蜓 硬體分享與全組裝過程


[四軸飛行器] --Dragonfly硬體全組裝過程





(一)機架部分


有玻纖板版本與純碳纖版本讓機身超輕量化,加上高效率槳配充分利用電池每一分電力,用插件的方式便於組裝,文中分享雷切與CAD圖檔,各位快到巷口7-11雷切一套阿!
(幾時有這種服務?!)

預設多種擴充模組:  超音波定高、GPS、空拍雲台、3DR數據傳輸位置,整配整潔美觀。



Dragonfly機身切版圖(高解析度雷切版本與CAD圖載點在文末)


機架組裝完成圖


手把手教你組裝Dragonfly 




(二)電裝部分

    經實測此組槳配拉力在油門量50%約為700g,在推力與效率表現都很突出,
適合輕附載任務使用。


動力電裝配置

整合於機架,整線完成


機體詳細資訊:

機體相容飛控板:APM、Multiwii、KK ....etc

飛行器軸距:          330mm

材料:      碳纖維、玻璃纖維

馬達:       A2212-13  980KV 

全機重量:                   780g

負載重量:                0~1000g

動力電池:LiPo(3S、2200mAh~5200mAh、15C)

負載懸停時間:       最大15 min

空載懸停時間:     最大20 min

可擴充套件: 

小型無線攝影機(可用於FPV),無線數據傳輸,超音波定高模

組 ,GPS模組,相機雲台。


           超音波裝配








Dragonfly 機架資料 ------點我下載








                           
                                                                                                                                                                                                                   

2014年8月6日 星期三

[Maker - 技術交流] Deviation Devo-10 韌體刷機升級


為了適用DSM2的接收機只好將華科爾刷機升級一下啦!

沒想到刷機過後CP值破表,當然該好好和各位分享。

說到刷機真令人又愛又恨,到底其優勢在哪呢?


1. 幾乎相容市面上所有接收機。

2.支援多國語言介面

3. 可加大發射功率

....


真是令人迫不及待!


下載 兩項 必要軟體

PC端升級工具下載
http://goo.gl/hRg02m


華柯爾最新韌體下載
http://deviationtx.com/downloads-new/category/12-deviation-4-0-1


講更新韌體前,先說明如何備份之前所設定的模式吧,首先將遙控器接上USB後,按住ENT後打開遙控器,即可進入USB模式,此時可以從"我的電腦"裡找到遙控器的磁碟,將圖片中的兩個檔案拷貝下來,更新完後附蓋回去即可。




備份部分說完了,進入更新韌體的正題!
第一歩,先將遙控器接上USB線 按著 EXT 鈕 開啟電源,就會進入程序升級畫面。

                         

開啟PC端升級工具,點選圖片中的"1"的位置掛載所下載的版韌體(.dfu 檔案)後,點選圖片中的"2" Upgrade 。



燒錄中...


燒錄成功!


燒錄完成就可以關掉電源了,然後按著ENT再次開啟遙控器,進入USB模式。


此時電腦會出現一個新的磁碟,並跳出是否格式化的訊息。大膽格式化下去吧!



進入空的磁碟,將除了注記的兩個檔案外其餘皆複製到空的磁碟之中。



刷機成功!


刷機成功後,搖控器預設語言為英語,請按ENT => Transmitter menu => Transmitter config
=>  Language,按NET進入後選擇你想要的語言,我想一般都是選擇繁體中文吧~

更改完語言後記得還要做搖控器校正唷,就在語言選擇的下面進入遙控器校正,依照步驟一歩一歩執行即可。

將所有遙桿置中後按ENT。


此時將遙控器的每個通道都打到最高與最低的極限。


校正完成即可。













2014年8月5日 星期二

[Open Skyler-環境監控計畫] 2014 COSCUP 開源人年會 計畫推廣演說


2014 COSCUP 開源人年會  推廣計畫議程

希望藉由自由開放分享的多旋翼無人行器,與各位共享有這片自由的天空。


[Open Skyler-環境監控計畫] 多旋翼河川監測計畫前導影片


我們是一個大學生組成的團隊 Open Skyler

從一開始一個人默默的做水質檢測

到一個團隊開發出一套自動化的量測系統

希望構築一個平台 讓更多人了解生活周遭的環境到底怎麼了,這塊土地還好嗎?

期能喚醒更多的意識 愛護這顆美麗的星球。



[四軸飛行器][機體資訊] 機體外觀與資訊



[機體資訊]

飛行器軸距:          200mm


材料:      碳纖維、玻璃纖維

馬達:       A1510 2200KV 

空機重量:                   450g

負載重量:                0~500g

動力電池:LiPo(3S、2200mAh~3100mAh、15C)

負載懸停時間:       最大10 min

空載懸停時間:     最大15分min

可擴充套件: 小型無線攝影機(可用於FPV),無線數據傳輸,超音波定高模組 。


相關飛行影片:


video

[活動資訊] 2014 makerconf 掌上型多旋翼工作坊


千呼萬喚始出來,由 Ark Lab 團隊所發起的 "掌上型多旋翼工作坊" 火熱燈場!


活動資訊 ↓↓↓↓↓

主辦單位
- 台灣 Maker 社群
- 中研院.資創中心.自由軟體鑄造場
舉辦日期
- 2014 年 8 月 9 日
舉辦地點
- 中央研究院 社會科學人文館
會議主題
- Maker 主題介紹:Maker 精神、Maker 文化與 Maker 資源介紹。
- 人機介面(HCI/HMI):使用開源軟硬體在人機介面上的改進與展示。
- 理論與工程的結合:使用開源軟硬體所實作的專案,並能深入說明所使用的理論與工程意義。
- 教學與教育的應用:使用開源軟硬體在教育或教學上的應用與展示。

工作坊內容介紹
http://www.makerconf.tw/?p=111