最酷DIY无人机

1　自行车钢圈四轴直升机   

这个项目证明了一个真理：四轴直升机的底盘可以用任何足够轻和足够坚固的材料制成。Sam Ley制作的这架四轴直升机（见图2.1）飞得很出色，并且在多次坠机中幸存下来。   

在第4章中，你将购买或者制作自己的机身，但是在做出决定时，回顾一下这架疯狂的四轴直升机，就能知道自己有很多的选择。   

2　3D打印的小型四轴直升机    

这个机身是由Thingiverse用户Brendan22设计的，有各种不同的配置，包括图2.2中展示的四旋翼小型无人机。另一种配置（T-6）包含3根连杆，每根上装有两个马达和推进器。可以在如下网站找到Brendan22的设计：http://www.thingiverse.com/Brendan22/。

这是第4章中开始自己的制作时，应该考虑的DIY机身的另一个例子。你可以利用Thingiverse等免费资源，简单地制作想要的部件，从而节约大量的时间。当然，如果你有一台3D打印机，一切都很
简单！

图2.1 Sam Ley巧妙地使用能找到的材料，制作四轴直升机的机身
（图片来源：Sam Ley[CC-A]）

图2.2 对机身设计有主意了？那就把它打印出来

（图片来源：Brendan22）  

3 晒衣绳赛车

这个自主式机器人由Mike Hord制作，可以沿着一根晒衣绳或者缆绳到达终点，然后返回。它非常简单，但仍然称得上是无人机! 控制系统很简单—超声波传感器告诉微控制器反转马达—没有转向装置。在
图2.3中可以看到这辆赛车。

图2.3 这个自主式巡线机器人可以来回走动（图片来源：Pat Arneson）    

这辆赛车说明，无人机可以具有任何外观。在制作无人机时不要仅限于一个类别。本书中用4章的篇幅详细介绍了四轴直升机之外的无人机，包括火箭、飞艇、小艇和汽车。

4 Vessels

Vessels（意为“船只”）项目由Stephen Kelly、 Sofian Audry和 Samuel St. Aubin设计制作，包含数10个小型漂浮机器人（如图2.4所示）。它们在一个水池中疾驰，用红外线和语音相互通信。这个项目的思路是，这些机器人的表现就像是自然出现的生物一样。在http://vessels.perte-de-signal.org/project/上可以更多地了解Vessels项目。

第11章详细介绍了使用计算机风扇来运动的一个漂浮式无人机。这种简单的慢速小艇非常适合于在后院试验，因为可以很容易地测试它们！

图2.4 这些自主式机器人的行动真的像生物
（图片来源：Beatriz Orviz，LABoral[西班牙]）

5 无线电控制飞艇

这艘飞艇由爱达荷州立大学机器人学专业的学生及讲师制作的，使用两个直流马达作为推进装置，每个马达由一个伺服马达控制方向，因此可以独立转向（见图2.5）。操作者用定制的手持遥控单元控制飞艇；飞艇座舱中的XBee无线卡与控制器相互通信。可以在http://www.thingiverse.com/thing:98815了解这一项目的更多细节。    

在第7章中，你将有机会制作一艘飞艇，其中使用激光切割的木制内舱支撑一对马达，艇上配备无线电控制接收机。

6 FPV四轴直升机    

Steve Lodefink制作的这架漂亮的四轴直升机（见图2.6）已经不复存在—因为拍摄照片之后的第一次飞行中，它遭遇故障从空中坠落，在地面摔成碎片。它有两个摄像头：一个低分辨率FPV（第一视角）摄像头通过无线电波传递图像，另一个GoPro Hero2摄像头用于高分辨率拍摄。

图2.5 这艘飞艇配备了3D打印的客舱（图片来源：Geran Call）

图2.6 这架可爱的四轴直升机失去动力，坠落到地面（图片来源：Steve Lodefink）

这架无人机如此漂亮，足以说明四轴直升机成为流行类别的原因。在本书中，你将分阶段制作一架四轴直升机（比Steve的更小、更简单）。

7 无线电控制敞篷三轮车 

图2.7中的三轮车使用3D打印的车身和车轮，由伺服系统控制可转向的前轮，马达驱动的后轮推动车辆。转向和行动由一个经典的无线电控制装置控制。在http://www.thingiverse.com/thing:499130可以找到设计文件

图2.7 这辆无线电控制三轮车采用了3D打印的底盘
（图片来源：cupidmood）  

在地面行走的无人机称作***车，你将在第13章中制作一辆。***车和飞行机器人相比有不同的优先考虑因素和挑战，制作的时候很有乐趣。

8 可折叠四轴直升机  

Roger Mueller设计和打印了他的四轴直升机的机身，使其容易折叠，这样就可以在户外远足的时候带上它。在图2.8中，你可以看到它从20米的空中跌落之后的情况—只有着陆支柱折断。在Thingiverse.com上可以找到它的设计：http://www.thingiverse.com/thing:71972。 

设计和构建无人机时所要考虑的一个因素是它们可能发生坠机！每只“飞鸟”都至少会从空中跌落一次。第12章详细介绍一些保护无人机免受冲击损害的附件，例如降落伞和塑料内舱。  

9 小型四轴直升机   

Steve Doll的“SK!TR”四轴直升机（见图2.9）只有手掌那么大（不含马达连杆），使用开源的飞行稳定装置OpenPilot CopterControl（openpilot.org）。Steve经营自己的四轴直升机商店（hovership.com），销售马达、机身和成套组件。

图2.8 Roger Mueller的可折叠四轴直升机从坠机事故中幸存，只有着陆支柱折断
（图片来源：Roger Mueller）   

第8章详细介绍其他一些自动驾驶仪（也称为飞行控制器）。我们将为自己的四轴直升机添加一个普通的控制器。

图2.9 Steve Doll的“SK!TR”四轴直升机很小，可以装进饭盒中（图片来源：Steve Doll）

10 3D打印的无线电控制小艇

Michael Christou的3D打印小艇使用螺旋桨、推进器和其他推动装置穿行于水面。Michael是一位退休的前工程师，他发挥了想象力来设计外观帅气的交通工具，如图2.10所示的小艇。在http://www.thingiverse.com/thing:272132可以了解更多。

图2.10 Michael Christou的无线电控制小艇设计可以下载和打印

（图片来源：Michael Christou）

第11章将介绍水中的无人机，在那一章中，你将了解制作无人小艇的重要方面：防水。

11 三轴直升机

图2.11中的碳纤维UAV是围绕非常便宜的开源电路板—MultiWii飞行控制器制作的。三轴直升机的工作原理和四轴直升机不同，因为其中一个马达不是固定的。三轴直升机的后推进器在伺服机构的帮助下移动，可以进行超高机动性飞行。此外，这架三轴直升机的正面有一个GoPro摄像机支架。更多信息请参见http://theboredengineers.com/2013/07/the-tricopter/。

这个三轴直升机项目说明了多轴直升机的一个现象：除了常规的老式四轴直升机之外，还有很多值得探索的有趣配置，包括6个、8个和3个推进器的型号。

图2.11 这架3轴直升机具有很高的机动性，这归功于可移动的第三个马达
（图片来源：theboredengineers）     

12 万向轮***车

车轮对于***车很重要，因为这是它用来“***”的装置！图2.12中的3D打印***车配备万向轮，从而提出了更高的要求，万向轮由马达驱动车轮和边缘携带的无动力小轮组成，使车辆可以向任何方向移动。这辆***车由一个Chumby One微控制器控制，可以在http://www.thingiverse.com/thing:5681了解更多细节。

你将在第13章中学习到各种车轮。对于***车制作者来说，这和四轴直升机玩家选择推进器一样重要。好消息是，购买或者制作车轮有很多很酷的选择。

图2.12 这辆***车使用万向轮，可以任意转向
（图片来源：Madox）

13 小结

希望本章已经让你对四处可见（在某些情况下，这并不夸张）的无人机有了感性认识。你有机会学习更多关于各种无人机的知识，包括四轴直升机、小艇、飞机和汽车。在第3章中，你将看到一些和本章中的无人机很相似但制作更精良的成套组件和成品。

本文摘自：《无人机DIY》

本文转载自异步社区。

原文链接：https://www.epubit.com/articleDetails?id=NC7E3EF90A60000014EDF1790B5309460