微型四旋翼：修订间差异
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微型四旋翼项目的目标是实现一种最大尺寸小于15cm的遥控四旋翼，最低要求可以实现可控飞行。 | |||
微型四旋翼项目最初由[[严斌]]发起并推进，严斌的设计以下简称A型。2013年3月[[王若溪]]获得A型图纸和程序以后开始进行自己的设计，以下简称B型。 | |||
2014年初[[方鑫]]设计了自己的微型四旋翼（C型），他的微型四旋翼首先实现可控飞行。王若溪于2014年6月实现可控飞行。 | |||
2014年7月暑期培训时[[任勇]]也设计了微型四旋翼（D型），将实现方案简化，以便培训新人。 | |||
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=A型= | |||
[[File:严斌的微型四旋翼.jpg|thumb|[[严斌的微型四旋翼]]]] | |||
===完成度=== | |||
* 可使用安卓手机遥控 | |||
* 有姿态保持功能 | |||
===实现方案=== | |||
* 直径7mm直流空心杯电机作为动力，3.7V锂聚合物电池提供能源 | |||
* 旋翼直径46mm，相邻旋翼中心距约60mm | |||
* 整块PCB板作为机身 | |||
* [http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1031/LN1565/PF164476?sc=internet/mcu/product/164476.jsp STM32F103C8]主控制器，[http://www.invensense.com/mems/gyro/mpu6050.html MPU6050]加速度计/速率陀螺，HMC5883磁强计，[http://www.meas-spec.com/product/pressure/MS5611-01BA03.aspx MS5611-01BA03]气压计 | |||
* 单环PID控制器，传感器融合算法是互补滤波或卡尔曼滤波 | |||
=B型= | |||
B型微型四旋翼项目于2014年7月参加[http://www.baike.com/wiki/%E4%B8%8A%E6%B5%B7%E5%BA%86%E7%A7%91%E4%BF%A1%E6%81%AF%E6%8A%80%E6%9C%AF%E6%9C%89%E9%99%90%E5%85%AC%E5%8F%B8 庆科]首届智能硬件创新设计大赛后搁置。 | |||
==目前概况== | |||
[[File:微型四旋翼与AndroPilot地面站.png|thumb|[[微型四旋翼与AndroPilot地面站]]]] | |||
===完成度=== | |||
* 俯仰、滚转保持，航向阻尼 | * 俯仰、滚转保持，航向阻尼 | ||
* 与地面站通信，接受姿态角、航向角速率和油门指令并传回姿态（不包括航向角）、[[Wikipedia:zh:惯性测量单元|IMU]]测量值、电池电压等信息 | * 与地面站通信，接受姿态角、航向角速率和油门指令并传回姿态（不包括航向角）、[[Wikipedia:zh:惯性测量单元|IMU]]测量值、电池电压等信息 | ||
===实现方案=== | |||
* 720直流空心杯电机作为动力，3.7V 250mAh至400mAh锂聚合物电池提供能源 | * 720直流空心杯电机作为动力，3.7V 250mAh至400mAh锂聚合物电池提供能源 | ||
* 旋翼直径46mm，相邻旋翼中心距60mm | * 旋翼直径46mm，相邻旋翼中心距60mm | ||
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* 主控制器中运行[http://www.freertos.org/ FreeRTOS] 8.0.2操作系统，与地面站通信的应用层协议是[http://qgroundcontrol.org/mavlink/start MAVlink]，地面站软件是[http://qgroundcontrol.org/start QGroundControl] | * 主控制器中运行[http://www.freertos.org/ FreeRTOS] 8.0.2操作系统，与地面站通信的应用层协议是[http://qgroundcontrol.org/mavlink/start MAVlink]，地面站软件是[http://qgroundcontrol.org/start QGroundControl] | ||
* 控制器是双环PID，传感器融合算法来自[https://www.samba.org/tridge/UAV/madgwick_internal_report.pdf Madgwick的研究报告] | * 控制器是双环PID，传感器融合算法来自[https://www.samba.org/tridge/UAV/madgwick_internal_report.pdf Madgwick的研究报告] | ||
* | * 根据推导出的飞行动力学模型，飞行器质心被设计得尽量靠近旋翼平面，这样可以使模型变得简单，'''也许'''便于PID调参 | ||
==实现细节== | |||
===飞行动力学模型=== | |||
===姿态测量=== | |||
===控制器=== | |||
===硬件=== | |||
===软件=== | |||
===地面站通信=== | |||
===惯性传感器误差标定=== | |||
===PID参数=== | |||
==历史版本== | |||
=C型= | |||
=D型= | |||
=外部链接= | |||
*[http://www.bitcraze.se/crazyflie/ CrazyFlie] | |||
2015年2月25日 (三) 19:15的版本
微型四旋翼项目的目标是实现一种最大尺寸小于15cm的遥控四旋翼，最低要求可以实现可控飞行。
微型四旋翼项目最初由严斌发起并推进，严斌的设计以下简称A型。2013年3月王若溪获得A型图纸和程序以后开始进行自己的设计，以下简称B型。 2014年初方鑫设计了自己的微型四旋翼（C型），他的微型四旋翼首先实现可控飞行。王若溪于2014年6月实现可控飞行。 2014年7月暑期培训时任勇也设计了微型四旋翼（D型），将实现方案简化，以便培训新人。
A型
完成度
- 可使用安卓手机遥控
- 有姿态保持功能
实现方案
- 直径7mm直流空心杯电机作为动力，3.7V锂聚合物电池提供能源
- 旋翼直径46mm，相邻旋翼中心距约60mm
- 整块PCB板作为机身
- STM32F103C8主控制器，MPU6050加速度计/速率陀螺，HMC5883磁强计，MS5611-01BA03气压计
- 单环PID控制器，传感器融合算法是互补滤波或卡尔曼滤波
B型
B型微型四旋翼项目于2014年7月参加庆科首届智能硬件创新设计大赛后搁置。
目前概况
完成度
- 俯仰、滚转保持，航向阻尼
- 与地面站通信，接受姿态角、航向角速率和油门指令并传回姿态（不包括航向角）、IMU测量值、电池电压等信息
实现方案
- 720直流空心杯电机作为动力，3.7V 250mAh至400mAh锂聚合物电池提供能源
- 旋翼直径46mm，相邻旋翼中心距60mm
- 机身由板材、尼龙柱和小电动直升机尾桨座拼接、粘合而成
- STM32F103C8主控制器，MPU6000加速度计/速率陀螺，通信模块为济南华茂科技有限公司HM-02、HM-06蓝牙模块或者上海庆科信息技术有限公司EMW3161 WiFi模块。
- 主控制器中运行FreeRTOS 8.0.2操作系统，与地面站通信的应用层协议是MAVlink，地面站软件是QGroundControl
- 控制器是双环PID，传感器融合算法来自Madgwick的研究报告
- 根据推导出的飞行动力学模型，飞行器质心被设计得尽量靠近旋翼平面，这样可以使模型变得简单，也许便于PID调参