如何建造无人机：这里有一些正确的分步指南

什么是无人机？

无人机定义

无人机是无人驾驶飞机或飞行机器人，正式称为无人驾驶飞行器 (UAV)。无人机有地面控制器，可以控制飞机并与飞机进行远程通信。

虽然最简单的选择是购买任何商用无人机，例如绑定 n 飞行 (BNF) 或准备飞行 (RTF) 选项，但喜欢冒险的技术爱好者更愿意建造第一人称视角或 FPV 无人机从头开始。

顺便说一句，你不必成为工程师或工科学生也能制造无人机（尽管这是一个巨大的优势）。确实，所有 DIY 无人机爱好者只要有足够的耐心遵循正确的指示，就可以享受拼装无人机的快感。

本指南的本质不仅仅是获得无人机套件并将预组装部件焊接在一起。相反，它是为工程师、设计师和 DIY 无人机爱好者准备的，他们真正想了解构建无人机的各种部件、如何选择这些部件，以及将所有部件组合成一架可以实际飞行的功能无人机的确切步骤.

请记住，学习如何构建 DIY 无人机并不是世界上最简单的事情。所以，不管指令看起来多么简单，但事实是它需要一些认真的工作，但最终的满足使这一切都值得。

现在让我们简要介绍一下不同类型的无人机。

无人机类型

重要的是要知道无人机有不止一种类型，就像有少数分类（如设计、用途、尺寸等）一样。但是，让我们将范围缩小到消费级无人机的设计。其中包括：

单旋翼直升机无人机：

这些类型的无人机也被称为直升机无人机。他们只依靠一个旋翼来保持空中飞行（见鬼，这就是名字！）。

多旋翼无人机：

这些无人机具有一个中央机身和多个为螺旋桨提供动力的转子。这里有一个专业提示：如果你想拥有“天空之眼”，多旋翼无人机是你最好的选择。在航空摄影方面，很难与多旋翼无人机争论，因为它们可以让您很好地控制取景和位置。最常见的多旋翼无人机类型是具有四个旋翼的无人机（四旋翼）。其他还有三旋翼（三旋翼）、六旋翼（六旋翼）、八旋翼（八旋翼）。

自拍无人机：

这些本质上是小型无人机，带有高质量的相机和面部识别功能，可用于自拍。操作自拍无人机通常是通过智能手机上下载的移动应用程序完成的。一些示例包括 DJI Spark、DJI Mavic Pro、Skye Drone 和 JJRC H37 Elfie 无人机。

竞速无人机：

这些是用于赛车比赛的 FPV 无人机，类似于赛车比赛，当然，这场比赛是在空中进行的。每个参与者都戴着一个头戴式显示器，当他们控制配备摄像头的无人机时，会显示实时信息流。质量好的赛车无人机包括Walkera F210 3D、Everyine Wizard X220S、Holy Stone HS230和ARRIS X-Speed 280 V2。

建造无人机所需的基本工具

无论您只是拼凑已经组装好的零件，还是从头开始构建，您都需要一些基本工具。此外，当您需要在坠机后维修无人机时，这些工具会派上用场。

以下是构建（和维修）您的 DIY 无人机所需的一些基本工具。

烙铁：

你需要一个烙铁来连接两根电线，还要组装无人机零件的零碎零件。

磁带：

这些将作为连接器之间急需的绝缘体，以防止短路和坠毁您的无人机。选项包括双面胶带、电工胶带和 Kapton 胶带。

拉链：

拉链很简单，但需要成功构建无人机。使用束线带更容易将 ESC 和其他硬件连接到框架上。

魔术贴：

当您需要将电池连接到框架时，一条魔术贴会派上用场。

万用表：

您将需要此工具来诊断电气问题并检测不同电气部件中的电压。如果您的无人机必须正常运行，万用表是必不可少的工具。

手动工具（六角螺丝刀、螺母螺丝刀/扳手、钳子）：

这些是保护、修改和拆卸无人机不同组件所需的工具。尝试在没有这些工具的情况下构建 DIY 无人机纯属浪费时间。

打火机/热风枪：

热风枪是一个不错的选择，但可能没有必要对电线周围的热缩管施加热量。一个简单的打火机也能很好地完成这项工作。

阻烟器：

这些对于防止在任何短路情况下可能发生的损坏非常有用。如果电流过大，阻烟器上的灯泡会烧坏而不会对您的无人机造成损坏。

镊子：

您将需要这些来移动小电线和微小的电子元件。镊子的长度越长，就越容易接触到可能有点棘手的电线、组件和按钮。

基本无人机部件

您需要的组件和配件取决于您要构建的无人机类型以及您希望它执行的功能。但是，这里是构建几乎所有类型无人机的基本部件。

1.框架：

无人机中的所有东西都放在框架上。您可以自己建造一个或购买一个。选择适合您理想无人机尺寸的框架，并记住臂应与您要使用的电机数量相匹配。例如，如果您想制造四轴飞行器，请购买四臂框架。

2。电池：

仔细考虑您要使用的电池的类型和容量。锂聚合物电池（Li-Po）因其高容量和高输出而成为首选。

3。电池监视器：

Done 可以在没有电池监视器的情况下飞行，但监视器可以及早警告您电池电量，使其非常有用。您不希望您的无人机在池塘上方用完果汁！

4。 FPV 相机：

您将需要一台相机在飞行过程中进行记录或拍摄航拍照片。最好的无人机相机是 4K 质量类型。如果您使用带相机的无人机，云台也可能会派上用场。

5。连接器：

您需要用于焊接 PDB 的 4.5 mm 连接器和用于 ESC 和电机的 3.5 mm 连接器。

6。控制器：

这是无人机的大脑。飞行控制器是所有无人机硬件的枢纽，这意味着它为所有组件分配电力并同时控制电机。确保选择带陀螺仪和加速度计的。

7。电子速度控制 (ESC)：

要使用的 ESC 数量取决于您的无人机将拥有多少臂。请注意，如果您使用有刷电机，则不需要 ESC。

8。电机：

您需要的电机数量取决于您需要单旋翼无人机还是多旋翼无人机。但是，关于电机的主要注意事项是类型。有两种主要类型，即有刷电机和无刷电机。无刷电机是 DIY 无人机的首选，因为它很容易使用无人机电池并且持续时间更长。不过，有刷电机更便宜，更适合准备飞行的无人机。缺点是它们比无刷选项磨损和分解更快。

9。安装垫：

这将减少飞行过程中的振动，如果您希望自己的 DIY 无人机拍照或录制视频，这将特别有用。

10.配电板 (PDB)：

这是连接主要电气组件的硬件，例如电池连接器和 ESC。

11.螺旋桨：

选择与您的无人机框架相匹配的螺旋桨。虽然您可以使用木材建造框架，但您不会找到木制螺旋桨。但请务必选择适合您无人机的优质材料的螺旋桨。

12.发射器和RC接收器：

发射器是您作为飞行员所持有的，而 RC 接收器则保留在无人机上以接收来自您（飞行员）的命令。该设备插入飞行控制器。选择具有大约五到六个通道的 RC 控制器。油门、俯仰、横滚和偏航通道将自动占用四个通道，为您留下两个额外的通道可用于其他控制。

13. USB 密钥：

如果您想要一架可以拍照或录制视频的无人机，则需要一个 USB 密钥来保存照片和视频。

您还可以包括电池充电器和其他配件，具体取决于您想要完成的任务。

如何选择合适的零件？

您的无人机与其各个部件一样好，因此请确保从授权商店购买可靠且优质的产品。

但是任何人都可以将无人机部件与拉链和其他工具连接在一起。问题是，无人机会飞行并正常运行吗？只有知道如何为其选择合适的部件，您的无人机才能按预期工作。

除了寻找质量可靠的零件外，您还必须考虑无人机的推重比。必须有足够的向上推力来提升无人机的重量。您可以通过将构建它的所有组件的重量相加来确定您的无人机的总重量。

要让这架小型飞机成功飞行，您需要选择合适的电机、螺旋桨尺寸，当然还有为无人机供电的正确电池。这是提供足够推力的简单方法，也是决定无人机能否飞行的最重要因素之一。

不要拖累您完成所有“无聊”的细节，请始终选择带有推力表的电机。数据将帮助您决定选择哪些电机和其他组件，而无需拖拽您的无人机。

2:1 的推重比通常是轻柔飞行的理想选择，但如果您想参加无人机比赛，则应争取更高的推重比（例如 5:1）。然而，更长的飞行时间也意味着更大的电池（这等于更多的重量）。

好的，既然您已经收集了所有零件并准备好所需的工具，接下来的明显步骤就是开始将零件耦合、焊接和绑定在一起。

如何制造无人机

有许多不同的方法来制造无人机。步骤和组件可能会根据无人机确实是 DIY 的程度而有所不同。但最重要的是，您要构建的 FPV 无人机类型将决定您如何进行。

为简单起见，本分步指南将重点介绍四旋翼或四旋翼无人机类型，原因有两个。

首先，它是最流行的无人机类型之一，而且构建起来非常简单。此外，所有无人机的解剖结构基本相同，这意味着您可以将本指南改编为您想要构建的任何类型的无人机。

以下是如何构建 DIY 无人机。

第 1 步：组装框架

如果您从头开始构建，您的首要任务是选择构建框架的材料，这取决于您希望无人机有多坚固或坚固。您的选择包括木材、金属和塑料。即使使用金属，也请记住选择轻质材料。

用你选择的框架材料剪下两个长 60 厘米、宽 30 毫米的框架材料，并根据材料用胶水或钉子将它们连接成“X”形，这是基本的四轴飞行器结构。

您还可以选择为您的无人机购买框架（更简单的选择），而不是自己建造一个。只要确保你选择了一个高质量的框架。

PDB 通常位于框架的顶部或下方。其他组件将连接到配电板。在将 PDB 连接到框架之前，最好先进行连接。

将连接器焊接到您的 ESC 和电机，之后您还应该焊接 ESC 和电池 pinout ，通常写为“引脚排列”是电连接器的触点及其功能之间的交叉引用。将引脚比作 PDB 的公连接器。所有连接器就位后，您现在可以使用束线带将 PBD 固定到框架上。

第 2 步：安装电机

在您的 DIY 无人机框架上钻孔，您将安装每个电机。如果电机不带安装件，则制作额外的孔以允许夹子和轴自由移动是一个绝妙的主意。当然，如果有支架就跳过这个。

现在，是时候安装电机了，但你需要仔细观察，不要放错地方。您的四轴飞行器将有四个电机；两个 CW（顺时针）和两个 CCW（逆时针）电机。正确安装它们，否则你会得到不太满意的结果。

将正确的电机放在每个臂的末端，并使用螺丝和螺丝刀将它们固定。确保它们不会太紧。

第三步：安装电调

接下来，您需要安装电子速度控制器。连接电调的好地方是在框架的底部。这样做会在无人机的上侧为其他组件腾出空间。

使用拉链将 ESC 固定到框架上，以确保它们在飞行过程中保持在原位。不要忘记将 ESC 连接器连接到电机。

现在是测试 CW 和 CCW 电机是否正确旋转的好时机。如果它们的旋转方向不正确，请切换连接。

第 4 步：安装起落架

您的无人机应该一体降落，而不是在下降时与地面相撞。起落架将显着减少着陆时的冲击，您的无人机应该有一个。

对此没有硬性规定。创造力是这里所需要的。目标是减少小型无人机降落时的整体震动。

但是，如果您需要一些灵感，这里有一个关于如何制作好的起落架的想法。将金属管切割成四个约 2 厘米厚的环。使用胶带将环连接到框架上。您还可以使用塑料或任何坚固但柔韧的材料来制作起落架。

第五步：安装飞控

在靠近无人机中间的框架顶部安装一个即用型飞行控制器。您可以在无人机套件中获得飞行控制器或自己构建一个。但只有在你确定的情况下才这样做，因为这个过程非常棘手且具有挑战性。

飞行控制器允许稳定性并处理飞行过程中的方向变化。请务必使用双面胶带、束线带或螺丝将其固定到位。

电机的振动会影响飞行控制器。因此，安装时记得在飞控下方加一小块海绵，以减少电机产生的振动。这样做可以提高无人机在飞行过程中的整体稳定性。

现在将所有电线和其他电子设备插入飞行控制器并校准 ESC。这也是安装螺旋桨的好时机。不要安装得太紧，如果正确安装 CW 和 CCW，它们会自动拧紧。确保您的螺旋桨在旋转时将空气向下推。

第 6 步：选择合适的无线遥控系统

您将需要一个远程控制系统来控制您的无人机。有很多可用的选项，所以请进行研究并选择更可靠的选项之一，例如 Spektrum、Futaba、FlySky 等。

您还需要一些用于油门、滚动、俯仰和偏航的通道，如果您打算使用航拍相机，还需要更多通道。带有相机或其他有用配件的无人机比飞行的飞机更有价值。但是对于您的第一架 DIY 无人机，构建一个没有太多小玩意的简单无人机是可以的。总有改进的余地，所以不要让你的第一架 DIY 无人机超负荷。

第 7 步：将 Open Pilot 连接到您的无人机

接下来，将飞控配置到电调和遥控系统。这一步涉及大量的组装、接线和编程。如果您在网络上找到适当的教程视频，了解如何针对您选择的特定飞行控制器执行此操作的具体说明，将会很有帮助。

第 8 步：测试您的无人机

在您使用无人机之前，您需要对其进行测试以确保一切正常。您可以使用 OpenPilot、MissionPlanner 或任何其他优秀的 GCS 软件检查所有功能，包括传感器和其他组件。

测试前，最好拆下螺旋桨。事情是这样的，你不能太确定在审判期间什么都不会破坏。在走了这么远之后重新开始可能会令人沮丧。因此，移除道具可以降低在试验过程中破坏无人机的风险。

找一个合适的地方来测试你的小型无人机。在受控距离内执行此操作，并在测试无人机运动时注意电缆和扎带。固定任何在测试期间似乎不稳定或四处移动的组件。当一切按计划进行时，您的无人机就可以起飞了！

第 9 步：无人机 - 起飞

最后一步是驾驶你的无人机。这是橡胶与道路相遇的地方，或者在这种情况下，设备与空气相遇的地方！起飞前，确保电池安全就位（最好使用魔术贴条）。您不希望电池在飞行过程中四处移动。此外，请确保它正确连接到所有组件，并提供足够的电力。起飞前确保电池没有半空。你绝对不想在半空中没电了。

对于您的第一次试飞，请找一个开放区域来测试您的 DIY 无人机。如果您的小型飞机坠毁，开放区域将最大限度地减少对您的小型飞机的损害。此外，如果出现任何问题，开放区域将限制无人机可能造成的潜在损害。确保您在整个飞行过程中都能看到的地方测试您的无人机。

将您的小型无人机放在地面上，打开控制装置，然后进行第一次飞行。记住要慢慢加速你的无人机，确保一开始就保持在低空。这样做可以防止您的无人机失控并坠毁时造成任何严重损坏。

如果您按照说明进行并尽职尽责（除非发生任何意外事件），您的无人机应该可以顺利起飞。

恭喜您第一次飞行！

结论

这篇文章是关于如何从头开始构建无人机的。有许多因素需要考虑，但首先要了解不同的组件以及如何选择合适的部件。为您的无人机添加配件（例如摄像头）可以显着改善无人机的功能。与其放风筝一样，带摄像头的无人机可以在多种方面发挥作用。

无人机设计的成功始于推重比。永远记住，最好的无人机足够轻，可以飞行，但又足够重，可以在空中保持平衡。

请记住，建造无人机的实际过程会略有不同，甚至包括几个小的或中间步骤。这是因为无人机的组件、配件、程序和类型因人而异。此外，构建和拼接它们的方式取决于每个人打算制造无人机的简单或复杂程度。

可以从 FPV 无人机套件中耦合部件，特别是如果您是一个完整的新手。这样做将帮助您习惯所涉及的不同部分和步骤，并让您了解当您决定从头开始构建时会发生什么。

您的第一架 DIY 无人机可能并不完美，但熟能生巧。看到它升空的兴奋足以激励我们在未来构建更好的版本。