Drone Pi:双模Multiwii+树莓派四轴飞行器,支持手机与遥控器控制
注意:本教程正在编写中
本指南记录一款结合Multiwii飞控与树莓派2B的四轴飞行器。亮点在于可用传统遥控发射器或智能手机App双模驾驶。
Multiwii负责电机功率分配和飞行稳定,树莓派接收手机指令转发Multiwii并流式传输摄像头数据。前装Pi-Camera录制全高清视频或照片,存储至U盘。
机身用回收材料组装,挑战在于用超重组件构建功能飞行器。
我们是一群法国学生首次制造无人机。参考在线教程和Instructables为基础,现分享完整构建过程。请享用!
步骤1:零件清单
组装四轴飞行器需以下组件:
- 机架——自制或购买0.45米X型三层中板架,分别安放树莓派、Multiwii、电池、ESC。
- 4电机 (16€)——Turnigy无刷电机。链接
- 4 ESC (10€)——Hobbyking 30A ESC。链接
- 电池 (27.5€)——Turnigy 3S 3300mAh。链接
- 电池监测器 (4€)——Hobbyking 3S电池监测器。链接
- 配电板 (4€)——Hobbyking四轴配电板。链接
- 3.5mm连接器 (4.5€)——ESC-电机连接。链接
- 4.5mm连接器 (4.33€)——新配电板连接器。链接
- 螺旋桨 (5€)——40cm机架用10×4.5 SF桨。链接
- Multiwii (49€)——CRIUS AIO PRO Multiwii飞控。
- 减震垫 (2€)——Multiwii减震垫。链接
- 树莓派2B (35€)——处理无线通信和指令转发。
- Pi摄像头 (19€)——前装全高清录像拍照。
- Wi-Fi网卡 (9€)——树莓派建立私有Wi-Fi网络。
- U盘——存储录制视频。
- 遥控器+接收机——可选;连Multiwii传统驾驶。
焊接连接器至ESC线、电机线、配电板线后再安装。
步骤2:工作原理
Multiwii——基于Arduino的开源飞控。将俯仰、滚转、偏航、油门指令转为ESC脉宽,保持飞行稳定。我们用CRIUS AIO PRO V2,社区活跃的热门变体。
树莓派——开机创建带DHCP服务器的私有Wi-Fi热点,为手机分配IP。自定义Python脚本启动WebSocket服务器接收手机App实时控制指令。同脚本打开串口连接Multiwii转发指令。源码见GitHub:Multiwii-Raspberry-Drone-Server。
应用——用Cordova构建(HTML、CSS、JavaScript),跨平台(Android、iOS等)。建立WebSocket连接树莓派,渲染标准控制器界面。代码见:QuadcopterControl。
步骤3:机架
0.45米X型机架提供适合摄像作业而非竞速的稳定平台。三层安装平台允许高效布局树莓派、Multiwii、ESC、电池。我们设计顶层平台放Multiwii(树莓派在下),底层平台放电池,便于维护和换电。虽用回收零件,机架重量仍在电机承载范围内。
步骤4:动力系统
- 按色码连接各电机至对应ESC。需反转螺旋桨旋向时交换电机连接(参考接线图)。安装完毕前勿装螺旋桨。
- ESC接配电板,注意极性。
- 接线验证后将组件安装至机架。
- 电机螺丝过小时相应扩大(见照片)。
更多细节请参考完整构建指南。
制造工艺