描述

注意：我還沒有開始構(gòu)建任何東西。在開始之前，我試圖衡量對這個項目的興趣，所以如果您有意見、建議、想法或鼓勵的話，請在下面發(fā)表！

動機

你有沒有想過無人機是如何工作的？

不僅僅是如何發(fā)送一些命令來移動無人機，還有無人機是如何建造的，從電路、控制這些嵌入式系統(tǒng)的低級固件，一直到可以繪制出圖表的高級行為控制讓無人機跟隨并協(xié)調(diào)所有硬件系統(tǒng)來完成這項任務(wù)。

該項目的目標是從頭開始構(gòu)建無人機（硬件、固件和高級軟件）。每個關(guān)鍵模塊都將進行面包板測試和編程（固件）。然后將每個模塊轉(zhuǎn)換為 Arduino 的 PCB 屏蔽板，然后將其組裝成工作無人機！最后，該項目將開發(fā)高級邏輯，將硬件系統(tǒng)連接在一起，形成一個功能齊全的無人機，可以飛行并從遙控器接收命令。

什么是 BareMetalDrone？

BareMetalDrone 是一款由 Arduino Uno 驅(qū)動并從頭開始構(gòu)建的四軸飛行器。

該項目將構(gòu)建完成完整工作無人機所需的模塊。計劃是對每個模塊進行面包板和編程，然后將每個模塊制造為 Arduino 的 PCB 屏蔽。這篇文章將隨著每個模塊的設(shè)計和制造而更新。

對于任何有興趣的人，我很樂意向您發(fā)送說明，教您如何對每個模塊進行面包板和編程，并以成本價向您發(fā)送完成的 PCB 屏蔽。如果您對此感興趣，請發(fā)送電子郵件至 austin@cirkitdesign.com。

BareMetalDrone 內(nèi)部有哪些模塊？

需要強調(diào)的是，目前還沒有為 BareMetalDrone 建造任何東西。我試圖在開始之前評估對項目的興趣，所以我整理的圖表和計劃是非常初步的，可能不完整或包含錯誤。

這是將為該項目構(gòu)建的模塊的暫定計劃：

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鋰離子電池模塊

鋰離子電池護罩將為整個項目提供動力，包括無刷電機。尚未對所需的電池容量進行計算，因此電池最終可能比此處描述的大得多。

藍牙模塊

該四軸飛行器將由手機應(yīng)用程序或遙控器供電（尚未確定）。藍牙模塊對于控制無人機至關(guān)重要。

該項目不會使用現(xiàn)成的藍牙屏蔽。取而代之的是，藍牙模塊將從頭開始制作面包板，然后制作成 PCB 屏蔽板。該項目還將通過從頭開始編寫 Arduino 與此藍牙屏蔽的通信來工作。

傳感器屏蔽

無人機將需要一些傳感器測量來控制傾斜、高度和位置。我們可能需要加速度計和陀螺儀，但可能需要更多傳感器。

這個盾牌編程起來特別有趣。該程序?qū)⑿枰幸饬x地解釋所有傳感器數(shù)據(jù)，以確定無人機的位置、方向和速度。

電機控制器

電機控制器需要將來自 Arduino 的包含電機??命令的低電流信號轉(zhuǎn)換為可以驅(qū)動四個無刷電機的高電流信號。

控制這些電機來平衡和導航無人機肯定是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。肯定會涉及到一些數(shù)學推導來弄清楚這個模塊。

無刷電機

最后，該項目將對無刷電機進行面包板測試，以了解它們?nèi)绾芜B接到電機控制器/Arduino。

主要的 Arduino 邏輯

除了實現(xiàn)低級代碼以使模塊正常工作外，該項目還將構(gòu)建高級行為邏輯，以便無人機真正飛行！

該項目將從簡單開始，目標是讓無人機起飛、垂直升起和著陸而不會墜毀。但是我們可以通過對無人機進行編程使其水平移動，并按照 3D 路線返回家中，從而變得更加雄心勃勃。

軟件的開發(fā)范圍實際上并沒有太大的限制。將來，可以開發(fā)一個 GPS 模塊，這樣無人機就可以穿越航路點。可以連接一個攝像頭，這樣無人機就可以利用計算機視覺。甚至可以連接機械臂，這樣無人機就可以拿起和運送包裹！