无人机组装与调试 课件 项目1任务5 多旋翼无人机子系统联合调试

多旋翼无人机子系统联合调试任务五通过前面几个任务，我们已经完成了多旋翼无人机飞行平台，动力系统，通讯链路系统与飞控系统的组装调试，较之前相对独立的任务，本次将在一个任务中对多个子系统进行组装与调试，内容涵盖机械装配与电路连通及软件操作。本次任务我们还将以小组为单位，通过团队分工协作，按照联合调试标准与工艺流程完成学习目标。任务导入知识目标技能目标素养目标学习目标1.掌握多旋翼无人机子系统联合调试的步骤；2.掌握多旋翼无人机布线设计原则与方法。3.了解电调编程模式的种类与功能。1.能够完成子系统各组件安装与接线；2.能够完成动力系统联调联试；3.能够完成整机飞控与通信链路系统联调与质量检查。1.通过任务驱动小组配合，提升团队合作精神；2.通过在飞控装配与调试中的安全操作规范学习，培养安全生产的职业操守；3.通过任务强化提升训练，养成自主学习的探究精神。多旋翼无人机的子系统联合调试，首先需要了解联合调试的基础知识（电机，电调等），以及各部件布线的重要性和原则，紧接着需要对之前单个系统（飞行平台，动力系统，通讯链路系统，飞控系统）的装调结果进行检查，之后进行各个子系统的联合调试。任务中也需要按照步骤，逐个进行调试与检查，确保每个步骤不出错，影响后续操作。任务分析目录联合调试基础知识联合调试要求布线设计的必要性PART01PART02PART0301PartOne

联合调试基础知识电机联调基础知识当机头朝向前方时俯视观察，右上角为标记CCW逆时针旋转的M1电机、左上角为标记CW顺时针旋转的M3电机、左下角为标记CCW顺时针旋转的M2电机、右下角为标记CW顺时针旋转的M4电机电机的安装位置在确保正确安装电机后，当出现电机实际旋转方向与飞控提示不一致时，只需将三根电调输出线中的任意两根调换位置即可改变转向电机转向变更方法单独校准是指逐一对电调进行校准。通过完成单个电调油门行程与遥控器油门行程的匹配完成校准。单独校准电调统一校准是指对多个电调同时进行校准。通常情况下，采用统一校准，可使多个电调的行程一致，进而保证解锁后，所有电机在怠速状态下转速相同。统一校准电调的校准方法电调编程设置

电调编程设置电池类型设置电池类型一般会自动识别，也可以根据实际情况进行设置温度保护编程可开启或关闭温度保护功能，也可进行温度阈值的调节。电机换向编程当发现电机转向错误时，可更改电机的正反转向。启动模式编程可设置成普通启动、柔和启动、超柔和启动等启动模式。刹车保护编程可开启或关闭刹车保护功能。低压保护编程低压保护开启时，若电池电压低于设定阈值，电调输出功率将会受到限制。根据之前讲解的无人机联合调试基础知识，每4人一组，每位同学都回忆一下，总结列出电机，电调联合调试相关要点。小组讨论随堂互动02PartTwo

联合调试要求无人机飞控组件安装在预先组装完成的无人机机体上完成无人机飞行平台和飞控联调满足无人机飞行平台手动飞行、自动飞行功能联合调试总体要求飞控及各组件安装固定在符合要求的无人机机体位置飞控组件线束布置满足基本规定和要求（如线束有保护、固定措施、走线位置合理等）线束布置组件安装组件安装要求无人机满足手动、自动飞行能力飞控参数与机体匹配、设置合理遥控器与飞控设置合理组件调试要求安装调试流逻辑清晰合理，关键步骤执行动作到位，避免出现安装和调试返工等情况。调试流程要求根据之前讲解的无人机联合调试要求，每4人一组，每位同学都回忆一下，总结列出组件总体要求，安装要求，调试要求，调试流程要求。小组讨论随堂互动03PartThree

布线设计的必要性杂乱无章的布线对于更换电池、任务载荷拆装、整机拆装与日常使用维护均可能产生很多不必要的麻烦，增加操作失误概率。不合理的布线，会增加无人机在特殊情况下的风险。如无人机因意外发生撞击性着陆，此时机舱内设备将有可能互相碰撞，导致设备损坏。较为严重的不合理布线，甚至会对飞控、舵机、电台、GPS等设备产生干扰，威胁飞行安全。布线设计的必要性根据之前讲解的无人机布线设计的重要性，每4人一组，每位同学都回忆一下，总结列出不好的布线设计，带来的影响有哪些，并举例说明。小组讨论随堂互动多旋翼无人机子系统联合调试任务实施任务实施1.检查物料是否齐备，详见《任务实施检查单》；2.检查各装调部件外观是否有损坏;3.观看微课视频，学习多旋翼无人机子系统联合调试的操作。任务准备班级姓名学号组号组长指导教师小组成员姓名：学号：任务分配成员1成员2成员3成员4序号名称型号/材质数量是否齐全1飞控PIXHAWK2.4.81个是否2内存卡Type-A1张是否3GPS——1个是否4蜂鸣器——1个是否5遥控器——1个是否6接收机AT9Spro1个是否7电脑——1台是否8数据线Type-A1根是否9束线管——1.5米是否10扎带尼龙若干是否11水平仪塑料1个是否12杜邦延长线——2根是否132mm内六角螺丝刀——1把是否142.5mm内六角螺丝刀——1把是否任务操作步骤表操作阶段序号操作步骤名称组件安装与接线1线束制作2组件安装与接线3线缆布置及固定飞控、机体联调4配置调试5电调校准6联调与检查将各组件（主控、GPS、蜂鸣器、接收机、电调等）线缆用束线器进行保护。步骤1：线束制作1.使用3M胶将飞控安装在减震板上2.将减震板安装在机体上中心板上（飞控箭头指向飞行器机头方向安装）步骤2：组件安装与接线—主控1.确认GPS支架位置并安装2.将GPS水平安装在支架顶部（GPS箭头与飞行器机头方向一致）3.将GPS接线连在飞控GPS的4P和6P端口步骤2：组件安装与接线—GPS将电流计连接在飞控对应接口，之后安装在机体上。步骤2：组件安装与接线—电流计将蜂鸣器连接在飞控BUZZER接口上，之后整体安装在机体相应位置。步骤2：组件安装与接线—蜂鸣器1.将接收机天线固定（防止螺旋桨转动时损坏）2.将天线固定在机身外侧，安装时应注意机身不成遮挡以免影响通讯3.将接收机连接在飞控的S-BUS接口步骤2：组件安装与接线—接收机将电调信号线接至飞控对应端口上步骤2：组件安装与接线—电调要求：整洁美观，不干涉其他组件步骤3：线缆布置及固定步骤4：配置调试—基础参数设置点击“配置调试”按钮点击“全部参数表”按钮搜索“BRD_SAFETYENABLE”，将参数值“1”修改为“0”点击“写入参数”按钮步骤4：配置调试—禁用安全开关飞控重启连接，确认修改成功点击“配置调试”按钮点击“全部参数表”按钮搜索修改“MOT_SPIN_ARM”把值修改为0.2点击“写入参数”按钮步骤4：配置调试—开启解锁电机怠速飞控重启连接，确认修改成功步骤5：电调校准—校准前准备01030204确保接收机与遥控器通讯正常保持机头朝向，俯视观察再次检查电机转向校准电调前，需先连接好电调、电机禁用飞控中安全开关6.飞控断电。5.校准检查：轻推油门四个电机是否反馈正常（四个同步转动）；2.飞控供电→飞控三色灯轮闪，电机持续发出“滴滴滴”响声→飞控断电；1.遥控器开机→油门摇杆打到最大步骤5：电调校准—具体过程3.飞控重新上电→蜂鸣器长响一声→电机响两声；4.遥控器油门摇杆拉到最低→电机“滴滴滴滴滴-滴”响六声）→校准完成；0102030405062.脚架水平检查调试：首先使用水平仪校准桌面，然后将脚架放置在水平桌面上，检查左右脚架是否在同一平面，如不在同一平面，应检查脚架安装是否正确。4.电池仓安装检查调试：检查电池仓开口方向是否正确，如有错误，对其进行纠正。1.飞行平台各部件连接检查调试：检查飞行平台各部件是否安装牢固，连接螺钉是否紧固，是否缺失。如果发现有螺钉松动应再次紧固，如有必要也可以使用螺纹胶进行紧固。3.电机固定座水平检查调试：使用水平仪校准桌面后，将无人机放置在桌面上，使用水平仪校准电机底座，查看是否安装水平，如有偏差，松开电机座固定螺钉，对其进行微调。步骤6：联调与检查—飞行平台检查动力系统各部件型号是否正确，动力系统各部件各参数是否与清单匹配。1.型号检查解锁后，通过遥控器油门，查看电机转向是否正确。如出现电机转向与规定方向相反，断电后，将电机与电调连接线中的任意两根调换位置即可。b.转向检查检查动力系统各部件外观是否存在明显损坏，如裂纹、凹陷等。检查螺旋桨表面是否光滑有无破损。3.外观检查每个电机都会有一个推荐适配的螺旋桨型号。当螺旋桨过小时，不能发挥最大拉力；螺旋桨过大时，电机会过热，产生退磁，严重时还可能造成电机性能永久性下降。d.适配性检查步骤6：联调与检查—动力系统供电前，再次检查电池型号、电量、电压是否符合要求，然后将电池电源插头连接供电，供电后观察电池状态是否正常。5.电池正常供电检查检查遥控器和接收机是否成功对频，接收机指示灯是否为长亮状态，如果状态异常需要重新将接收机与遥控器对频。步骤6：联调与检查—通讯链路系统用杜邦线将接收机S-BUS接口与飞控RC接口连接，连接时注意线序遥控器和接收机开机状态下，确认接收机为S-BUS输出模式后，长按接收机对频按钮，灯光闪烁，等待几秒后灯光常亮，则表示对频成功知识拓展—接收机对频加速度计校准检查飞控水平放置，综合仪表盘水平。晃动飞控，综合仪表盘与反馈方向一致。磁罗盘校准检查检查地面站软件界面中综合仪表盘，查看飞行数据是否正常遥控器校准检查检查遥控器通道，拨动摇杆查看是否与飞控反馈一致。步骤6：联调与检查—飞控系统（参数校准）检查飞行模式是否选择正确：切换遥控器五通道开关到分别到低位、中位、高位，检查地面站高亮栏是否依次为为“Althold”（定高模式）、“Althold”（定高模式）、“Loiter”（留待模式）步骤6：联调与检查—飞控系统（飞行模式）检查遥控器失控保护是否设置正确：遥控器解锁后，轻推油门，之后关闭遥控器（此时故障保护显示返航，室内显示降落）。再次最后打开遥控，切换飞行模式，检查是否可切回相应飞行模式。步骤6：联调与检查—飞控系统（失控保护）

在了解多旋翼无人机各个子系统各部件组成及功能，掌握多旋翼无人机各个子系统使用的基础上。检查多旋翼无人机子系统联合调试的物料是否齐备，检查各调试部件外观是否有损坏，并填写《任务实施检查单》。在确保物料齐备和部件完好的后，严格按照组装调试标准工艺流程，完成多旋翼无人机子系统联合调试工作。实训练习任务实施评价序号实施流程操作内容要点是否完成1线束制作线束制作是否符合规范。是否2组件安装与接线组件安装与接线是否符合规范。是否3线缆布置及固定线缆布置整洁美观，不干涉其他组件。是否4配置调试基本参数、安全开关、解锁怠速等设置是否正确。是否5电调校准轻推油门查看电机是否反馈正常（四个同步转动，方向正确）。是否6联调与检查飞行平台、动力系统、通讯链路系统、飞控系统等子系统是否成功装调。是否任务完成方式小组协作完成个人独立完成任务完成度评定ABC总结与反思1.联合调试过程中，主要针对哪些子系统？2.飞控参数校准检查中，主要针对哪些设备与传感器？3.校准电调过程中，需要安装螺旋桨吗？快速测试本任务主要学习了多旋翼无人机子系统联合调试步骤与方法、合理布线的意义，以及无人机各个子系统联合调试的具体操作步骤及注意事项。通过组件安装与子系统联调联试，掌握了动力系统、飞控系统、通信链路系统与飞行平台和联合调试及检查的技能。为后续任务积累了知识经验与实践操作技能。任务小结通过总结本次课程内容，根据任务实施评价表中的操作内容要点，梳理出联调联试环节你认为最可能对接下来的飞行测试安全产生影响的关键内容。强化提升任务综合评价基本信息姓名班级组别任务名称完成日期组内分工评价项目评价标准评价方式个人自评组间互评第三方评定教师评定职业素养（30%）1.无迟到、早退和缺勤现象；2.认真听讲