四旋翼无人机硬件基础

基础材料：
无刷电机（4个）
电子调速器（简称电调，4个，常见有好盈、中特威、新西达等品牌）
螺旋桨（4个，需要2个正浆，2个反浆）
飞行控制板（常见有KK、FF、玉兔等品牌）
电池（11.1v航模动力电池）
遥控器（最低四通道遥控器）
机架
充电器(尽量选择平衡充电器)

材料分析

无刷电机

电机分为有刷电机和无刷电机，无刷是四轴的主流，力气大，耐用。

型号

电机的尺寸，例：2212电机，2018电机
不管什么牌子的电机，具体都要对应4位这类数字，其中前面2位是电机转子的直径，后面2位是电机转子的高度。
简单来说，前面2位越大，电机越肥，后面2位越大，电机越高。 又高又大的电机，功率就更大，适合做大四轴。 通常2212电机是最常见的配置了。

转速

每个无刷电机都会标准多少kv值，这个kv是外加1v电压对应的每分钟空转转速，例如：1000kv电机，外加1v电压，电机空转时每分钟转1000转，外加2v电压，电机空转就2000转了。
同电机类似，桨也有啥1045,7040这些4位数字，前面2位代表桨的直径（单位：英寸 1英寸=254毫米）后面2位是桨的角度。

电子调速器

作用

电调的作用就是将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，以控制电机的转速。
因为电机的电流是很大的，通常每个电机正常工作时，平均有3a左右的电流，如果没有电调的存在，飞控板根本无法承受这样大的电流（另外也没驱动无刷电机的功能）。
同时电调在四轴当中还充当了电压变化器的作用，将11.1v的电压变为5v为飞控板和遥控器供电。

规格

电调都会标上多少A，如20a，40a 这个数字就是电调能够提供的电流。大电流的电调可以兼容用在小电流的地方。小电流电调不能超标使用。
根据我简单测试，常见新西达2212加1045浆最大电机电流有可能达到了5a，为了保险起见，建议这样配置用30a 或 40a电调（一般用20a电调的也多），说买大一点，以后还可以用到其他地方去。

四轴专用电调？

因为四轴飞行要求，电调快速响应，而电调有快速响应和慢速响应的区别，所以四轴需要快速响应的电调。
其实大多数常见电调是可以编程的，能通过编程来设置响应速度。所以其实并没有什么专用一说。

电调编程？

首先要说明电调是有很多功能模式的，选择这个功能就是对电调编程。 编程的途径可以直接将电调连接至遥控接收机的油门输出通道（通常是3通道），按说明书，在遥控器上通过搬动摇杆进行设置，这个方法比较麻烦，但节约。另外，还可以通过厂家的编程卡来进行设置（需要单独购买），方法简单，无需接遥控器。 为了保险，一定要将购买的电调设置一致，否则容易难于控制。如：电调的启动模式不一样，那么有些都转很快了，有些还很慢，这就有问题了。 注：通过遥控器进行设置电调，一定要接上电机，因为说明书上说的“滴滴”类的声音，是通过电机发出来的。我开始就是因为没有接电机，还疑惑怎么没声音，以为坏了。

螺旋桨

机制 规格

螺旋桨， 将电机转动功率转化为推进力或升力。螺旋桨高速转动时，由于桨叶特殊的机构，会在桨上下面形成一个压力差，产生一个向上的拉力，螺旋桨有两个重要的参数，桨直径和桨螺距，单位均为英寸。比如8060桨，代表桨直径是8英寸。即8*2.54＝20.32cm。螺距则为6英寸。桨分正桨和逆桨，安装时正桨安装在顺时针旋转的电机上，逆桨安装在逆时针旋转的电机上。怎么区分正逆桨呐？具体方法很多，这里简单说个方法，桨正确安装在电机上，顺时针旋转桨叶，产生向下风力的是正桨，逆时针旋转桨叶，产生向下风力的是反桨，怎么区分正逆桨呐？具体方法很多，这里简单说个方法，桨正确安装在电机上，顺时针旋转桨叶，产生向下风力的是正桨，逆时针旋转桨叶，产生向下风力的是反桨， 四轴飞行为了抵消螺旋桨的自旋，相隔的桨旋转方向是不一样的，所以需要正逆桨。安装的时候，一定记得无论正逆桨，有字的一面是向上的（桨叶圆润的一面要和电机旋转方向一致）。

飞行控制器

原理

飞控即飞行控制系统是飞机的大脑，无人机在飞行过程中，利用自动控制系统，能够对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制，其载有加速度计、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器。由它来控制各个电机的转速进而控制飞机的姿态，加上GPS或差分GPS可完成定点悬停，自主航线飞行等功能。
飞控通过接收机接收遥控器发送的遥控信号（地面站控制时：地面站通过云航灯或电台发送给飞控的自主飞行指令），经过飞控程序处理后，通过电调来控制各个电机的转速，从而达到控制飞行器动作的目的。

作用

如果没有飞控板，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致型等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下的胡乱翻滚，根本无法飞行，飞控板的作用就是通过飞控板上的陀螺仪，对四轴飞行状态进行快速调整，如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢，升力变小，自然就不再向左倾斜。飞控有X模式和+模式的。X模式要难飞一点，但动作更灵活。+模式要好飞一点，动作灵活差一点，所以适合初学者。特别注意，x模式和+模式的飞控安装是不同的如果飞控板安装错误，会剧烈的晃动，根本无法飞。
大致一看四轴十字和四轴×字没多大差别，M1，M3都是逆时针，M2，M4都是顺时针，它俩真正的区别在于，做动作时电机的运动情况。

四轴×字

前进时，M3，M4速度同时增加，M1，M2速度同时减小。

左移时，M1，M4速度同时增加，M2，M3速度同时减小。

左旋时，M2，M4速度同时增加，M1，M3速度同时减小。

四轴十字

前进时，M3速度增加，M1速度减小。

左移时，M4速度增加，M2速度减小。

左旋时，M2，M4速度同时增加，M1，M3速度同时减小。
有此可看出做动作时四轴×字始终有两两电机参与速度调整，一般建议四轴采用×字，对控制动作来说能更好一些

电池

锂电池？

无人机上用的电池一般是高倍率锂聚合物电池。同样电池容量锂电最轻，起飞效率最高。

电池容量

1000mah电池，如果以1000ma放电，可持续放电1小时。如果以500mh放电，可以持续放电2小时。

电池片数

锂电池1节额定电压3.7V，充满电压4.2v（4.35V高压版电池）。2s电池，代表有2个3.7v电池在里面，电压为7.4v。例：20000mAh 6s 25c就是6片20000mAh的电池串联。

放电能力

这是普通锂电池和动力锂电池最重要区别，动力锂电池需要很大电流放电，这个放电能力就是C来表示的。如1000mah电池 标准为5c，那么用5x1000mah，得出电池可以以5000mh的电流强度放电。例：20000mAh 25C，那么它的最大放电电流就是20*25=500A。

插头类型

T插

T插是扁平设计，单面接触的，接触面积小，通过电流小。

XT60

XT60插头 新一代模型插头 T插头替代品 XT60插头，是专职研究人员花了近一年多的时间，研究现存各种模型插头的优缺点，然后反复做样品试验而钻研出来的。研究人员把几乎所有现存模型插头的缺点都改进了，造就了可以说是下一代模型插头标准的XT60插头。XT60是圆形设计，接触面积大，通过的电流也大。

JST

适合10A以下电流。

总结

XT60的额定电流为80A，适合高负荷大功率的航模需求，T插只有20A用在普通的小型泡沫螺旋桨机比较适合。

接收器

遥控器

通道

通道就是可以遥控器控制的动作路数，比如遥控器只能控制四轴上下飞，那么就是1个通道。但四轴在控制过程中需要控制的动作路数有：上下、左右、前后、旋转所以最低得4通道遥控器。如果想以后玩航拍这些就需要更多通道的遥控器了。

日本手、美国手

遥控器上油门的位置在右边是日本手、在左边是美国手，所谓遥控器油门，在四轴飞行器当中控制供电电流大小，电流大，电动机转得快，飞得高、力量大。反之同理。判断遥控器的油门很简单，遥控器2个摇杆当中，上下板动后不自动回到中间的那个就是油门摇杆。

机架

机架的轴长短有没有规定？

理论上讲，只要4个螺旋桨不打架就可以了，但要考虑到，螺旋桨之间因为旋转产生的乱流互相影响，建议还是不要太近，否则影响效率。 这也是为什么四轴用2叶螺旋桨比用3叶螺旋桨多的原因之一（3叶的还有个缺点，平衡不好做）

充电器

充电能力

同上面的c一样，只是将放电变成了充电，如1000mah电池，2c快充，就代表可以用2000ma的电流来充电。不要图快，冒然用大电流，超过规定参数充电，电池很容易损坏。

平衡充电？

如3s电池，内部是3个锂电池，因为制造工艺原因，没办法保证每个电池完全一致，充电放电特性都有差异，电池串联的情况下，就容易照常某些放电过度或充电过度，充电不饱满等，所以解决办法是分别对内部单节电池充电。动力锂电都有2组线，1组是输出线（2根），1组是单节锂电引出线（与s数有关），充电时按说明书，都插入充电器内，就可以进行平衡充电了。

注意

电机与螺旋桨的搭配

螺旋桨越大，升力就越大，但对应需要更大的力量来驱动；
螺旋桨转速越高，升力越大；
电机的kv越小，转动力量就越大；
综上所述，大螺旋桨就需要用低kv电机，小螺旋桨就需要高kv电机（因为需要用转速来弥补升力不足）
如果高kv带大桨，力量不够，那么就很困难，实际还是低俗运转，电机和电调很容易烧掉。
如果低kv带小桨，完全没有问题，但升力不够，可能造成无法起飞。
例：常用1000kv电机，配10寸左右的桨。

配电池

这与选择的电机、螺旋桨，想要的飞行时间相关。
容量越大，c越高，s越多，电池越重；
基本原理是用大桨，因为整体搭配下来功率高，自身升力大，为了保证可玩时间，可选高容量，高c，3s以上电池。最低建议1500mah，20c，3s。
小四轴，因为自身升力有限，整体功率也不高，就可以考虑小容量，小c，3s以下电池。
选择电池是要注意，电池的最大放电电流要大于各个电机的总电流，电池的选择决定飞行的时间的多少。
如果用低c的电池，大电流放电，电池会迅速损坏，甚至自燃。

引用自：
[1]http://mini.eastday.com/mobile/180304214810949.html#
[2] http://www.360doc.com/content/18/0105/13/39121644_719265066.shtml