◆孫彥彥

(青島市技師學(xué)院)

基于APM的四軸飛行器調(diào)試

◆孫彥彥

(青島市技師學(xué)院)

主要討論了四軸飛行器的調(diào)試方法：電機(jī)校準(zhǔn)調(diào)試、電機(jī)方向調(diào)試、飛行模式調(diào)試、加速度校準(zhǔn)及調(diào)試以及六通道遙控器調(diào)試等五個方面。

四軸飛行器 調(diào)試 APM PWM

一、電機(jī)校準(zhǔn)調(diào)試

首先介紹一下四軸飛機(jī)的電機(jī)位置：四軸飛機(jī)正前方右上的電機(jī)為M1，對角電機(jī)為M2，四軸飛機(jī)正前方左上電機(jī)為M3，M3電機(jī)對角為M4。

將電機(jī)端口與電調(diào)連接，將電調(diào)的另一端與遙控器接收機(jī)相連(電調(diào)另一端有三條細(xì)線為黑、白、紅，將端口插在接收機(jī)的3通道，紅線朝上黑線朝下，即紅線最接近數(shù)字3)把遙控器打開校準(zhǔn)M1電機(jī)，把遙控器的油門擋打到最低后通電，電機(jī)會嘀嘀響兩聲后將遙控器油門打到最高，電機(jī)響一聲，再將遙控器油門打回最低。M1校準(zhǔn)完成后將油門打到最高測電機(jī)最高轉(zhuǎn)速，將油門打到最低點(diǎn)測最低轉(zhuǎn)速，然后重復(fù)一次確保沒有失誤，把電池拔下斷電，將遙控器打到最低油門擋。M1電機(jī)校準(zhǔn)完成后將M1電機(jī)的端口斷開，把M2的電機(jī)端口連接電調(diào)，將M1電機(jī)的電調(diào)另一端與接收機(jī)的通道口斷開連接在M2電機(jī)的電調(diào)端口，方法同M1，并以此方式對M3、M4進(jìn)行調(diào)試。

二、電機(jī)方向調(diào)試

電機(jī)校準(zhǔn)完成后，重新連接M1電機(jī)，M1、M2電機(jī)轉(zhuǎn)動方向?yàn)轫槙r針轉(zhuǎn)動，M3、M4電機(jī)轉(zhuǎn)動方向?yàn)槟鏁r針轉(zhuǎn)動，把電機(jī)螺旋槳處擰上紙片，將遙控器的油門擋慢慢向高檔位移動查看M1電機(jī)上紙片的轉(zhuǎn)動方向，M1電機(jī)螺旋槳上的紙片順時針轉(zhuǎn)動為正確轉(zhuǎn)動，如果電機(jī)轉(zhuǎn)動方式為逆時針轉(zhuǎn)動，可將電機(jī)的三根端口線(紅、黃、黑)的紅線和黃線互換即可。以此方法將M1、M2、M3、M4按照要求進(jìn)行順時針、逆時針調(diào)試完成。以上是電機(jī)的校準(zhǔn)及方向調(diào)試方式，注意在校準(zhǔn)及調(diào)試過程中不可以在電機(jī)上安裝螺旋槳。

三、飛行模式調(diào)試

1.穩(wěn)定模式Stabilize。穩(wěn)定模式是使用得最多的飛行模式，也是最基本的飛行模式，起飛和降落都應(yīng)該使用此模式。此模式下，飛控會讓飛行器保持穩(wěn)定，是初學(xué)者進(jìn)行一般飛行的首選，也是FPV第一視角飛行的最佳模式。一定要確保遙控器上的開關(guān)能很方便無誤地?fù)艿皆撃Ｊ?，?yīng)急時會非常重要。

2.定高模式ALT_HOLD。定高模式(Alt Hold)是使用自動油門，試圖保持目前的高度的穩(wěn)定模式。定高模式時高度仍然可以通過提高或降低油門控制，但中間會有一個油門死區(qū)，油門動作幅度超過這個死區(qū)時，飛行器才會響應(yīng)你的升降動作。

當(dāng)進(jìn)入任何帶有自動高度控制的模式，你目前的油門將被用來作為調(diào)整油門保持高度的基準(zhǔn)。離開高度保持模式時請務(wù)必小心，油門位置將成為新的油門，如果不是在飛行器的中性懸停位置，將會導(dǎo)致飛行器迅速下降或上升。在這種模式下你不能降落及關(guān)閉馬達(dá)，因?yàn)楝F(xiàn)在是油門搖桿控制高度，而非馬達(dá)。請切換到穩(wěn)定模式，才可以降落和關(guān)閉馬達(dá)。

3.懸停模式Loiter。懸停模式是GPS定點(diǎn)+氣壓定高模式。應(yīng)該在起飛前先讓GPS定點(diǎn)，避免在空中突然定位發(fā)生問題。其他方面跟定高模式基本相同，只是在水平方向上由GPS進(jìn)行定位。

4.自動模式 AUTO。自動模式下，飛行器將按照預(yù)先設(shè)置的任務(wù)規(guī)劃控制它的飛行。由于任務(wù)規(guī)劃依賴GPS的定位信息，所以在解鎖起飛前，必須確保GPS已經(jīng)完成定位(APM板上藍(lán)色LED常亮)。切換到自動模式有兩種情況：

起飛后，飛行器會參考你最近一次ALT Hold定高的油門值作為油門基準(zhǔn)，當(dāng)爬升到任務(wù)規(guī)劃的第一個目標(biāo)高度后，開始執(zhí)行任務(wù)規(guī)劃飛向目標(biāo)；如果是空中切換到自動模式，飛行器首先會爬升到第一目標(biāo)的高度然后開始執(zhí)行任務(wù)。

5.返航模式RTL。返航模式需要GPS定位。GPS在每次解鎖前的定位點(diǎn)，就是當(dāng)前的“家”的位置；GPS如果在起飛前沒有定位，在空中首次定位的那個點(diǎn)，就會成為“家”。進(jìn)入返航模式后，飛行器會升高到15米，或者如果已經(jīng)高于15米，就保持當(dāng)前高度，然后飛回“家”。還可以設(shè)置高級參數(shù)選擇到“家”后是否自主降落，和懸停多少秒之后自動降落。

四、加速度校準(zhǔn)及調(diào)試

加速度的校準(zhǔn)建議準(zhǔn)備一個六面平整，邊角整齊的方形硬紙盒或者塑料盒，我們將以它作為APM校準(zhǔn)時的水平垂直姿態(tài)參考，另外當(dāng)然還需要一塊水平的桌面或者地面首先用雙面泡沫膠或者螺絲將APM主板正面向上固定于方形盒子上，然后連接APM與電腦，打開MP并connect，點(diǎn)擊Install setup下的Mandatory Hardware菜單，選擇Accel Calibrad(加速度校準(zhǔn))，點(diǎn)擊右邊的校準(zhǔn)加速度計開始加速度計的校準(zhǔn)，點(diǎn)擊以后會彈出Place APM level and press any key(請把APM水平放置然后按任意鍵繼續(xù))提示框，把APM按下圖這樣水平放置，然后點(diǎn)擊電腦鍵盤上的任意鍵繼續(xù)，這是加速度校準(zhǔn)的第一個動作，后面的動作都按此方法進(jìn)行完成第一個水平校準(zhǔn)動作按任意鍵繼續(xù)后，就會出現(xiàn)第二個動作的提示：Place APM on its LEFT side and press any key(請把APM左邊立在桌面上然后按任意鍵繼續(xù))，此時請按下圖放置APM，注意APM板上的箭頭(機(jī)頭)指向，后面的校準(zhǔn)動作都將以此來辨別APM前后左右，放好后，電腦鍵盤上按任意鍵繼續(xù)，第三個動作是：PlaceAPMonitsRIGHTsideandpressanykey(請把APM的右邊立在桌面上然后按任意鍵繼續(xù))，第四個動作是：PlaceAPMnoseDOWNandpressanykey(請把APM機(jī)頭向下垂直立起然后按任意鍵繼續(xù))，第五個動作是：PlaceAPMnoseUPandpressanykey(請把APM機(jī)頭向上垂直立起然后按任意鍵繼續(xù))，最后一個動作是：PlaceAPMonitsBACKandpressanykey(請把APM背部向上水平放置然后按任意鍵繼續(xù))。

五、六通道遙控器調(diào)試

首先進(jìn)行遙控校準(zhǔn)，遙控校準(zhǔn)需要連接接收機(jī)，具體連接請查看APM連接安裝圖，連接好后連接APM的USB數(shù)據(jù)線(也可以通過數(shù)傳進(jìn)行連接)，然后打開遙控器發(fā)射端電源，運(yùn)行MP，選擇好波特率與端口后點(diǎn)擊connect連接APM，接著點(diǎn)擊Install setup(初始設(shè)置)——Mandatory Hardware——Radio Calibrated(遙控校準(zhǔn))——點(diǎn)擊窗口右邊的校準(zhǔn)遙控按鈕，點(diǎn)擊校準(zhǔn)遙控后會依次彈出兩個提醒：分別是確認(rèn)遙控發(fā)射端已經(jīng)打開并且接收機(jī)已經(jīng)通電連接，確認(rèn)你的電機(jī)沒有通電(這點(diǎn)非常重要，做這步工作的時候建議你的APM只連接USB和接收機(jī)兩個設(shè)備)。

用3+2段開關(guān)硬改遙控實(shí)現(xiàn)APM六模式控制：我們的控制目標(biāo)是利用遙控器上的B，C開關(guān)組成一個3X2的六段開關(guān)(當(dāng)然你也可以自行決定使用其它開關(guān))，B是三段開關(guān)，C是二段開關(guān)，所以在開始設(shè)置前我們需要先定義第五通道(起落架)的正反關(guān)系以及把5通道的控制開關(guān)指定到C開關(guān)。按遙控上的菜單鍵，選擇正反設(shè)置，將第五通道(就是起落架)設(shè)為正，然后進(jìn)入輔助通道設(shè)置，將通道五改為C 正，接著就可以開始具體的PWM六段輸出配置了。

模式一的PWM配置：把C開關(guān)打到2的位置，確認(rèn)MP上的第一模式變綠，然后回到主菜單頁面進(jìn)入舵角設(shè)置，選擇起落架的舵角，按一下左移鍵，選擇起落架舵角的-100%部分，然后將百分?jǐn)?shù)值降低(PWM值是升高)，此時注意觀察MP界面上的數(shù)值，直到數(shù)值升到1165附近完成模式一的PWM值設(shè)置，一般是-71%。

模式二PWM配置：接下去把開關(guān)C打回2的位置，把開關(guān)B打到1的位置，進(jìn)入可編程混控2，最后一個比率仍舊對著屏幕調(diào)，按加鍵加大比率，看著屏幕加到1295完成第二模式的PWM設(shè)置，一般是加到+37%。

模式三PWM配置：繼續(xù)保持開關(guān)C在2的位置，把開關(guān)B打到0的位置，進(jìn)入可編程混控3，把比率加大到MP顯示1425，就此完成第三模式的設(shè)置。

模式四PWM配置：把C開關(guān)打到0位置，回到遙控主菜單頁面，選擇高級設(shè)置——可編程混控1，按下圖設(shè)置遙控器，最后一個比率仍舊對著屏幕調(diào)，將比率百分比降低，看著屏幕降到1555完成第四模式的PWM設(shè)置，一般是比率—93%，你會發(fā)現(xiàn)MP跳到了第四模式。

模式六PWM配置：最后把C開關(guān)打到0的位置，開關(guān)B也打到0的位置，此時你會發(fā)現(xiàn)MP上飛行模式跳轉(zhuǎn)到了第六模式，重新進(jìn)入遙控器菜單的舵角設(shè)置，選擇起落架舵角的+100%部分，然后按減鍵將百分?jǐn)?shù)值降低(PWM值是降低)，此時繼續(xù)注意MP界面上的數(shù)值，直到數(shù)值減到1815附近完成模式六的PWM值設(shè)置，一般是減到+73%經(jīng)此設(shè)置后，模式五已經(jīng)可以不用去配置了。