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| 編輯推薦： |
这是一本介绍无人机设计与制作的入门教材，旨在普及无人机的设计知识、飞行原理
以及现代智能制造等内容。本书的内容基于无人机方面的书籍和无人机飞行的经验，这些
都是十分难得的资料，因此可以作为无人机飞行初学者的基础教程，也可以作为以拓宽知
识面、开拓思路为主要目的的广大无人机爱好者的学习资料。
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| 內容簡介： |
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本书主要内容为多旋翼无人机的设计与制作。从对无人机的认识到各电子元件的应用，从结构件的设 计到机械加工，再从固件程序的写入到无人机的试飞，涵盖了多旋翼无人机设计与制作的所有内容。本书以项目为载体，在项目介绍和实验过程中逐步讲解三维建模、机械加工、电子装调、3D 打印以及无人机应 用等相关知识并提升学生的动手能力。 本书内容贴合实际，简单易懂，适合中职机电、无人机等相关专业的学生，也非常适合无人机爱好者 阅读。
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| 關於作者： |
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陆元杰，平湖市职业中等专业学校教学部副主任，自参加工作以来，一直从事电子技术的教学和研究工作，积累了丰富的教学和科研经验，教育思想观念先进，教学内容理论联系实际，教学方法灵活创新,教学效果优秀，受到学生欢迎。科研成果丰硕。
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| 目錄：
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第1 章 无人机简介 ...................................................................................... 1
1.1 航空模型的历史 ............................................................................................................ 1
1.2 无人机与航模的区别 .................................................................................................... 3
1.3 无人机的分类 ................................................................................................................ 4
1.4 无人机的使用安全 ........................................................................................................ 5
复习与思考............................................................................................................................. 7
第2 章 多旋翼无人机机架设计 .................................................................... 8
2.1 初识SOLIDWORKS .................................................................................................... 9
2.1.1 SOLIDWORKS 基本操作 .................................................................................. 9
2.1.2 SOLIDWORKS 用户界面 ................................................................................ 11
2.2 机臂设计 ...................................................................................................................... 15
2.3 管夹设计 ...................................................................................................................... 17
2.4 电机设计 ...................................................................................................................... 22
2.5 电机座设计 .................................................................................................................. 28
2.6 GPS 支架设计 ............................................................................................................. 29
2.7 中心板及挂载板设计 .................................................................................................. 34
2.8 脚架设计 ...................................................................................................................... 37
2.9 桨叶设计 ...................................................................................................................... 40
2.10 总体装配 .................................................................................................................... 45
复习与思考........................................................................................................................... 51
vi
第3 章 多旋翼无人机机架生产与加工 ........................................................ 52
3.1 初识NcStudio .............................................................................................................. 52
3.2 NcStudio 基本操作 ...................................................................................................... 52
3.3 碳纤维板加工 .............................................................................................................. 66
3.4 初识Cura ..................................................................................................................... 74
3.4.1 Cura 首次启动设置向导 .................................................................................. 74
3.4.2 模型的载入和查看 ........................................................................................... 76
3.4.3 模型的调整 ....................................................................................................... 81
3.4.4 基础切片设置 ................................................................................................... 84
3.4.5 高级切片设置 ................................................................................................... 86
3.4.6 输出Gcode 文件 .............................................................................................. 87
3.4.7 结束语 ............................................................................................................... 88
3.5 3D 打印机的基本应用 ................................................................................................ 88
3.5.1 连接打印机 ....................................................................................................... 88
3.5.2 手动控制打印机 ............................................................................................... 90
3.5.3 上传、下载Gcode 文件 .................................................................................. 91
3.5.4 打印Gcode 文件 .............................................................................................. 91
3.6 脚架等辅助部件的加工 .............................................................................................. 91
复习与思考........................................................................................................................... 95
第4 章 多旋翼无人机电气控制系统的设计 ................................................ 96
4.1 无刷电机 ...................................................................................................................... 96
4.2 电子调速器 .................................................................................................................. 97
4.3 舵机 ............................................................................................................................. 98
4.4 航空电池 .................................................................................................................... 101
4.5 平衡充电器 ................................................................................................................ 103
4.6 无线电遥控 ................................................................................................................ 104
4.7 飞行控制系统 ............................................................................................................ 106
复习与思考......................................................................................................................... 107
vii
第5 章 多旋翼无人机开源控制系统的应用 .............................................. 108
5.1 初识Pixhawk ............................................................................................................. 108
5.2 固件的更新与刷写 .................................................................................................... 112
5.3 机架类型设置 ............................................................................................................ 117
5.4 初始化校准 ................................................................................................................ 118
5.5 试解锁检查 ................................................................................................................ 129
5.6 电调校准 .................................................................................................................... 131
5.7 飞行模式设置 ............................................................................................................ 132
5.8 电流计的使用 ............................................................................................................ 140
5.9 GPS 的使用 ............................................................................................................... 141
5.10 数传和OSD ............................................................................................................. 142
5.11 自动调参 .................................................................................................................. 145
5.12 自动微调和手动微调 .............................................................................................. 147
复习与思考................................................
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| 內容試閱：
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随着自动控制技术的发展，多旋翼无人机迅速在我们的生活与工作中普及开来。无论
是进行空中勘察、小型物品运输、环境或实地搜索，还是空中摄影与航拍，都可以很方便
地体验无人机所带来的乐趣。作者第一次接触无人机是在2011 年左右，当时国内对于无人
机知晓的人不多，主流的飞行控制器主要有APM、CC3D、WMC、QQ。但是随着应用领域
的不断推广，各个领域开始出现无人机的身影，大众对无人机有了一定的了解，也聚集了
一大批无人机从业人员和爱好者，同时出现了全世界最大的无人机公司大疆（DJI），占
领了民用无人机80%左右的市场份额。
目前国内设计与制作无人机比较成功的公司有很多，如大疆、亿航、零度、极飞等。
市面上有多款不同的无人机可供选购，价格从上千元至上万元不等，属于中高端消费品。
对于许多学生来说，购买优质无人机在经济方面仍不宽裕。那么，作为学生如果想体验无
人机，该怎么办呢？其实，自己可以亲手制作一款无人机来体验设计与飞行的乐趣。
无人机对零基础的人来说，同样可以操作，但要设计和制作出一款属于自己的无人机，
就需要非常多的知识与技能来支撑了。作为职业类学校，特别是机电、航空等相关专业的
学生，可以通过多旋翼无人机平台将日常所学的知识融会贯通、学以致用。本书阐述了多
旋翼无人机的基本原理、常规四旋翼无人机设计的基本流程，对飞行过程中的注意事项、
操作方法以及如何规避风险也进行了讲解。
这是一本无人机相关课程的入门教材，旨在普及无人机的设计知识、飞行原理以及现
代智能制造等内容。本书的内容基于无人机方面的书籍和无人机飞行的经验，这些都是十
分难得的资料，因此可以作为无人机飞行初学者的基础教程，也可以作为以拓宽知识面、
开拓思路为主要目的的广大无人机爱好者的学习资料。
由于编者水平有限，时间仓促，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者朋友不吝批评
指正，我们将适时提供勘误信息或在书籍再版时修正。
编 者
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