两轴及其飞控主要调试简介

dsjan1985

       这是一篇个人经验帖，错误的地方请指出。
一、认识BICOPTER或者TWINCOPTER 两轴飞行器
两轴有两种模式FAAT（Fore Aft Active Tilting前后主动倾摆主动稳定式） 和OAT（oblique Actie Tilting 被动稳定主动倾斜式），区别主要在电机运动方向上。

1、FAAT外观看属于直线并列状态，这个很好理解，前进两电机会向机身正前方运动，后退就向后方运动，自稳时电机角度与运动方向相反保持机身位置，此结构重心基本是动态的，所以俯仰会不太稳定。
FAAT结构图示

FAAT自稳测试及试飞翻滚视频








2、OAT结构与FAAT不同在于电机的运动方向上，由于是被动稳定，飞机是靠螺旋桨高速外旋产生的向外拉力来稳定机身，这个力可以将整个飞机变成一个陀螺仪，使得这一结构比FAAT有着俯仰更加稳定的表现，但又因为电机有角度，所以机动效率上低于FAAT。
OAT结构展示

OAT家里试飞视频

OAT的被动稳定是利用一个上上个世纪德国科学家用铁箍了个三角形（如下图 )证明的原理，具体文献找不到了，我只能提供自己画的简图来大概说明，欢迎测试。

当同时向外拉两个拉杆的时候，三角形的直角那头会自然翘起，翘起的角度和直角那个角的实际角度有很大关系。

二、如何制作
用标准SP RACING F3，做FAAT结构。固件用CLEANFLIGHT任意版本。
地面站选择BICOPTER模式即最开始我介绍的FAAT图示，但照着地面站图示提示插接一定不能成功！你会发现舵机方向是乱的，这个也不能说是CF作者故意，因为这个一套是移植MWC的，我们需要改CLI参数才能让他正常。
用谷歌搜CLEANFLIGHT MOTOR REMAP会出来一个Joshua Bardwell 做的教程视频，能听懂看懂的看吧，另一个就是CF WIKI的MIXER介绍 http://cleanflight.readthedocs.io/en/stable/Mixer/  具体我解释一下：
我的飞控朝向改变YAW 180度，在按要求连接后通电发现PITCH方向上右侧舵机与实际需要转动方向相反，YAW方向上左右两侧舵机转动与实际需要全部相反，所以参照下图


根据我的参数
smix reverse 4 2 r
smix reverse 5 1 r
smix reverse 5 2 r

结合F3飞控定义

因为如上图舵机顺序和电机顺序相反，所以假设两轴飞机尾对着自己，那么1号电机即地面站图示左侧电机插7针右侧插8针，CLI里定义左侧为4号舵机5为右侧，打开CLI输入 SMIX （重新定义舵机) REVERSE （反转命令） 5 ( 舵机5 右侧 servo slot框） 1 ( Stabilised PITCH 自稳俯仰 INPUT SOURCES框） R  （反转） 这样PITCH方向上左右一致了，现在再输入SMIX REVERSE 4( 左侧舵机） 2 (方向） r (反转） 和 SMIX REVERSE 5（右侧舵机） 2 (方向) r （ 反转）,这样方向也正确了。接下来调整舵机中点，要求与机身垂直。

这个根据自己舵机情况调吧注意左为4右为5。
       目前轴距250 电机2216 1400KV 8寸桨（我250塞得下9寸桨你4轴能吗？你能吗？效率就是这样体现的！） PID全部为25 0 0。
自稳力度适当调高一点有助于平稳起飞。
       CC3D系列飞控可以通过混控实现两轴控制，不用飞控支持。所以理论上所有飞控都可以通过舵机混控来实现两轴飞行，不需要飞控必须有这个模型。混控方式参考原帖 http://wiki.openpilot.cc/bicopter-hardware-setup.html       至于制作材料可以直接改现有的机架比如正X的穿越机，我们只需要他们性感的2条后腿就可以。舵机旋转结构可以搜某宝的Y3矢量尾或者找个门合页自己做。
      
更新下！！
CF2.0和BF3.0以后 BICOPTER模式电机无法解除怠速 所以别试了  请用CUSTOM PLANE（自定义飞机）模式  因为仅此模式可以电机舵机共存。。。当然不能直接插上就用 具体参数如下
resource motor 3 none （解除3号电机）
resource motor 4 none  ( 解除4号电机）
resource servo 1 a11     (设定舵机1在3号电机位置）
resource servo 2 a12     (设定舵机2在4号电机位置）
这里付个小教程 在CLI里输出RESOURCE可以显示出如下图配置表 你可以根据需要调换接口定义 比如3号电机焊点脱了 可以输入代码换5号

例如 ：
resource motor 3 none
resource motor 5 none  
resource motor 3 B08
需要先解除3号及5号电机 然后用5号电机定义设定3号电机

如果不先解除5号电机定义 那就会提示已被设定
然后输入SAVE 5号针就替代3号针了
接下来设定电机运动方式
# smix
smix 0 2 2 -100 0 0 100 0   
smix 1 2 1  100 0 0 100 0  
smix 2 3 2 -100 0 0 100 0   
smix 3 3 1 -100 0 0 100 0  

下面 隆重登场使用BF 3.2.1并修改RESOURCE 使6PIN KINGKONG MIRCO F3 12345PIN分别为电机 电机 舵机 舵机 喇叭的OAT模式两轴---蝙蝠侠战机 （找不到合适的反转50涵道 要不效果更好）

同样能在俯仰和横滚方向上做翻跟头动作 而且没有多余的点头翘尾 正如上文所述 这个结构本身就是一个陀螺仪 十分稳定 但遗憾的是抗风依然很差 此结构不需要把重心吻合电机线 适当超前能获得一定的室外稳定性 而且可以完全手动飞

采用下图结构成功率高 因为下置的重量可以辅助维持机身水平 但缺点同样是因为重心远离电机轴 飞机不可避免的会前后摆动


传言DJI的两轴设计 真实与否先不管 先说机尾的那个小扇 非常好的想法 能起到主动维持机身水平的作用 重心里轴近做急刹等机动动作摆动小 但遇风吹就是风筝 就像完美平衡的螺旋桨 任何角度都能静止在平衡器上 如果此时机身倾斜 推最大P杆可能最多保证不炸机 但会完全失去方向


在DJI的那个小扇之前 都是加尾翼来保持机身姿态的  如下图  这可真不是为了好看


最后我的234

此致 求顶！

neineiclub

星帆的作者

厉害
APM中文网群管理员前来顶贴

aluken

这个帖子有营养！

浙江小飞侠

不知道能不能在这个基础上多加几个陀螺仪做稳定

lemov

不错的文章，顶一个

13624810703

这个不错，这不就是阿凡达么

yangyh75

写得非常好，赞赞赞。

bjjt122

星帆的作者 发表于 2017-3-17 23:58
厉害
APM中文网群管理员前来顶贴

apm目前支持两轴不？

yangyh75

bjjt122 发表于 2017-3-21 00:36
apm目前支持两轴不？

apm官方不支持两轴，需要自己改代码。

yangyh75

f3飞控1.14.2按楼主的方法使用命令行改变舵机方向是可以的，但断开连接或重新启动飞控后，舵机方向会回复原来的配置。为了方便，现将1.14.1代码修改编译后附上。这样舵机方向就是ok的了。http://pan.baidu.com/s/1geEv2hl
f3固件1.14.1

Garhong

大神！必须来赞一个！

下一步有目标了，哈。

星帆的作者

bjjt122 发表于 2017-3-21 00:36
apm目前支持两轴不？

不支持，需要自行改代码

BJ6tKLu0Nl

你飞行器上的舵机是什么什么牌子型号，舵机齿是20t吗？可以直接把舵机齿插进y3电机座那个孔吗。可以的话加我q858706614

多轴交友

定顶！！！！

余勇

余勇

莫言

多谢楼主，今天在TB上订了硬件，准备试试能不能做出一架TwinCopter

桐子

想做一台，楼主可以发个配置吗

莫言

试了两天，还是没搞定。
飞控是F3，新的CleanFlight地面站已经升级，老的固件联机就要求必须升级，按要求升级新的CleanFight 2.0的固件，结果按楼主提的要点设置好后，舵机根本不动，电机可以在地面站里测试是转的，但解锁后推油门电机也不动，查了好多资料，好象新版的BetaFlight默认不在给舵机分配任何资源，要自己手动分配接口，另外看了下文档，新的cleanFlight 2.0版固件就是BetaFlight 3.1, 两家应该要合并了。