韦明熠+张超颖+郭建宏+杨奕国

摘 要：近年来，随着新技术的发展，无人飞行器得到了长足的进步。无人机技术代表着科技前沿技术的发展和控制领域的创新。但是，无人机昂贵的造价使得大部分人都无法接触和学习到这一先进技术。因此，为了解决个人娱乐和教学科研等方面的需求，文中设计并制作了一款低成本、既能自主飞行，又可遥控的迷你型四旋翼飞行器。本作品主要由四旋翼飞行机器人和上位机程序两大部分组成，可以广泛应用于个人娱乐、算法研究与验证、教学等领域，也可以作为其他四旋翼飞行器的飞行控制板。而伴随着国内外无人机研制投入和采购需求的爆发性增长，智能型无人飞行器的开发和研究具有重大的现实意义和巨大的经济效益，而本作品可以作为飞行器平台的研究与开发平台加以推广。

关键词：体感遥控； 四旋翼飞行器； 教学测试平台

1 作品介绍

1.1 作品方案

蜂鸟四旋翼飞行机器人系统主要由ARM嵌入式主控制器、多轴姿态传感器、电子罗盘、2.4 G 无线数传模块、5.8 G 高清无线图传模组、环境监测传感器和电机驱动模组等部分组成。

ARM嵌入式主控制器通过采用思维四元数姿态解算算法，并利用PID控制算法维持自身平衡；多轴姿态传感器用于测量飞行器的飞行姿态信息，使控制系统根据平衡算法处理结果输出PWM信号控制MOS管驱动电路从而控制电机转动，以实现自动调节旋转力矩来稳定飞行姿态。

2.4 G无线数传模块负责体感遥控器与飞行机器人之间的数据传输，可以通过体感遥控器的屏幕对飞行姿态、电池电量等数据进行实时观测；……