# Introduction of MultiCopter's components
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:::spoiler **Table of Contents**

[TOC]

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## Introduction
多旋翼無人機常見的有四軸、六軸、八軸，依照功能可以稱為航拍機(空拍機)、植保機(噴灑農藥)、穿越機等等。多旋翼利用飛控電腦精準控制各軸的馬達，螺旋槳轉動產生升力，也經由計算讓無人機能夠平穩地在空中執行任務。
目前一般常見執行任務也是用多旋翼無人機，因為有垂直起降功能，不需要較長的跑道。

## Component
**無人機由以下重要元件構成，依照需求可做調整。**
* 多軸機架
* 飛控電腦
* GPS
* 螺旋槳
* 無刷馬達
* 電子調速器
* 電池
* 分電盤
* 遙控器和接收器
* 無線數傳
* 地面站系統

>示意圖


## Parts description
### 多軸機架

>**機架**關係到無人機的大小重量以及可執行的任務，因此在購買之前要了解自己的任務需求再做挑選。[color=#3ac172]

機架名稱裡的數字一般代表為軸距(對邊馬達中心之間的直線距離)，單位為mm。

**材質 :** 最為常見的就是==碳纖維==，也是目前的主流。

**軸數 :** 四、六、八軸最為常見，軸數越多無人機就會越大。

:arrow_down: 此圖六軸無人機960mm。

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### 飛控電腦
無人機的大腦，用以飛行姿態控制，並且負責執行航向計算、航行資料收集與分析。

目前自製無人機多用的Pixhawk以及大疆。

Pixhawk為開源軟體因此研發研究等性質的多用此飛控。

大疆多為商業用途或娛樂。

:arrow_down: 點連結看完整介紹以及教學 :arrow_down:

* [Pixhawk](https://hackmd.io/@Wei-Lin/pixhawk)


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### GPS

台灣兩公斤以上的無人機必須要有GPS。

無人機導航，返航等功能都必須要有GPS才能實現。


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### 無刷馬達
馬達的標示一般為四位數字，前兩位數字為馬達的外殼直徑或定子直徑，後兩位數字為整體高度或定子高度，通常有 ‘ - ’ 符號後方數字代表磁鐵的磁極數。
另一個非常重要的標示就是KV值。

**KV值 :** 每一幅特電壓會造成馬達多少轉(rpm)。例如KV400，每輸入十伏特，馬達轉速就是4000(rpm)。

| KV值（高） | KV值（低） |
| ---------- | ---------- |
| 扭力小 | 扭力大 |

>一般四旋翼無人機會用KV值較高的，較大的無人機則選擇KV值較小的扭力比較大。
>馬達上方紅色的零件是螺旋槳快拆座，方便快速安裝螺旋槳。


:::danger
:warning: KV值高的馬達若配太高的電壓，轉速會過快，也不會配太大尺寸的槳，因為扭力不夠造成電流過大，容易燒壞馬達。
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### 螺旋槳

螺旋槳基本依照方向分為，==正槳==和==反槳==，兩個差別在於攻角方向相反，需對應馬達轉動方向安裝。

型號前者數字為直徑，後者為螺距(螺旋槳轉一圈所前進的距離)。

**尺寸 :** 單位為英寸。

依轉動方向，氣流向下，則分別出正反槳，對應如下 :
| | 逆時針旋轉 | 順時針旋轉 |
| ------ | ---------- | ---------- |
| 螺旋槳 | 正槳 | 反槳 |


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### 電子調速器（ESC）
將電池提供的直流電轉換成三相電PWM控制馬達的轉速。
這是一個非常重要的元件，比較高級的甚至可以直接調整正反轉。
依照輸入電壓的不同，選擇的電流輸出大小也不同。

| 電流 | 20A | 35A |
| ---- | ------ | ------ |
| 電池 | 2-4(S) | 3-6(S) |


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### 遙控器和接收器
目前主流頻段是2.4GHz，市面上也有雙頻的2.4 / 5.8 GHz。

**接收器 :**

**遙控器 :**

遙控器依照操作方式有分以下三種 :arrow_down:
#### 日本手
>右手是油門控制[color=#0e5277]


#### 美國手
>左手是油門控制[color=#0e5277]


#### 中國手
>與日本手相同右手油門，差別在於這裡左右是滾轉。


:::info
台灣飛航的高手多為日本手，因為之前都是用日本進口的產品。
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### 地面站系統

地面站接收無線數傳的資訊後可，監測飛行姿態、任務設定以及無人機和遙控器調校。
市面上常用的免費的軟體有Mission planner、Qgroundstation等等。

:arrow_down: 點選下方連結是==Mission planner==的完整介紹。:arrow_down:

* [Mission planner & APM planner2.0](https://hackmd.io/@Wei-Lin/mission-planner)

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### 電池

一般電池額定電壓是3.7伏特，充飽電壓是4.2伏特，沒電是2.7伏特。

**電池表示** :information_source:

| | 說明 |
| --------- | --------------------------------- |
| 5000 | 電池容量5000mAh=5A |
| 14.8 | 14.8伏特（3.74） 又稱為 4s |
| 20C | Ah * 20 = 最大電流 |
| 4C charge | 最大允許充電電流 4 * 5000mA = 20A |

:::warning
* 電池存放溫度 0～50℃
* 需使用核准的充電器與適當的充電線
* 充電放電只能使用特別設計的充電器/放電器，電池溫度不可超越70℃
* 存放電池電壓大約在3.7~3.9伏特
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### 無線數傳
地面站跟無人機傳輸的橋樑。
可與地面站連線監看飛行資訊以及規劃任務，範圍約1~2公里。



>購買都是一對的，一邊接飛控板另一個接電腦。

## eCalc
這是一款效能計算器，能夠大約計算各種無人機的各個零件組合配置出的效能。選擇無人機配件組合的時候可以用這個做參考。


選擇要計算的無人機種類，示意圖選擇的是Ｍultirotor計算多旋翼的


設定參數即可開始計算。


* [eCalc](https://www.ecalc.ch/index.htm?statementnotaccepted)

## Reference
* [多旋翼組裝指南](http://doc.cuav.net/tutorial/copter/)
* [Pix4-CUVA V5 Doc.](https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/cuav_v5_plus.html)
* [CUVA V5 Doc.](http://doc.cuav.net/flight-controller/v5-autopilot/zh-hans/)
* [CUVA Documents](http://doc.cuav.net)
* [eCalc](https://www.ecalc.ch/index.htm?statementnotaccepted)