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345a2265b953c174a43e42878f4f0976 去年底 T 客邦與台灣知名多旋翼開發團隊 Ark Lab 合作,舉辦了 Maker Club 的第一場多旋翼四軸飛行器 DIY 實作活動,由於反應熱烈,因此今年六月我們再加開一場四軸飛行器實作坊,參加的朋友一樣是十分踴躍,看來大家都對 DIY 打造自己的飛行器十分有興趣。

什麼是多旋翼飛行器?

如果你在河濱公園之類的地方見過有人玩遙控飛機,而且是可以垂直起降的飛機,那它有很高的機率就是多旋翼飛行器。多旋翼飛行器顧名思義就是由多個旋翼組成,利用旋翼轉動帶動機身飛行這就叫多旋翼飛行器,透過改變不同旋翼之間的相對速度就能控制飛行器的飛行軌跡。比較常見的飛行器有四軸、六軸和八軸飛行器,以現在的技術來說,由於它容易製作、控制且體積輕巧,因此時常被拿來做成遙控飛機。

這次 Ark Lab 多旋翼工坊帶來的屬於微型四軸飛行器「奶油蒼蠅」,透過手機藍牙就可以遙控(Android 手機),由於不需要昂貴的遙控器又不容易摔壞,因此入手的門檻比較低,開發環境為 Arduino IDE,可透過 GUI 人機介面調整飛行器參數,上手之後就能依照自己的飛行習慣打造出專屬自己的飛行器。

▲Arduino 操作環境似乎還是以 Windows 系統電腦為佳,使用其他系統編寫時容易因為軟體或其他因素不相容需要花時間故障排除。

講師簡介

Ark Lab 多旋翼工坊由虎尾科技大學一群熱愛飛行的同學所組成,他們熱衷於研究如何結合無人飛行器以及開源軟體、硬體資源,去打造出相關的應用。在去年他們也曾經成功的開發出一套水質監測系統量測北港溪水質,結合多旋翼無人機作為載具,讓監測工作不需要耗費龐大預算與人力,即可達到水質汙染的即時預警功能。

《 Drones Environmental Monitoring Open Source Project》開源多旋翼環境監測專案記錄

課程內容

課程的一開始,講師介紹了多旋翼飛行器的歷史,在現代的多旋翼飛行器上,飛行控制板是很重要的角色,以奶油蒼蠅的飛控版為例,上面有裝有陀螺儀、加速計、磁力計、氣壓高度計、微控制器(MCU),分別做為測量角速度、機身姿態或是頭向使用,多旋翼飛行器是一種架構簡單的飛行器,只需要有一套好的控制系統與演算法,便能穩定飛行,不過要記得的是多旋翼飛行器不是玩具,最重要的是安全,上面的螺旋槳旋轉起來時非常有可能割傷人,因此操作時要特別小心。

▲安裝螺旋槳時要記得正槳、反槳輪流安裝,不然飛行器只會有電風扇作用,完全飛不起來。

▲大家按照講師的指示小心翼翼地安裝螺旋槳。

▲安裝完成後四旋翼飛行器的雛型就完成了。

當大家都安裝完飛行器的螺旋槳後,講師介紹了多旋翼飛行器的應用用途,多旋翼飛行器可以做什麼呢?

應用案例裡最有名的應該算物流面的 AMAZON 無人送貨機,倉儲人員將貨物裝箱後,不用擔心送貨時遇到平面道路塞車,無人機送貨機從空中將包裹送到訂購者家門前;多旋翼飛行器也可以用在多工協作上,例如蓋房子時比較危險的工作可以透過操控飛行器完成,或像是山谷跟山谷間的電塔在拉電線時,飛行器就能派得上用場;就算不是商業或工業使用,一般使用者也能將飛行器作為娛樂工具,例如把多旋翼飛行器當作空拍機,拍攝自己的影片分享給親朋好友或是當個 Vlogger 等等。

▲講解完多旋翼飛行器基礎知識之後大家就開始實際動手做啦!

▲這位學員好認真,還抄了筆記!

▲中堂休息時間講師試飛了比較大型的四軸飛行器(後面的弟弟那是很想快點玩的眼神嗎XD)

▲學員正在練習操控飛行器,畫面上的就是 GUI 人機介面。

▲目前得用 Android 手機才能操控飛行器。

在實作坊的最後,我們也安排了一場飛行比賽看看誰操控的遙控飛機能最快飛越指定距離,想不到大家都頗有勝負慾,每個人都認真的拿著剛完成的奶油蒼蠅試飛,一番廝殺下我們選出了三位地表上最快的男人,我是說飛行器飛得最快的三位。

▲三位得獎者,最右邊的是本日講師。

▲參加課程的學員大合照。

學員心得與分享

▲陳先生:先前只玩過市售的飛行器,對於這次接觸的 Maker 版飛行器感覺還滿驚豔的,可以有 GUI 調整飛行參數,感覺可塑性比較高。

▲吳先生:第一次接觸無人機,參加這次活動的契機是看了第一場 Maker 飛行器實作坊心得覺得十分有趣,而且難度不高,因此帶著兒子一起來參加,上完課後覺得對於飛行有初步了解。

▲羅先生:第一次參加 Maker 無人機課程,以前不知道無人機的操作方式和飛行方式,經過這次的課程了解不少,之後也會想要玩更多相關的裝置,並把 MCU 應用在其他實作上。

▲林先生:先前玩過 Arduino 車子,這次第一次玩多旋翼飛行器,覺得這次的內容比較專精一些,不過由於是使用 Mac 電腦,因此花了一點時間排除程式問題,建議下次開課時事前可以先列好需準備的電腦條件為何。

▲李先生:本身是韌體工程師,對於飛行器與 Arduino 非常有興趣,之前有和朋友一起組過飛行器的經驗,這次上課也學到了不少 Arduino 的知識,不過由於也是使用 Mac 電腦,因此也同樣花了些時間排除程式問題,建議下次可以先說明課程會需要用到的電腦環境,學員可以提前在家準備。

 

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