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标题: 农业植保无人机组装要点与参考案例 [打印本页]
作者: xiao3d 时间: 2016-7-28 10:15
标题: 农业植保无人机组装要点与参考案例
本帖最后由 xiao3d 于 2016-7-28 10:25 编辑
文章开始先强调一下：植保有风险，选择需谨慎！不建议没有无人机从业经验的私人自行组装植保无人机，这个行业没有速成方法，所有的经验都是需要时间积累的，如果连基础的无人机手控操作经验都没有，那么自行组装大型植保无人机是相当危险的一件事！
相信很多转入植保行业的从业者以往都是从事无人机行业的，对于各类型航拍无人机、特种无人机都比较熟悉，植保无人机与普通无人机相比，有很多相通之处，但是也不能按照简单的放大版无人机对待，植保机的特性是大负载、大体积、大电流，操作频率极高，在这种状态下，很多以往中小型无人机上的问题会被放大很多，比如续航能力、机体振动、大电流下的发热，飞控稳定性，以及植保机特有的一些问题，比如药液飞溅、腐蚀，电池使用频率高，大电流充放电带来的电池寿命降低等等。这些问题整体导致了植保无人机的炸机率远高于其他类型的无人机。所以在植保无人机进行设计的时候需要考虑的因素要比普通中小型无人机更多。
本文仅为个人经验分享，不能将所有要点一一道尽，仅提供一些关键性参考点，作为同行从业者学习参考，不尽之处，希望更多从业经验丰富的同行们一同补充。
预装分析
1、动力选型
一台稳定的植保机，动力选择是关键，一般常用的10kg机型，带药之后整机起飞重量要控制在24kg左右，对应不同轴数的植保机，四轴单轴额定拉力在6kg左右，六轴单轴额定拉力在4kg左右，8轴单轴额定拉力在3kg左右，考虑到整机的动力富余度，这里的额定拉力应该选取电机在60%油门左右的拉力值作为参考，而不是以电机的最大拉力值作为参考。
2、轴距匹配
一般10kg的机型轴距在1200mm到1500mm左右之间为宜，轴距大小与电机配桨有关，常见的四轴配桨为28到30寸，轴距在1200mm左右，在六轴配桨为24到26寸，轴距为1400左右，八轴配桨为20到22寸，轴距为1500左右。轴距匹配以适中为原则，不过大也不过小，整体协调即可，在此前提下尽可能减小轴距，过大的轴距一来增加飞行器体积，不便于携带，二来增大飞行惯性，对于飞控适应性更差。
3、重量估算
一台10kg的植保机，按照24kg起飞重量计算，扣除10kg药水和4kg左右电池，空机重量应该在10kg左右为宜，尽量不超过12kg，整机设计在保证强度的前提下尽可能减轻重量。
4、续航计算
整机的起飞重量估算好后，计算理论续航时间是比较容易的，一般假设整机以满载状态下悬停，参考单轴的拉力值，查看电机参数表进行对照，然后按照搭配的电池得出满载状态下的悬停时间，同样的方法再计算出空载状态下的悬停时间，一般满载悬停时间10min左右，空载悬停时间25min左右，折合最终作业时间在15min左右。如果计算出的理论悬停时间差距过大建议重新进行动力配置。
5、飞控选择
市场上的飞控种类比较多，常见的大疆、零度飞控为通用型飞控，飞行稳定性尚佳，但没有针对于农业植保作业的特定功能。
目前以植保飞控为名头的有极飞、拓攻、无距，均针对植保作业特点，增加了多种特定功能，如药量跟随、断点续喷、半自动飞行、全自动飞行等，一定程度上解决了通用型飞控的一些缺陷。在此不做过多解析，可以自行选择适合自己的飞控。
6、喷淋系统选型目前用于植保上的喷淋系统主要有两种，一是压力式喷头，二是离心喷头，两者各有优劣，压力式喷头下压力大，喷雾明显，不易卷扬，但是容易堵塞，不适于粉剂打药，同时耗水量大，搭配水泵重量略重。离心喷头雾化颗粒小，安装便捷，省水省药，整体重量轻，不易堵塞，但是离心喷头需要双路控制，电机、雾化盘等长期受农药腐蚀易损坏。这两种喷头也是各有所爱，没有绝对的选择。
下面以一台标准10kg的六轴植保无人机作为案例介绍组装流程。
1、材料准备
完整的一台植保机包括以下配件：机架、电机、电调、桨、飞控、喷淋系统、电池、充电器、遥控器、硅胶线材、各类插头、热缩管等。目前这些配件市场上都可以单独购买，供应商也很多，尽可能选择大的品牌和稳定的供应商，切忌贪图便宜选用低品质设备。
2、工具准备
工欲善其事必先利其器！一套完善的工具可以极大提高工作效率，组装常用工具包括烙铁、焊锡、辅助焊接夹具、热风枪等等，其中焊接工具最为重要，建议使用焊台，并且准备大小两种功率的焊台，小功率焊台可以选用普通60W的936焊台，大功率焊台建议选用高频无铅焊台，功率150W以上，焊接不同类型的焊点时需要用不同的工具和焊锡丝，一般小焊点比如细线、小焊盘可以选用普通焊锡丝，用小功率焊台，大焊点比如动力接头、厚铜PCB焊盘需要选用无铅焊锡，用大功率焊台。
除了焊接工具之外，组装过程中经常需要将两根线对接、焊接各类型插头，所以焊接辅助夹具很重要，可以使用以下这两种夹具
3、安装电机、电调
桨电调线和电机线剪到合适长度，焊好香蕉头（选用4.0mm以上），电调端用母头
电机端用公头，建议用四瓣状的香蕉头。
将电调放入电机座底部的电调仓中，留出接口
为了防止松动脱离，在香蕉头外部在套一层热缩管
桨电机和电调的香蕉头对插，套好热缩管，用热风枪吹缩。
这里说明一下，考虑到这三个接口的顺序决定电机的转向，如果是六轴其中三个为一个顺序，另外三个任意对调两根线。
将线头放到电调侧面理整齐。
装上底盖
电机、电调部分安装完成
完成整体安装后，需要将留出来的线做一下处理，这里用的是蛇皮管套进行防护，剪取合适长度的蛇皮管套，两头用打火机烧一下，然后套入电源线和信号线，两端处包裹热缩管吹缩
留出电调的主电源线和信号线，焊上XT90接口。
将6个电机全部处理完毕
4、机身安装
机身部分安装比较简单，无非就是对好位之后拧螺丝，这里不需要太多介绍，这里只说明一点，如果折叠件件是采用铆钉固定的，要打上碳纤维胶，然后再用铆钉加固，否则长时间工作震动，铆钉容易松动造成结构虚位。
在机身中间安装上电源集成板用作电源分配。
安装机臂横向折叠件
5、安装动力
将电机留出的线从碳管中穿过
将电调的主电源插头插在电源板的侧面电源接口，电调线插在侧面的信号接口
动力部分整体安装完成
6、安装飞控
电源板上有足够的空间安放飞控和其他设备，将设备有序贴放整齐。
和上盖板，飞机整体安装完成
7、调整水平
整机装好后，开始做整体水平调整，包括连接件水平和电机水平，可以使用下图中的水平气泡仪做水平调整，保证气泡在中间位置
水平调整好后，整机已经完成90%了，剩下的喷淋系统后续增加上去
8、软件调试
整机装好后，根据使用的不同飞控进行软件调试，设置好各类参数，具体参考飞控使用说明书，一定要反复检查每一项参数是否正确，检查关闭遥控器后的失控保护反馈是否正常
9、外场试飞
强调一下，在进行外场试飞前一定要先将飞控参数设置好，校准好飞控水平、电调行程等等，最后再装上螺旋桨。
到了最关键的试飞阶段，带好电脑进行外场飞行调试，因为新装的机子各个部件尚未进行正常工作，各项飞控参数也尚未验证，所以试飞前的飞机存在很大的不确定性，成不成功就在推杆的那一秒钟，要么起飞，要么侧翻。为了保证安全性，第一次试飞一定要使用手动模式飞行（大疆的飞控可以使用姿态模式），尽可能保证油门具有最大权限，这样可以保证在飞机试飞过程中万一出现意外况可以及时降落，最大限度减少损失。
如果第一次起飞比较顺利，飞机可以保持平稳悬停，接下来就可以开始细致的调整飞行感度，将飞行器调试到最佳状态。
文末再次强调一下：植保有风险，选择需谨慎！不建议没有无人机从业经验的私人自行组装植保无人机！
本文如有不明之处，欢迎加入植保机组装技术交流群：553667906
不尽之处，欢迎补充！
作者: z0412 时间: 2016-7-28 10:47
你这个电调发热有点大了吧
作者: plaaf杰 时间: 2016-7-28 10:47
建议你把题目改成“淘宝拼装货指南”
作者: shi555 时间: 2016-7-28 11:17
顶顶 喷淋系统呢
作者: 北京淳一航空 时间: 2016-7-28 11:24
作者: caosix2 时间: 2016-7-28 11:26
不错的，，图文并茂 。。
作者: xiao3d 时间: 2016-7-28 11:32
物尽其用，目前这个行业初期，这类型的组装机仍然占了半壁江山，虽然拼装优劣不尽相同，但只要能匹配妥当，不失为一个好产品，况且目前绝大多数中小厂商都处于这种阶段。
作者: xiao3d 时间: 2016-7-28 11:32
在装，后面补上
作者: xiao3d 时间: 2016-7-28 11:33
大电调发热肯定会有，配六轴8系电机整体发热可以接受
作者: shi555 时间: 2016-7-28 11:34
xiao3d 发表于 2016-7-28 11:32 
在装，后面补上
期待
作者: dongxu51314 时间: 2016-7-28 11:46
好全啊。顶一个！你公司要人吗？我搞植保好几年啦
作者: wd_hui 时间: 2016-7-28 11:48
把BTU完全密封在碳纤中心板里也是醉了....
作者: fbw1986 时间: 2016-7-28 11:49
很详细
作者: ruifbi007 时间: 2016-7-28 11:54
吊得飞起来
作者: xiao3d 时间: 2016-7-28 11:58
其实后来没用BTU，改成数传了，刚开始装BTU只是打算用来调参，后来发现APP没有更新不支持大轴距，所以就拆了改数传了
作者: xiao3d 时间: 2016-7-28 12:11
哥们哪里的
作者: htctech 时间: 2016-7-28 12:24
感谢楼主分享，这个不错
作者: colt1981 时间: 2016-7-28 12:56
建议你把题目改成“淘宝拼装货指南”
作者: dongxu51314 时间: 2016-7-28 13:40
郑州
作者: sunhang 时间: 2016-7-28 15:27
好文章值得学习！
作者: klylw 时间: 2016-7-28 21:51
分享
作者: dakar_04 时间: 2016-7-29 00:51
不错
作者: sdxgy 时间: 2016-7-29 08:04
作者: 飞飞萌萌 时间: 2016-7-29 11:59
不错
作者: mmzymx 时间: 2016-8-2 22:51
作者: 乐超 时间: 2016-8-3 18:46
虽然比较笼统，但是对新手还是有一定帮助的
作者: 多旋翼新手 时间: 2016-8-3 19:05
楼主真的要人不我也想去
作者: 告别过去1117 时间: 2016-8-4 15:12
顶
作者: ggy369 时间: 2016-8-6 21:27
作者: 胖子ye有春天 时间: 2016-8-8 12:56
求分享机架链接
作者: mery 时间: 2016-8-8 15:33
好文，学习了！
作者: geam05 时间: 2016-8-11 20:42
作者: xwfly 时间: 2016-8-17 17:13
农药机真的那么容易做吗
作者: xiaoyi1225 时间: 2016-10-4 19:15
农药喷出来需要什么压力装置吗
作者: xiaoyi1225 时间: 2016-10-5 10:32
这群逼格蛮高的，一般人就不要进了，新手提个问就会被喷
作者: 武爱折腾 时间: 2016-10-7 18:43
作者: wxlijun324 时间: 2016-10-8 17:16
作者: xuanfeikeji 时间: 2016-10-14 16:42
看着不错 就是不知道飞起来会是什么样子
作者: wzxzy 时间: 2016-11-12 23:03
坐等喷淋系统
作者: 寡妇村村长 时间: 2016-11-22 11:32
作者: TheBlueSky 时间: 2016-11-22 15:31
感谢LZ滴用心作文。学习了。
作者: 1棒 时间: 2016-11-25 00:16
植保机想像和现实差距太大。实践起来问题太多了。应该让他们实际下。理想和现实太遥远.直升机植保机能挣到。多轴问题太多.多轴主要是续航不给力.单纯的打药，赚不到.植保机发个屁财。我新疆的.正儿八经的打药，新疆是固定翼主力.说一天打300亩一亩10元.实际一天60亩。加上邮费人工什么的赚不了多少.多轴植保就是个笑话.植保机就是模型业界的传销骗局！
作者: 1棒 时间: 2016-11-25 01:33
新疆无人机服务的创业者蔡建江说：所用的机型事故率稳定在1%，一天飞30个架次，3天几乎肯定会摔一架。利润都被摔掉了。蔡建江的话送给大家:“植保无人机的坑，现在不要跳。植保机价格高,回报周期过长。每台植保机光成本需要“健康”经营3年才能收回。作业3年之后依然“健在”的植保机还会有多少呢? 植保机飞手培训难,风险高。河南农机合作社脑子一热购置16台单旋翼植保机,安排8名飞手去培训,最后,搁置在仓库里做摆设。现在市场上80%的植保机不合格，在喷药作业上并不实用，我国植保无人机的飞控系统、飞行平台等技术还需要继续大力攻关。植保无人机企业多数是由航模制造商转型，其配备的电池平均续航能力为8—15分钟，在过程中需要准备多组电池更换，而平均每组电池价格上千元，成本较。胡佳伟介绍说，该合作社用过多旋翼无人飞机，但电池续航能力差，寿命短，一块电池反复充电几十次后，使用效率就大大降低了。手持大笔资金进军农业植保无人机的人，就会陷入这个圈套：ZF在利益的诱逼下开始以产业化或新农村改造的名义赶农民上楼；一些从来没有下过地只会鹦鹉学舌般的专家开始指导农民如何“科学种田”植保机在湖南益阳喷洒作业时连续发生坠机事故。不仅给购机的服务组织造成经济上的损伤,也给航空植保产业造成负面影响。天大航空负责人葛红阳告诉记者，操作无人机的飞手太难找了。培训了22名飞手，开始很热情，后来打退堂鼓的比较多，现在只剩下6个。汗水，辛苦，作业条件难以想象，很难留住人。湖南省农作物病虫害专业化防治协会会长汪建沃认为，在植保机械应用市场，今后将是自走式喷杆喷雾机，远程喷杆喷雾机，电动弥雾机。植保机暂时没有希望。于凤峰仔细咨询了电池的使用。一块电池只能用10分钟，飞一天要换25次电池，一架飞机要配10块电池，每台充电100次后，电池的效能还要锐减。想了想，他最终放弃了无人机
作者: wurenji666 时间: 2017-2-22 10:14
很细致！！
没有差分GPS模块？
需要么？欢迎交流，现在我们的差分模块跟几家行业内大的用户都有在使用，郭工18588922136
作者: 武爱折腾 时间: 2017-3-15 00:45
分析得不错
作者: 简简单单思考 时间: 2017-3-16 16:42
很实际。动力不足、飞行时间短是植保无人机目前难以越过的坎
作者: 天空的黑家伙 时间: 2017-3-17 00:39
俺看看不说话，要是电机烧了就找我
作者: 汐颜 时间: 2017-3-18 13:58
漂亮
作者: 新手入魔V977 时间: 2017-4-30 19:01
本帖最后由 新手入魔V977 于 2017-4-30 19:02 编辑
这个软肋确实很致命，只能等待电池技术的再次革新了~或者太阳能技术有质的飞跃~
有个问题 如果会飞直升机（航模450级，550级）直升机会8面悬停，会倒飞，会简单特技是不是飞这个容易些，技术操作导致的炸鸡会降到最低或者趋近于0？
作者: 120016174 时间: 2017-5-8 23:22
实力顶贴，分析的很透彻，植保机现阶段还是噱头的多，真正能干活的，少之又少。电池续航短，寿命短。等待技术的提高，希望有一天能找到好的解决办法。
作者: kappak 时间: 2017-5-11 07:59
很好装机贴！！！！！支持楼主原创！！！
作者: 计划飞过海 时间: 2017-5-15 14:23
满载的起飞重量是多少？
作者: 18239763218 时间: 2017-7-2 15:42
花多少钱啊？
作者: 宋飞 时间: 2017-7-3 17:22
好文章值得学习！
作者: 小兵的故事 时间: 2017-7-9 14:17
非常厉害的装机帖！顶一个
作者: kuizai105817 时间: 2017-9-11 10:47
666666，看着像是淘宝的拼装指南，但还是有很多地方值得参考、学习。文章已拿走作为学习案例，谢谢楼主
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