能飞53分钟的"穿越机"？还能和大疆一样定点返航？SG325御动力机架即将开源发布。
一个多月前，当我从配件堆中翻出了一块带有气压计的OMNIBUSF4V3飞控时，我意识到，是时候开始认真折腾一下iNAV固件了。
iNAV优势何在？
RTH比较成熟（不是betaflight的惯导救援）
支持定高定点飞行（功能性媲美大疆）
OSD支持小地图/雷达（可以让同伴手持平板人工AAT）
但更重要的是，整套机器的硬件是可兼容使用betaflight的，
也就意味着，如果我的想法最终失败，或者我又玩腻了iNAV，我依然能回归常规穿越机，不会竹篮打水一场空。
核心的想法是长续航，不是吗？
查遍所有的穿越机动力，也没有找到高效率的组合。不过闲鱼流行的大疆拆机电机和桨倒是吸引了我的目光。 8.3寸桨，2008电机1400kv，配合改装的御电池（3s2p）理论上可以有50分钟的续航。符合我的需求！！ （ 88即可搞定一套）
套用穿越机硬件的优势：
飞塔设计较成熟，可选配件多
操控性，响应性较好。满足一定的穿越机freestyle玩法
碳纤维做机架重量轻
但是仍然存在问题：倘若GPS和915mhz接收机天线相互距离太近，则会相互影响（频段接近）；
最重要的罗盘，很容易受到其他设备的干扰，要有一定的屏蔽距离。
所以电子设备需要有足够大的空间来摆放。
我注意到了一个机架：TBS G2。这个日字机架有边框，可以把天线接收机这些小体积绑在边框上，
这样，设备之间的相互干扰情况就会好很多了。
那么，机架要有边框。
但是，兼容这么大的桨叶（8.3'），机架的轴距大概会是330mm。这么大的机架如果用一体底板，成本会很高。
不如用分体机臂设计！
所以边框也是分体碳板，不是吗？如何将这些边框与机臂固定起来就也成了一个令人头疼的问题。
最初，我决定用3颗嵌入螺母+下沉螺丝来固定边框。
在软件中画出来之后，发现重量有点大。于是乎改成用一颗嵌入螺母+下沉螺丝来固定。
在实际飞行测试中，并没有发现存在严重的强度过低的问题。
但是这样的话，又会在边框与机臂交汇处（也就是电机固定位），形成非常厚的碳板层。
御电机是用三颗M2.5螺丝固定，底座只有2mm厚。
如果机臂有6mm厚，加上上下两边的边框2mm（总共4mm），那么就需要用12mm的螺丝来固定电机。
碳板内部螺丝长，力臂大；而又由于M2.5较细，很容易造成螺丝弯曲或扭转形变。有安全隐患。
反复考虑之后，我做了一个4mm厚的下铣设计。
这样，就可以用6mm的螺丝了，即降低了成本，又解决了螺丝易形变的问题。
综合考虑，机臂厚度定为6mm（既不会“太软”也不会使成本过高），宽度定为10mm（既不会带来太大风阻也不会带来太多震动）；
边框厚度定为2mm，宽度定为6mm（毕竟边框不需要应力）。
转到中心板上，我决定用两张2mm的碳板夹住机臂。
考虑到我将使用30.5*30.5mm的飞塔，
先在机臂上开一组下沉螺丝+嵌入螺母的孔。
在8.7'螺旋桨能到的最外延区域，设置第二组螺丝，这样就能紧紧的夹住机臂了。
我尝试了一个（可能比较极端的）设计：机臂与加强板，同时开个大椭圆孔。
这个孔刚好满足减轻重量和加强螺旋桨气流，前后端就是嵌入螺丝组，机臂边缘仅1mm薄。
（实测不存在应力问题）
（累积画图时间16小时）
（切割时间一星期）
拿到切好的碳板之后，先组装起来观察虚位和电机安装情况。完全OK。
螺丝上紧之后，不管是用力弯曲、横向扭动，还是大力敲打机架机臂，都没有严重的结构问题；
观察大压力变形情况，中心板良好，镂空部分无形变，机臂仅有很小形变。拆除边框，施加压力变形情况仍可接受。
装好之后，不带边框的空机重量只有93g。这个数据我很满意，因为这甚至比一些7寸的穿越机还轻。
单机架重量93g
机架部分解决了，该考虑电子硬件了。
当然是开销越低越好！还得可靠。
这些是我已经有了的配件：
那么，就只需要买一个GPS和罗盘了。
逛了一圈，我决定用BN880：好处在于只有80块钱，而且集成5883罗盘。
性价比很高！装机过程就不谈了。对于天线布局，最开始我是打算使用悬挂915天线来最大化避免干扰的。
飞了几次，天线被甩断了，ε=(′ο｀*)))唉，还是老老实实的把天线挂在头罩上面吧。
PID简单调了下，基本可以做到五寸穿越机一样随意freestyle不抽风。
悬停没有明显抖动，暴力空翻电机仅微热，而悬停20分钟电机甚至微凉。
接下来该优化电池了。
我尝试了两种电池，一个是4s1p御电池（大概300g），一个是3s2p御电池（重量大概400多g）。
御电池的优点在于，非常便宜，性价比高，轻，有15c的放电能力，冲到4.4V有4000mah容量（4.4-3.3V）。
经校准电流计后，4s的悬停电流为4-5A，3s2p悬停电流为7-8A。
倘若以60km/h速度巡航，30度俯仰角，则4s的巡航电流为7-8A，而3s2p为10-12A。
进行悬停定点测试（大风暴雨环境），4s续航为42分钟，3s2p续航为53分钟。
4s御电池重量为291g
所以，我的预期目标差不多全都达到了，是时候做一个总结了。
用拆机套件来做动力，满足高效率、长续航的同时，也保证了一定的高机动性。
最低造价在1k内，这我相当满意。
“你怎么这么墨迹，能不能给重量做个总结？”
能：
完整装机重量409g
所以，这就是我设计SG 325御动力机架的全部心路历程，很开心你能看到这里。
但故事并没有结束，我们依然在给SG325开发升级套件，
比如重新设计的头罩（欢迎大家来和我聊思路，头罩好难），3防设计和等。
（头罩图纸来自：土狼）
欢迎大家下载图纸自行修改DIY，毕竟大量的廉价大疆配件确实是个性价比很高的资源。 大家一起玩，一起优化设计，可以玩的更开心。
注：我们提供的机架图纸文件仅可供您私人使用，请勿用于商业化用途。
（技术交流请勿涉及联系方式版主留）
另：为了方便大家更容易的获得现成的机架更愉快的玩耍，目前在群里开启机架众筹
图文：SumGle
审核：市民姜先生
首发于AirFleet微信公众号
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发表于 2018-12-19 17:18
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