《无人机组装与调试》第二章

1无人机装配工具材料与操作安全第二章主讲人：张翼2目录第一节无人机装调常用工具材料第二节无人机装调操作安全3一、无人机装调常用工具材料无人机的装调包括机械组装、电气组装和相关调试工作，组装与调试过程中会用到各种工具、材料。1.螺丝刀螺丝刀，如图2-1所示，又称“起子”，用来拧螺丝的工具，按不同的头型可以分为一字、十字、米字、星型、方头、六角头和Y型头部等，其中一字螺丝刀、十字螺丝刀，内六角螺丝刀，是我们生活中最常用的。1.工具一字、十字螺丝刀内六角螺丝刀图2-1螺丝刀米字螺丝刀4一、无人机装调常用工具材料2.水口钳和斜口钳水口钳，如图2-2a）所示，斜口钳，如图2-2b）所示。1.工具a）水口钳b）斜口钳图2-2水口钳和斜口钳那他们之间有什么区别吗？真正的区别在于它们的用途上，斜嘴钳一般用在剪一些比较硬的材料。而水口钳主要是剪一些软线和塑料。两者刃口剪切能力有很大的区别。5一、无人机装调常用工具材料3.剥线钳剥线钳，如图2-3所示，是电工、修理工、仪器仪表电工常用的工具之一，1.工具图2-3剥线钳用来剥除电线头部的表面绝缘层，使电线被切断的绝缘皮与电线分开，剥线钳的塑料手柄还可以防止触电。6一、无人机装调常用工具材料4.内六角扳手内六角扳手，如图2-4所示，它通过扭矩施加对螺丝的作用力，大大降低了使用者的用力强度。内六角螺丝与一字、十字螺丝刀在使用的时候受力不一样，一字和十字螺丝需要人用轴向力压住螺丝再拧，容易拧花螺丝头，而内六角螺丝则是将内六角扳手插入螺丝头后给一个旋转力就行，不容易打滑，可以拧得更紧，所以一般受力比较大的地方采用内六角螺丝来连接。1.工具图2-4内六角扳手内六角螺钉7一、无人机装调常用工具材料5.扳手扳手种类很多，常用的有固定扳手、活动扳手和外六角扳手，无人机无刷电机大多采用六角螺帽或者是带子弹头的六角螺帽，所以扳手在无人机的装调时最常用的就是用内六角的扳手或者内六角螺丝刀拆装螺旋桨。1.工具固定扳手活动扳手外六角扳手8一、无人机装调常用工具材料6.小型台钳小型台钳，如图2-6所示，又称虎钳、台虎钳，是夹持、固定工件以便进行加工的一种工具，使用十分广泛台钳安装在钳工台上。小型台钳因其体积小、重量轻，可以方便的在多种场合使用，如工作台、办公桌等，在无人机装调时可以用来夹紧碳管、碳纤维板进行简单的加工，也可以夹持电子元件方便焊接。1.工具图2-6小型台钳9一、无人机装调常用工具材料7.手工锯手工锯，如图2-7所示，在DIY无人机时，经常需要加工碳管、碳纤维板等零配件，在不方便机加工时，可以用手工锯进行简单的切割制作。1.工具图2-7手工锯10一、无人机装调常用工具材料8.锉刀在手工制作和加工零件时，如桌面机床加工、锯销加工、钻孔加工后会残留下锋利的毛刺，如不去除，一是容易割伤人或电线、二是碳纤维由于材质结构（编织状）的原因容易损坏，所以必须用锉刀将棱角打磨平整；常用的有什锦锉，如图2-8a)所示，普通锉，如图2-8b）所示。1.工具a）什锦锉b）普通锉图2-7手工锯安装在指甲钳上的锉刀11一、无人机装调常用工具材料9.手电钻手电钻，是手工制作、维修必备工具，可用来钻孔、攻螺纹、拧螺丝等，常用的有充电式手电钻，如图2-9a）所示，220V插电式手电钻，如图2-9b）所示。1.工具a）充电式b）插电式图2-9手电钻12一、无人机装调常用工具材料10.万用表万用表主要功能是测电压、电阻和电流等。一般分有数字式万用表，如图2-10a）所示，和机械式万用表，如图2-10b）所示。在无人机组装与调试、维修过程中经常需要测量锂电池电压、飞控电源输入电压、电调线路电压、摄像头电压、图传电压等。1.工具a）数字式b）机械式图2-10万用表测电池电压13一、无人机装调常用工具材料11.电烙铁电烙铁，如图2-11所示，用来焊接电子元件和导线，在电子制作及维修过程中是必不可少的工具。电烙铁是用来焊接电器元件的，为方便使用，通常用“焊锡丝”作为焊剂，焊锡丝内一般都含有助焊的松香。焊锡丝使用约60%的锡和40%的铅合成，熔点较低。1.工具图2-11电烙铁焊锡丝电烙铁焊无人机电路板14一、无人机装调常用工具材料12.风枪焊台热风枪，如图2-12a）所示，又名热风台或热风拆焊台，主要是利用发热电阻丝的枪芯吹出的热风来对元件进行焊接与摘取元件的工具。焊台，如图2-12b）所示，从本质上说，也是电烙铁的一种，性能上的区别主要是温度控制精准、升温快。1.工具a）热风枪b）焊台图2-1215一、无人机装调常用工具材料13.热熔胶枪热熔胶枪，如图2-13所示是一款非常方便快捷的粘胶工具，比液体胶水最大的优势就是粘固的速度快，效率高，缺点是胶体比较重，在一些对起飞重量有严格要求的无人机来说不太适合。1.工具图2-13热熔胶枪16一、无人机装调常用工具材料15.桨平衡器螺旋桨装在无人机上高速旋转，转速高达数万转，如果桨的平衡性不好，会影响飞行平稳性，产生振动、噪音等。因此，桨的动平衡和静平衡非常重要，好的静平衡是动平衡的基础。桨平衡器，如图2-15所示，可以用来检测桨叶的静平衡。理想的静平衡状态是螺旋桨无论处于任意角度均能自行静止，如果某桨叶静止时一边的位置总是“下沉”，即应找出这个桨叶两边的差异，并且进行修正、再试，直到合格。1.工具图2-15桨平衡器无人机桨叶在成产制造后需要用浆平衡器来测浆平衡。17一、无人机装调常用工具材料1.碳纤维、玻纤维、塑料、铝合金、轻木在组装无人机时我们通常要选取适合的材料，比如碳纤维、玻纤维、塑料、铝合金、轻木等，铝合金一般用于一些连接件，如管夹、折叠脚架等，轻木一般用于固定翼无人机，多旋翼无人机主要采用碳纤维、玻纤维、塑料材料。各材料的性能，如表2-1所示。2.材料表2-1材料性能表碳纤维玻纤维丙烯酸塑料铝合金轻木密（lb/cuin）0.050.070.040.10.0027～0.0081刚度（Msi）9.32.70.3810.30.16～0.9强度（Ksi）12015～508～1115～751～4.6价格（10个级别，1最便宜）104131加工难易度（10个级别，1最容易）7333118一、无人机装调常用工具材料2.泡沫板泡沫板，如图2-16所示，多用于小型固定翼无人机，具有重量轻、制作简单、相对耐摔、容易修复等特点。2.材料图2-16泡沫板19一、无人机装调常用工具材料4.香蕉插头香蕉插头，简称香蕉头，如图2-18所示，成对使用，一头凸出的为公头，凹进去的为母头，是一种快速插拔的电源接头。其主要参数是直径大小和允许电流大小，2.材料图2-18香蕉插头20一、无人机装调常用工具材料5.XT60、XT90插头XT60，如图2-19所示，接头里面是3.5mm的香蕉头，通常用于是无人机连接电池的插头2.材料图2-19XT60插头图2-20XT60转接头21一、无人机装调常用工具材料7.JST插头JST插头，如图2-22所示，一种小电流的电源插头，成对使用，正反面形状不一样，也具有防接反功能。通常用于无人机遥控器连接电池的插头。2.材料图2-22JST插头22一、无人机装调常用工具材料8.杜邦线杜邦线，如图2-23所示，有各种型号，有独立一根一根的，也有组合在一起的，无人机常用的有3根组合的3P杜邦线，也就是电调上较细的白红黑3色排线，用于飞控和电调的连接、接收机的连接等。2.材料图2-23杜邦线23一、无人机装调常用工具材料9.XH2.54/2S3S4S5S6S硅胶线平衡充插头XH2.54接头，如图2-24所示，主要用于锂电池的平衡充电，2S电池表示两块电芯共3根线包含1根地线，3S电池共4根线，依此类推。2.材料图2-24平衡充插头24一、无人机装调常用工具材料11.热熔胶热熔胶，如图2-26所示，配合前面讲的热熔胶枪使用，是一种可塑性的无毒无味的绿色环保胶粘剂，在一定温度范围内热熔胶的物理状态随温度变化而变化，而化学特性保持不变。可用于塑料、电气元配件、泡沫板的粘接。2.材料图2-26热熔胶25一、无人机装调常用工具材料13.尼龙扎带尼龙扎带，如图2-28所示，带具有良好的耐酸、腐蚀、绝缘性，不易老化、承受力强。可用于无人机装调时线路的固定、零配件的固定等。具有绑扎快速、绝缘性好、自锁禁固、使用方便等特点。生活中轧带的用处也很多。2.材料图2-28尼龙扎带26一、无人机装调常用工具材料15.魔术贴魔术贴，如图2-30所示，也称“魔术粘”、“魔鬼沾”、“魔鬼毡”、“尼龙搭扣”，是一种纤维紧固物。无人机装调时可用来粘贴需要常装拆的物品，如电池、U-BOX等。2.材料图2-30魔术贴U-BOX：记录飞行时长的搭载设备。27一、无人机装调常用工具材料16.焊锡焊锡，如图2-31所示，是在焊接线路中连接电子元器件的重要工业原材料，广泛应用于电子工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常生活中，是电子行业中必不可少的材料，焊锡的规格主要以直径来确定。2.材料图2-31焊锡28一、无人机装调常用工具材料20.低电量报警器（BB响）低电量报警器，如图2-35所示，简称为电压显示器，主要有两个功能：电压显示和低压报警。用于1S～8S的锂电池检测。它可以随时随地的了解你的电池的工作状态，使你的电池不会因为过放或过充而造成伤害。当电压低于设定值时，蜂鸣器就会响起，并且红色LED灯会闪烁。2.材料图2-35低电量报警器29一、无人机装调常用工具材料21.电机座灯、尾灯电机座灯，如图2-36a）所示，尾灯，如图2-36b）用高亮LED灯珠制作而成，使用便捷，，能表现飞控锁定/解锁、左右副翼、刹车、油门、报警提示等状态，在飞行中可警示后面的飞行器，避免撞机。一般无人机红色表示机头，绿色表示机尾。2.材料a）电机座灯b）尾灯图2-36电机座灯、尾灯30一、无人机装调常用工具材料22.减振器无人机在飞行过程中会产生振动，如果飞控和机架是刚性连接，这些振动传递给飞控后影响到里面的各种传感器，导致飞控误判断当前飞行情况，从而恶性循环，加剧振动，影响飞行。有的飞控内部已经内置减振部分，大大减少对传感器的振动。除了飞控使用减器之外，航拍无人机的云台也需要加减振器。减振器主要由玻纤或碳纤维和减振球制作而成，如图2-37所示。2.材料图2-37减振器31目录第一节无人机装调常用工具材料第二节无人机装调操作安全32二、无人机装调操作安全无人机装调过程中经常会用到各种用电设备、仪器和电动工具，如示波器、直流电源、电烙铁和手电钻等，在操作过程中要注意各种用电设备的安全操作，具体如下：（1）认识了解电源总开关，学会在紧急情况下关断总电源。（2）用电设备使用完毕后应拔掉电源插头，插拔电源插头时不要用力拉拽电线，以防止电线的绝缘层受损造成触电，电线的绝缘皮剥落，要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。（3）发现有人触电要设法及时关断电源，或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开，不要用手直接救人，如触电者神智昏迷、停止呼吸，应立即施行人工呼吸，或马上送医院进行紧急抢救。（4）不用手或导电物（如铁丝、钉子、别针等金属制品）去接触、探试电源插座内部；不触摸没有绝缘的线头；发现有裸露的线头要及时与维修人员联系。1.安全33二、无人机装调操作安全（5）使用插座的地方要保持干燥，不用湿手触摸电器，不用湿布擦拭电器。发现电器周围漏水时，暂时停止使用，并且立即通知维修人员做绝缘处理，等漏水排除后，再恢复使用。要避免在潮湿的环境（如浴室）下使用电器，更不能让电器淋湿、受潮或在水中浸泡，以免漏电，造成人身伤亡。（6）不要在一个多口插座上同时使用多个电器，用电不可超过电线、断路器允许的负荷能力，增设大型电器时，应经过专业人员检验同意，不得私自更换大断路器，以免起不到保护作用，引起火灾。（7）并不要将插座电线缠绕在金属管道上，电线延长线不可经由地毯或挂有易燃物的墙上，也不可搭在铁床上。（8）电器插头务必插牢，紧密接触，不要松动，以免生热。（9）使用电器过程中造成跳闸，一定首先要拔掉电源插头，然后联系维修人员查明跳闸原因，并检查电器故障问题，而后确定是否可以继续使用，以确保安全。1.