核心改造目标
- 替换动力系统：从电池供电改为通过线缆（如电缆或柔性光伏线）供电。
- 线缆管理：确保线缆安全固定，避免缠绕或干扰飞行。
- 控制系统适配：调整飞行控制逻辑，适应线缆供电的特殊需求。
改造步骤
拆除电池与电机
- 移除动力电池：彻底断开无人机电池与电机的连接，避免电源干扰。
- 清理电机与飞控：确保电机和飞控（如Pixhawk）的接口完全裸露，便于后续改造。
安装线缆供电模块
- 线缆选择：
- 高压线缆：如3芯铠装电缆（耐高温、抗拉扯），适用于工业级场景。
- 柔性光伏线：如柔性太阳能电池板连接线，适合轻量化需求（但需注意电压适配）。
- 安装方式：
- 固定端：在地面或固定平台上安装线缆插座，确保无人机降落时能稳定连接。
- 飞行端：在无人机上设计线缆接口（如金属插头或磁吸接口），需考虑防水、防磨损设计。
调整飞行控制逻辑
- 电源管理：
- 修改飞控代码,检测线缆连接状态，禁用电池供电模式。
- 添加电压监测功能,避免线缆电压异常（如过压、欠压）。
- 电机控制：
根据线缆供电功率调整电机转速曲线,避免因电压波动导致电机过热或失速。
- 安全机制：
- 增加线缆断裂检测功能（如通过霍尔传感器或电磁感应）。
- 设置紧急降落逻辑,当线缆断开时自动返航或悬停。
机械结构优化
- 线缆固定：
- 使用线夹、扎带或专用线缆支架，防止线缆在飞行中缠绕或刮伤螺旋桨。
- 避免线缆过长,减少摆动幅度。
- 重量平衡：
移除电池后,需通过增加配重块或调整电机位置保持重心稳定。
测试与调试
- 静态测试：
- 模拟线缆连接状态,检查飞控是否正确识别电源类型。
- 测试线缆固定牢固性,确保无松动或脱落风险。
- 动态测试：
- 在无风或低风速环境下测试飞行稳定性。
- 模拟线缆断裂场景,验证紧急降落逻辑。
关键注意事项
- 电压匹配：
确保线缆供电电压与电机额定电压一致,避免电压过高损坏电机。
- 防水防尘：
飞行端接口需密封处理（如防水胶圈），地面端插座需防尘设计。
- 线缆长度限制：
线缆过长会增加重量和摆动风险,建议根据无人机负载调整长度。
- 法规合规性：
在公共区域飞行时,需遵守当地无人机管理法规（如高度限制、禁飞区等）。
适用场景
- 工业巡检：长时间悬停监测电力线路或管道。
- 应急通信：为偏远地区提供临时通信中继。
- 农业植保：配合地面基站进行精准喷洒。
替代方案
若直接改造复杂,可考虑以下方案：
- 外接电池包：在无人机外部安装电池包，通过机械连接供电（需加固结构）。
- 无线充电：研发无线充电模块（如电磁感应式），但效率较低且成本较高。
普通无人机改系留无人机需兼顾动力、控制、机械和安全四大模块，建议优先选择结构简单、需求明确的场景进行改造，若非专业人员，可委托无人机维修机构或专业团队完成，避免因改造不当引发安全事故。
