设计阶段

  1. 明确用途

    • 轻型航拍/测绘（如FPV穿越机）
    • 固定翼巡航（需考虑飞行稳定性）
    • 教育用途（适合学生理解机械原理）

  2. 结构选型

    • 固定翼：适合长续航，需设计流线型机身和可折叠机翼。
    • 多旋翼：操作简单，适合垂直起降，但耗电快。
    • 混合翼：结合固定翼和旋翼的优点，设计复杂。

  3. 材料选择

    • 木头：竹子、松木（轻便且易加工），需涂防水漆或树脂防潮。
    • 替代材料：轻质复合材料（如蜂窝纸板+碳纤维框架）可减轻重量。

制作步骤

框架搭建

  • 工具：电钻、砂纸、木工胶、碳纤维管（可选，增强强度）。
  • 步骤：
    1. 用木条切割机身和机翼框架,确保尺寸精确。
    2. 用木工胶拼接,用夹子固定干燥（24小时以上）。
    3. 添加碳纤维管加固关键连接点（如机翼根部）。

动力系统安装

  • 电机选择：
    • 螺旋桨尺寸需匹配电机KV值（如2212电机+1045螺旋桨）。
    • 直流电机+电调（ESC）组合，需注意电压匹配（如4S电池需支持30A以上ESC）。
  • 安装方式：
    • 固定电机于机臂末端,用螺丝或胶水固定。
    • 电调放置于机舱内,避免过热。

飞控与传感器

  • 方案：
    • 低成本方案：使用开源飞控（如ArduPilot、PX4）通过STM32微控制器编程。
    • 成品方案：购买带GPS和陀螺仪的模块（如T-Motor F303）。
  • 接线：
    • 电机信号线→电调PWM输入
    • 传感器数据线→飞控主控
    • 电源线→电池→电调→飞控

电池与供电

  • 电池选择：
    • 锂聚合物电池（LiPo），电压3S/4S（11.1V/14.8V）。
    • 容量建议1000mAh以上,确保续航时间。
  • 安全措施：
    • 使用平衡充电器,避免过充/过放。
    • 电池外包裹绝缘胶带,远离高温区域。

螺旋桨与螺旋桨罩

  • 匹配原则：
    • 螺旋桨尺寸与电机KV值成反比（如高KV电机需小桨）。
    • 固定翼需平衡螺旋桨（可用电子秤测试）。
  • 安装：

    用螺旋桨胶水固定,确保桨叶方向正确（顺时针/逆时针）。

调试与测试

  1. 静态测试

    • 检查电机转向是否一致（用万用表测线间电压）。
    • 确认螺旋桨安装方向正确（避免反扭矩导致翻转）。

  2. 动态测试

    • 空载测试：接通电源，电机是否平稳旋转。
    • 低空悬停：调整电调PID参数，使无人机稳定悬停。

  3. 安全措施

    • 在开阔无障碍区域测试,佩戴护目镜。
    • 首次飞行前检查螺旋桨是否松动。

改进方向

  1. 轻量化：

    • 用碳纤维或3D打印部件替代木质结构。
    • 采用镂空设计（如蜂窝板）减少重量。

  2. 智能化

    • 添加摄像头、GPS模块，实现自主飞行。
    • 使用视觉避障系统（如超声波传感器）。

  3. 能源优化

    • 更换更高能量密度的电池（如6S电池）。
    • 优化电机KV值,匹配螺旋桨效率。

注意事项

  • 法规合规：
    • 在多数国家,无人机需注册并遵守空域限制。
    • 避免在人群或禁飞区飞行。
  • 维护保养：
    • 定期检查螺旋桨磨损情况。
    • 电池存储时保持电量在50%-80%。

通过以上步骤,你可以制作出一架独特的木质无人机，若追求高性能，建议逐步替换为金属或复合材料部件，无人机DIY不仅是技术挑战，更是探索飞行的乐趣！