《无人机DIY》——4.1 使用哪一种机身

本节书摘来异步社区《无人机DIY》一书中的第4章，第4.1节，作者：【美】John Baichtal（约翰 贝克托），更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

4.1 使用哪一种机身

无人机或者机器人机身的有趣之处在于，大部分机身只是用来将所有装置组合在一起，因此任何有一定刚性、坚固的轻质材料都可以用于（也已经用于）制作机身。有时候，奇怪的材料能够造成滑稽的效果—回头看看第2章中的项目。

机身可用木材、塑料和金属制成。如果材料有合理的强度，轻巧且可以在上面固定各种装置，就可以作为底盘的材料。话虽如此，某些机身有着明显的优势。

例如，图4.2中的机身来自Parallax的ELEV-8四轴直升机，马达连杆采用了轻质的铝管，专门设计了与马达和套件中其他组件配对的塑料垫圈。这是意料之中的事情，不过知道所有零件都能够组合在一起是很好的事。

无须费力就能实现兼容以及更精致的外观，是商业化机身的两大好处。在下一节中，我们将介绍在购买这些产品时需要考虑的一些特性。

4.1.1 在商业化产品中选择

我们先来研究选择机身时可能考虑的条件。下面讨论了一些需要考虑的特性。

外观—普通的外观人人都能做出来。如果花钱购买机身，它应该具有专业的设计和加工水平。商业化的产品在外观上应该要胜过你在地下室里做出来的东西。

配置—你的直升机将配备多少个马达？马达连杆的数量不是唯一需要考虑的配置问题。你想不想在直升机上配备摄像头？根据摄像头的位置，可能需要着陆支柱。最常见的机身是已成经典的四轴直升机，它配备4根马达连杆，以及支撑控制器和电池的中心板。

尺寸—你想要多大的四轴直升机？我的Parallax ELEV-8主尺度超过2英尺（60.96厘米），但从四轴直升机的标准来看只算是普通。要牢记你的项目总体需求，以及马达及推进器的规格。不要迟疑，首先尝试较小的项目—小的马达和其他组件可能比较便宜，因为技术要求较低。

材料—正如我所提到的，任何轻质而结实的材料都可以用在机身上。但是，铝和塑料—或者两者的组合—最为流行。

安装零件—这对我来说极其重要。如果上面不能很容易地固定各个组件，机身就算很酷，又有什么用？要在机身上很容易地固定马达，意味着需要有特殊的板材和连接件，但这不是必需的。许多四轴直升机主要是由管道胶带和束线带固定的。

价格—我发现机身的价格有很大的差别，但有时候付出更多的钱，所得并不明显。对于所有爱好者所用的硬件，有些产品的外壳上有很酷的丝印图案，价格贵了一倍，但是最终并不是那么令人印象深刻。

强度—四轴直升机有个羞于启齿的秘密—经常坠机！它们经常在电量耗尽或者技术故障发生之后撞上草皮。你想要制作哪种耐用度的无人机？另一方面，由于强度往往伴随着重量，坚不可摧却无法升空的四轴直升机又有什么意义？这就将我们带到下一个问题。

重量—最后要考虑的是重量。马达的升力会被机身重量抵消，如果你有怪兽级的马达和推进器，就可以使用更坚固的机身。

4.1.2 自制机身

购买始终是一个选择，但是如果有时间、工具和材料，最好是自己制作机身。那样，你可以有最适合要求的机身，而且可以为自己的创造感到骄傲！

下面讨论自制机身的3个基本途径。

积木式组件
使用积木式组件，你不需要任何设计，只需要用塑料或者金属横梁就可以简单地搭建机身。大部分DIY套件都需要将零件固定在一起—但是，用的是定制零件而不是毛坯零件—不过，仍然可以看到搭建自己的机身有多么容易。

本节将介绍如何使用方便灵巧的铝制积木式组件MakerBeam搭建机身，如图4.3所示。

3D打印机
另一个选择是用3D打印机（用熔化的塑料制作三维物体的工具）打印你的机身。在Thingiverse（一个展示可免费下载3D打印机文件的网站）上已经有许多四轴直升机零件。例如，图4.4中的T-6四轴直升机。它的创作者Brendan22设计和打印了马达连杆和外壳，可以在http://www.thingiverse.com/Brendan22/designs下载他的设计。

如果你不满足于下载别人的作品，可以使用 Sketchup（sketchup.com）或者Tinkercad （tinkercad.com）等3D设计软件构建项目所需的零件，然后在你的3D打印机上输出。听起来有些贵？确实如此。3D打印是一个新颖的行业，价格还没有低到人手一台的程度。不要担心，还有许多其他方法可以制作机身！

木材
木材是非常轻质而结实的机身材料，尤其适合于较小、较轻的四轴直升机。许多滑翔机模型使用巴尔沙木—一种超轻且容易成型的木材。但是，四轴直升机有能力运载一定的重量，木材相对较低的强度/重量比就显得不成问题了。

木制机身的一个有趣特点是，你可以在薄木条上用激光切割出框架，然后像拼图一样组合起来。图4.5展示了这类创作的一个例子。这是一个用智能手机控制的四轴直升机的机身，称作Flone。它看上去很棒，且很容易制作—如果你有激光切割机的话。

木材的另一个好处是，很容易对它进行快速的改良—只需要在上面钻孔！和商业化的机身或者金属及塑料机身不同，在木制机身上切割或者钻孔很容易。如果把事情搞糟了，所要采取的措施就是用激光再切割一个！

《无人机DIY》——导读 无人机总是被大肆报道—我们必须面对现实，它们可能越来越成为我们生活的一部分。我们可以顽固不化地寻找小直升机形状的影子，也可以尽可能多地学习这些有趣设备的知识。我的建议是选择后者—有许多很酷的科技，控制它们的最佳方法就是了解它们。
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