四軸飛行器 ( 飛行機器人 ) 之 STEM 學習 參加資料:從零開始做四軸飛行器 STEM 原為 METS
本課目的 為 STEM 教育引進無人機技術入課堂 認識多軸飛行器飛行原理 能夠指導學生建立 / 組裝和操控 ( 學習用 ) 四 軸飛行器,並 能夠指導學生體驗 STEM 的挑戰 – 從而學生能夠進一步自行配置,調整和選擇飛 行器相關的軟硬件
飛行原理 ( 上升 ) cw ccw 四螺旋漿加速
四軸飛行器螺旋漿
飛行原理 ( 下降 ) 四螺旋漿減速 ( 重力下墜 )
飛行原理 ( 方向 ) 加速 轉右 轉左
飛行原理 ( 向前、向後 ) 向前: 1, 3 加速 向後: 2, 4 加速
探究 / 解難 四螺旋漿可否同 方向旋轉, CW ?
探究 / 解難 螺旋漿旋轉方向可否 與原設計相反: CW -> CCW; CCW -> CW
探究 / 解難 1 23 可否有三個螺旋漿飛 行器?
四軸飛行器組成部份
四軸飛行器 ( 有自動導航 ) 組成部份 陀螺儀加速度計 自動導航用
遙控器 油門 ( 升降 ) 方向舵 前後 側飛
飛行控制板的主要作用 馬達 驅動器 馬達 姿態及 PID 運算 感應器 遙控迅號 外部干擾 實際飛行姿態 飛行姿態 飛控 陀螺儀加速度計
有時間:介紹四軸穿越機 (RACING QUADCOPTER)
學習用四軸飛行器 (LITEBEE)
示範操控四軸飛行器 (LITEBEE)
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 能夠成功安裝,以致可以操控 飛行,涉及不同解難技能 能夠閱讀機 械繪圖:
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 明白飛行控制器的標示: GND, 5V, 3V, ON, OFF, M1, …, M4, +, -, 蜂鳴器 電源 電機插座
接收天線 CPU: STM32F303 組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 向前方向
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 認識: 電機 ( 有刷 ) 正負線顏色與旋轉方向 螺旋槳之旋方向與提升飛行器之關係
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 認識 USB 充電裝置: 電量 比較大小:電壓 正負電極顏色 認識電池及其標籤:
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 認識飛行姿態 (attitude of flight) 的術語:: 機身與垂直面的角度: Yaw or heading 機身與水平面的角度: Pitch Roll or bank
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 學習:編寫程式,以操控飛行器 例: 由程式操控 :- 起飛、直線飛、降落;飛行一四方形 ;之字形飛 … 要運用數學計算時 間角度距離
組裝 LiteBee 之 STEM 學習 … 飛行練習與比賽:依航道障礙賽,指定降落位置,起重能力 飛行器其他飛行數據:起重能力,飛行時間,運載重量與飛行時間
安全問題
會了解、認識以下 STEM 範疇: 電機工程、機械工程、航天工程、計算科學、化學、 物理、數學
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Q & A :學生會遇到甚麼困難?