3D打印的CAD設計

定制無人機的打造之旅始于CAD軟件設計。我的初步設計是完全3D打印的，具有封閉結構和懸臂式支撐臂，用于承受點力。蜂窩狀蓋子提供了冷卻效果，而封閉外殼則允許嵌入XT-60和MR-30連接器，呈現出整潔且一體化的外觀。在內部，我確保所有電氣組件都牢固安裝，以避免不必要的移動，這些移動可能會破壞飛行的穩定性。

測試很快顯示，3D打印的框架很脆弱，經常在撞擊時斷裂。此外，我的打印機構建區域的限制意味著電機位置非常擁擠。為了解決這些問題，我使用CNC技術從4毫米碳纖維材料上切割出一個新的框架，增大了輪距以提高穩定性。我使用Carveco軟件生成刀具路徑，并在我們創客實驗室的WorkBee CNC上切割框架。兩個小時后，我就擁有了一個堅固且已組裝好的框架，準備安裝電子設備。
不是一臺，不是兩臺，而是三臺Raspberry Pis

對于無人機的“大腦”，我使用Raspberry Pi Pico 2連接MPU6050陀螺儀來獲取實時方向數據，并使用IBUS協議接收器來簡化控制輸入。最初，由于處理五個單獨的PWM信號存在延遲，我遇到了信號處理方面的問題。切換到IBUS后，循環頻率提高了十倍，從而大大改善了飛行響應。Pico負責處理用于穩定性的PID（比例-積分-微分）計算，而一個4合一ESC則管理電機信號。此外，無人機還搭載了一臺Raspberry Pi Zero，配備Camera Module 2和一個模擬VTX，用于實時第一人稱視角（FPV）飛行。

編程基于Tim Hanewich的Scout飛行控制器代碼，實現了使用PID值來維持所需角速度的“速率”模式控制器。精細調整PID增益至關重要；設置不當可能導致不穩定和危險的振蕩。我遵循了一個仔細的調整過程，從每個參數的較低值開始，然后慢慢增加。

為了使過程更安全，我構建了一個測試裝置來隔離每個軸并模擬飛行條件。這使我能夠在進行實際飛行測試之前實現粗略的調整，最終確保了無人機的安全和穩定性能。