飛不起來的小四軸

四軸飛行器(Quadrotor)，顧名思義有四個旋翼產生上升推力，再藉著對角線正逆轉不同間的反扭力矩，維持平衡姿勢。看似神奇，運作原理卻非常直覺。近年來被當成遙控玩具普及，應是拜陀螺儀和加速計小型化價格親民，及以Arduino為基礎的MWC普及所賜，人群聚集處，幾乎都有四軸蹤影。

我們家首台小四軸，是由ArkLab購買組件後裝成。ArkLab成員多是剛畢業學生，熱情且充滿活力，也有製作大型四軸能力。但我們購買的這套件，不知是設計問題，抑或空心馬達限制，連平穩飛行都無法達成，更遑論其他。

初版的奶油蒼蠅 只是個帶馬達電路板

ArkLab的入門產品名為奶油蒼蠅，是(butter)和(fly)的組合音，上圖就是舊版機架圖(無MCU)，怎麼看，都只是個會飛的電路板啊。我們購買的是第三代加飛龍在天和Wifi Camera，內含物如下。
MCU：Arduino Nano，附CH340燒錄線
電路板：ArkLab設計，含陀螺儀/加速計(應是MPU-6050)及電源穩壓晶片，靠近上方有馬達開關，靠近下面藍芽有通訊開關，彼此是分離的
通訊：使用藍芽HC-05模組，與PCB連結方式很特別，像是融合進入

左(PCB和藍芽) 右(ARDUINO NANO

ARDUINO和底板的相對位置照片
馬達開關在遠離ARDUINO處，左ON，右OFF。一般作業時，都會先設定為OFF

動力：四個簡易820(720?)型空心杯馬達
電池：3.7V. 380mAh，時間約四分鐘，電池連接方式紅接紅，黑接黑
軟體安裝步驟在ArkLab的Drive中，自己也有拷貝保存。

連上四個馬達

硬體就緒後，依照程序安裝控制軟體。

步驟一：安裝Arduino：1.0.6版本。

步驟二：與ARDUINO溝通需要安裝USB driver。附廠大致是使用CH341SER，所以下載CH341SER.EXE。連接USB。mini USB  (一般叫做micro USB)，裝置管理員中會看到USB SERIAL CH340。四軸上馬達和USB均設定為關閉。

步驟三：下載和燒錄飛控軟體，MultiWii，簡稱MWC(Multi-Wii Controller)。這是由一位法國人開發，因為是從wii遊戲機裡的陀螺儀加速計模組拆下來加到飛控板上，所以名字裡有個wii。ARDUINO SE標準板：SPEC內容(補充，還有Lite和SE2.5)，目前大四軸採用。

下載MultiWii_Arknano_bluetooth。開啟Arduino讀入此檔，編譯測試後，選擇剛剛連結的COM PORT，MCU選擇ATmega328，進行upload，白色字樣就是成功。初步瀏覽source code範圍不大，各模組區分都很分明。

開啟 MultiWii_Arknano_bluetooth

步驟四：設定四軸參數。關閉arduino。在PC端下載和執行MultiWiiConf，畫面如下。設定與ARDUINO相同的COM PORT後，選擇START，畫面如下。文章提到許多參數設定

步驟五：安裝設定遙控軟體。因為採用藍芽，搭配遙控器為手機APP，操作距離約10公尺，雖可連結但僅是堪用程度。

飛行過程總是不順利。明顯狀況是，起飛時總是會偏向一邊，高度也始終無法昇到60公分，認真找了FAQ也沒進展。同樣程序移到飛龍在天(25cm機架)也不見改善。

所謂飛龍在天

全程從組裝、燒錄軟體、操作過程，都是由女兒動手，屢次試飛失敗後，心情從滿懷期待，認真嘗試，最後看著只能趴趴走的飛機，挫折感很大。甚至懷疑起，除了開發者外，究竟有多少人成功飛起這台機器。

不過，這些都是半年前狀況。這兩天驚覺女兒生日要來啦，覺得該重拾零件(包括以前實驗室留下的大四軸)，找出問題，讓小四軸加入FPV重生。後續進展在下一篇文章。


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