前言
自动驾驶仪有对振动敏感的加速度计。这些加速度计的值与气压计和 GPS 数据相结合,以估算飞行器的位置。在过度振动的情况下,估算值可能会被丢弃,并导致在依赖准确定位的模式下出现非常糟糕的性能(例如在 Copter 上:AltHold、Loiter、RTL、Guided、Position 和 Auto 飞行模式)。
请参考测量振动(Measuring Vibration)页面,了解如何测量你飞行器的振动水平,并确认它们在可接受的范围内。
减震的目的是减少高、中频率的振动,同时仍允许低频率的实际板运动与机身协同进行。
传统上是用双面泡沫胶带或尼龙搭扣将自动驾驶仪固定在机架上。在许多情况下,由于自动驾驶仪的质量太小,泡沫胶带或尼龙搭扣不能提供足够的振动隔离。
!Note
本文中的例子和图片指的是 Copter,但信息也基本适用于 Plane 和 Rover。
1 3M,Du-Bro或HobbyKing泡沫
以下三种泡沫中的一种应切成 1 厘米~2 厘米的小方块,并按照安装自动驾驶仪维基页面(Mounting the Autopilot wiki page)上的描述分别贴在自动驾驶仪的四个角上:
- mRobotics 出售的 3M 泡沫(3M foam sold by mRobotics)两面都有粘性,并预先切割好,这样可以很容易地将单个立方体连接到自动驾驶仪上;
- Du-Bro 1/4” R/C foam;
- HobbyKing orange foam(已停产)。
对于后两种方案,需要用"地毯固定带"将泡沫固定在自动驾驶仪和飞行器框架上。
对于有内燃机(internal combustion engines)的飞行器,自动驾驶仪应安装在一个中间板上,并添加自粘性铅重物(self adhesive lead weights)以增加其质量。
2 凝胶垫
1) 将推荐的一种凝胶切成 1 厘米 ~ 2 厘米的方块,并贴在自动驾驶仪的每个角落。可能的凝胶包括:
- 京商 Zeal 凝胶胶带(Kyosho Zeal Gel Tape)性能最佳,可从亚马逊、E-Bay 和 A-Main Hobbies 购买;
- United States Silicone Gel Tape and Pads (V10Z62MGT5 tape recommended)
- United Kingdom Silicone Gel Tape, Pads and grommets
- Moon Gel Pads(也可在音乐商店买到)。注意事项。月亮胶已被证明在超过华氏 100 度的高温下会失效,所以应该谨慎使用。
2) 用 1 厘米宽的尼龙搭扣固定带或橡皮筋将自动驾驶仪固定在机架上。注意带子不要把控制器压得太紧,以免影响到垫子的阻尼。可以考虑在带子和自动驾驶仪之间放一层软泡沫。
博客在 ArduCopter 上测试 GoPro 的简单防震解决方案(Testing simple anti-vibration solutions for GoPro on an ArduCopter)有一段视频,演示了在 Go-Pro 相机上使用 Moon Gel 进行防震隔离。
3 3D打印防震平台
GuyMcCaldin’s 的 3D 打印振动支架(可从 Shapeways 和 Thingiverse 获得)使用这些 Hobbyking 阻尼器(these Hobbyking dampers)。
安装时可使用双面胶,或间隔 45mm x 45mm 的 M3 螺丝。
4 用于NAVIO2的3D打印抗震平台
NAVIO2 的防震可以很容易地进行 3D 打印。它大大简化了安装,消除了振动。你可以在这里(here)找到 STL 文件。
安装在框架上的 Navio2 防震:
5 O型圈悬架安装
1) 创建一个平台,在四个角上打孔或用螺丝钉安装你的自动驾驶仪。用双面泡沫胶带将自动驾驶仪安装在这个板子上。
2) 在框架的顶部安装 4 个支架,间距为 1/10" 至 1/8",比安装控制板的平台宽度要大。
3) 将 1/16" 的尼龙O型环穿过自动驾驶仪的每个角和支座,使自动驾驶仪与框架没有硬连接。链接(在这里!)(Here!)。
整个O型圈的直径应选择能牢牢固定住木板,同时为木板提供轻度到中度的初始运动,但迅速阻断运动(一般为 1/2" 到 3/4" 外径),如果你能获得硅酮O型圈,一般应比丁腈橡胶O型圈(尺寸 15-21)更容易受潮。
振动是短耦合的,所以留下多余的角部间隙只是需要更高的初始O型环张力,这降低了减震反应能力,并允许电路板在物理上更多地倾斜(这是不可取的,因为它使传感器与机身的关系发生变化)。
O型环悬挂与凝胶垫相比,其缺点是机械上更复杂,需要调整O型环的直径和截面。
你可以通过使用中间板将O型环和凝胶垫设计结合起来,并从双速率减震中受益。
6 耳塞安装
1) 购买缓慢反应的硅或聚氨酯泡沫或 PVC 泡沫耳塞,如 3M 公司的这种耳塞(these from 3M)。
2) 创建一个平台,将自动驾驶仪安装在上面,在四个角上开孔。这些孔应足够大,以便将耳塞插入其中,但又不能太松,以免在硬着陆时板子松动。确保孔是光滑的,这样就不会切到耳塞。同时尽可能使孔靠近电子模块板的四角,以减少不必要的模块移动。
3) 用双面泡沫胶带将你的自动驾驶仪安装在这个板子上。在板子上增加的额外质量可能会改善减震效果。
4) 将耳塞穿过框架上现有的孔(或切割新孔)和安装自动驾驶仪的板上的孔。通过改变中间留出的耳塞的数量,可以进行"微调"。
7 球头阻尼器+耳塞振动装置
篇幅过多,另起一篇介绍: