从零搭建 Mini Drone 1:系统总览

这篇文章主要介绍我在空闲时间进行的一个娱乐项目的整体设计思路。后续会分成几篇详细文章(ESC、飞控、算法与软件等),这里作为一个总览。

项目目标

通过软硬件协同设计,打造一台可在室内安全稳定运行的迷你无人机:

  • 稳定悬停:多传感器融合,在狭小空间保持稳定。
  • 六向传感:前/后/左/右/上/下多方向传感,融合 ToF/视觉等,实现避障和轻量场景识别。
  • 图传功能:用于监控或后端处理。
  • 自主导航/探索:支持航点/任务流程,在未知环境自主探索。
  • 自主定点降落:识别二维码/AprilTag 等视觉标记精确落点。
  • 无线充电:让无人机在降落到充电板时无需插拔电池即可自动充电。
  • 机载喇叭:用于远程喊话。
  • 多种控制方式:地面站或遥控器控制自由切换。
  • 目标跟随(待定):让无人机自动跟随某个指定目标(如人或物体),保持相对位置关系。
  • 续航目标 ~20 分钟:轻量化与能耗优化并行。

系统组成

  • 电机与桨:无刷电机 + 二叶或三叶螺旋桨。
  • ESC(电子调速器):EFM8BB2 或 EFM8BB51。
  • 飞控:STM32H743 + 视觉计算单元(Linux SoC)。
  • 传感器:IMU(BMI088、 ICM42688P 等)、气压计(BMP390 等)、光流(PMW3901 等)、ToF(VL53L1、VL53L4、VL53L8 等) 。
  • 视觉与图传:数字摄像头或模拟摄像头。
  • 电池与电源:18650 高倍率电池,配合电压检测以及软/硬件限流与保护。
  • 通信模块:ELRS 以及 WIFI/LORA 等。
  • 软件与算法栈:RTOS、任务框架、传感器融合、控制器、规划器、感知、通信协议、日志/可视化工具。


本文为个人项目记录,仅代表当前阶段的思路,会随着实验与验证持续更新。

 

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