无人机课程及无人机创客套件.doc

 1. 无人机基础创客课程

  无人机课程的教学目标
  （1）知识方面：
  使学生了解无人机这个学术前沿领域的发展和应用状况，了解无人机的概念和工作原理，提高对无人机的认识，为进一步学习无人机的有关知识打下基础。
（2）能力方面：
  ① 使学生了解无人机的各种传感器、控制系统及动力装置的作用。理解体会程序是无人机的灵魂，了解无人机是怎样在程序的自动控制或者人的指挥下工作的。
② 使学生学习一种和无人机自动控制相关的计算机编程语言，通过对无人机自动控制算法的了解来训练科学而高效的思维方式，提高逻辑思维能力、规划能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。
③ 通过模拟及实战项目的完成，在组装与操控无人机的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
（3）情感方面：
  ① 通过介绍高科技领域学科发展前沿和我国空中机器的先进技术培养学生的爱国主义精神、科学精神、顽强拼搏精神，激励中学生确立正确的世界观、人生观和价值观。
② 培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到无人机对社会进步与经济发展的作用，积极参加无人机设计比赛、无人机竞技比赛等各种课外活动。在竞赛活动中培养学生的创新意识、团队意识和竞争意识。
  四、无人机创客空间器材

无人机创客套件

无人机创客套件包含了我公司专为创客空间而设计开发的E360-S1无人机，该型号无人机拥有众多功能，硬件软件全开源，该系列无人机更是在许多大赛上取得了优异成绩。无人机创客套件还包括超声波模块、机器抓手、运动相机等等拓展功能模块，满足学生创新要求。

产品特点
  一键程控飞行
可实现脱离遥控器飞行。在PC机设定好飞行路径后下载到E360-S1中，然后一键开启，飞机按照设定路径自主飞行后降落在指定地点。
  室内定点悬停
E360-S1可以在室内无GPS时稳定悬停在指定高度，解决了无人机室内飞行第一步也是最重要的一个问题。
  5合1超声波
可以同时启用前、后、左、右、下五个方位的超声波，实现实时避障、测距、定高等动作。
  丰富的接口
RC接口USB、GPS SERIAL4/5 TELEM1 TELEM2 I2C CAN SAFTY开关声音报警电流测量电压测量 AUX1234
  实用的教材
快速指南、组装说明、调飞手册、开发指南，从入门到专家的全程指导。
  二次开发
根据实际需要可对E360-S1的飞行路径、高度、避障方式等做二次开发等，也可以增加其他传感器模块，完善飞机功能。
  高兼容的机身结构
机身自带12V转5V模块，可以直接安装机械手等装置，满足多类竞赛需求。
  内外双修
除了室内自主飞行等功能以外，E360-S1也支持室外常规飞行
  功能展示
  1、自主拼装

E360-S1支持自主拼装，学生可根据教材，自己动手拼出无人机，练习动手能力。也可以根据自己的想法diy出自己的无人机。
  2、一键程控飞行

  E360-S1在场地起始位一键开启后，自动升高到离地1米高度，然后保持在两侧墙壁的中间位置向前飞行，到离起始位3米时保持空中悬停姿态，自动放下小球，然后继续向前飞行三米，降落到指定区域。
  3、超声波避障

    E360-S1超声波避障功能，可以通过超声波规避障碍，使得操作更安全，还支持定距巡航，定高悬空等功能。
  详细参数
  技术指标
E360-S1详细参数表
结构：
飞行器尺寸：
430mm*430mm*290mm
对称电机轴距：
360mm
重量（含3S电池）：
1.05kg
最大起飞重量：
<1.3kg
全机材料：
碳纤维
性能：
室外悬停精度（有超声波及GPS）：
垂直：0.5m,水平：2.5m
室内悬停精度（有超声波及视觉定位）
垂直：0.3m,水平：0.3m
最大旋转角速度：
俯仰轴：300°/s，航向轴：150°/s
最大俯仰角速度：
35°
最大上升速度：
5m/s
最大下降速度：
4m/s
悬停时间（3S电池）：
无负载：10min（电池2200mAh）
飞行高度：
<200m（推荐低空飞行）
最大平飞速度：
50km/h  (海平面标准大气)
活动半径：
800m (受遥控器限制)
动力系统：
动力电机
2212-920KV
螺旋桨
8045C
电调
20A
工作环境指标：
工作环境温度：
-10°C至40°C
抗雨能力：
小雨
最大可承受风速：
<4级
飞控系统：
型号：
D-HAWK2000
飞控模块详解：
*参照注释1
超声波系统：
超声波模块型号：
HC-SRO4
工作电压：
3V-5.5V
工作电流：
<3mA
感应角度：
R3 电阻为392 2cm-300cm
R3 电阻为 472 2cm-700cm
精度：
0.3cm
系统详解：
*参照注释2
光流独立系统：
光流模块型号：
光流
像素分辨率：
752*480
计算速度：
250Hz
处理器型号：
STM32F405
镜头大小：
16mm
外形尺寸：
45.5mm*35mm
功耗：
115mA/5V
系统详解：
*参照注释3
充电器：
电压：
DC:11.0-18.0V  AC100-240V,-50/60Hz
额定功率：
50W
调飞遥控器：
工作频率：
2.4GHz
信号有效距离（无干扰，无遮挡）：
800m
等效全向辐射功率（EIRP）:
10dBm@900M
供电方式：
内置锂电池
充电方式：
使用指定充电器
工作功耗：
9W
工作环境温度：
-10°C至40°C
存放环境温度：
存放时间小于3个月：-20°C至45°C
存放时间大于3个月：22°C至28°C
充电环境温度：
0°C至40°C
电池：
内置锂电池
标配电池：
容量：
2200mAh
电压：
11.1V
电池类型：
聚合物锂离子电池
连续放电电流：
25C（55.0A）
瞬时放电电流：
50C（110.0A）
电池整体重量：
192g
工作环境温度：
-10°C至40°C
存放环境温度：
存放时间小于3个月：-20°C至45°C
存放时间大于3个月：22°C至28°C
充电环境温度：
0°C至40°C
飞行功能：（●代表标配，○代表选配）
基本遥控飞行：
●
室内定点悬停
●
室内自主避障
●
室内定距飞行
●
室内定距悬停
●
室内程控飞行
●
一键自动起飞
●
一键自主飞行
●
室外航线飞行
○
室外自主悬停
○
室外一键返航
○
二次开发
开发环境
GitHub，px4_toolchain，Mission Planner，Java环境，Arduino
开放的源代码
E360-S1control驱动代码
E360-S1control控制代码
DHAWK通信协议
DHAWK基础代码
开发手册
基于光流的定点悬停
光流+超声波定高
光流+超声波定高+超声波避障
基于超声波指定动作飞行
一键启动的程控飞行
*注释1： 系统功能：无人机飞控系统模块的功能包括对方向、副翼、升降、油门、襟翼等多方面的控制，产生相应的扭矩，控制飞机转弯、爬升、俯冲、横滚等动作。同时，飞控模块可以接收并处理外部控制指令，控制飞行姿态。
*注释2： 系统功能1：超声波系统可以实现一键启动功能，启动后无人机可飞行到预设的指定高度。当无人机向前方飞行预设距离时，可在预设距离位置处悬停预设时间。当悬停时间结束后，无人机可继续向前方飞行指定距离，并自动降落。
系统功能2：无人机拥有自动避障功能。无人机起飞后，能够自动检测出预设危险距离内，是否含有障碍物。如果检测出障碍物存在，无人机会自动向相反方向移动。当无人机悬停时，有障碍物接近，无人机会自动避让。
*注释3： 系统功能：光流无人机系统，能够实现定点飞行。无人机飞行到一定高度后，可以按预设点位进行定位飞行。无人机还可以在指定区域内无操控悬停。