2015年全国大学生电子设计竞赛-多旋翼自主飞行器设计

"这篇文档是2015年全国大学生电子设计竞赛的C题，涉及的是多旋翼自主飞行器的设计与制作。参赛者需按照规定完成基础任务和发挥任务，设计一架能进行航拍并有自主飞行能力的飞行器。" 在本次电子设计竞赛中，参赛队伍需要注意以下关键知识点： 1. **竞赛规则**： - 比赛分为本科组和高职高专组，各组别有特定的题目选择。 - 参赛队伍需要在比赛开始时填写《登记表》，并全程保持队伍成员不变。 - 学生身份需要通过有效证件（如学生证）验证。 - 竞赛期间，允许使用图书资料和网络资源，但不能在外进行设计制作，禁止与非参赛人员交流。 - 比赛结束时，提交设计报告、实物作品及《登记表》。 2. **多旋翼自主飞行器的基本要求**： - 飞行器需能在A区一键启动，自动飞至B区并降落，同时记录航拍视频。 - 飞行高度至少30cm，飞行时间不超过30s。 - 飞行器还能沿矩形CDEF逆时针飞行一圈，返回A区降落，飞行高度同样不小于30cm，时间不超过45s。 3. **发挥部分**： - 设计一个电子示高装置，当飞行器触碰设定的h1、h2高度线时，能发出声光报警。高度可在30cm到120cm范围内调整。 - 飞行器应能携带小铁板M1从A区起飞，穿越h1、h2线，到达B区后空中投放铁板M1。 4. **技术挑战**： - 自主导航和控制：飞行器需具备精准的自主导航和定位能力，确保飞行路径的准确执行。 - 航拍功能：集成摄像头和存储设备，实现飞行过程中的影像记录和后期回放。 - 感应与避障：电子示高装置的设计需要考虑到传感器的精度和实时性，以及在飞行过程中对高度的准确感知。 - 机械臂或夹持系统：用于拾取和投放小铁板，要求动作精确且不影响飞行稳定性。 5. **设计与实现**： - 硬件设计：包括飞行控制器、电机、电池、传感器等组件的选择和集成。 - 软件开发：编写飞行控制算法，实现自主飞行、航拍和避障等功能，可能涉及到PID控制、视觉定位、路径规划等技术。 - 结构设计：考虑飞行器的重量分布、空气动力学特性，保证飞行性能和负载能力。 6. **评审标准**： - 完成度：飞行器能否按照要求顺利完成各项任务。 - 稳定性：飞行过程中的飞行稳定性，避免坠机或失控。 - 创新性：发挥部分的创新设计和实际效果。 - 报告质量：设计报告的详尽程度，技术方案的合理性，以及问题解决的阐述。 本次竞赛旨在锻炼学生的电子设计能力和团队协作精神，通过实际操作提升他们在无人机领域的综合技术水平。