| 作品介紹 |
一、 創作主題
1. 題目
球型飛行器
2. 實用功能描述
(1) 具有探索、探勘能力。
(2) 具飛行、懸停機制。
(3) 可在陸地上使用滾動的方式行走。
二、 創意構想
1. 理論基礎
此作品，主要是以STM32F407ZGT6開發版為主控板，藉由遙控端的開發版用ADC的方式讀取三組可變電阻，再使用SPI的傳輸協定與NRF24L01無線模組溝通後再傳輸給飛行器主體。
主體方面則是在接收到訊息之後，使用PWM的方式控制電子變速器與伺服馬達，達成上升下降與前後左右移動的功能，此中間則以光偶合作訊號上的隔離，以防訊號突波沖壞開發版。
而再無收到遙控端傳輸訊號的時候，飛行器為自動開啟回授的功能，藉由I2C讀取MPU6050六軸陀螺儀，搭配卡爾曼濾波後計算出的角度來控制飛行器使之在空中懸停。
2. 設計創新說明
(1) 飛行方式：
此飛行器運用共軸雙槳的設計來飛行，其主要是以上下兩螺旋槳當傳速一致且一正一反，便可平穩上升與下降，如其中一螺旋槳轉速過快或過慢便會有順時針轉與逆時針之情形發生。
(2) 球型外框：
此外框可以使整體飛行器在飛行時，幾乎可以無視外部障礙，因其保護使之內部的機翼可以平穩的飛行不怕碰撞，且搭配圓環的設計，外部的球體可360度的旋轉，更可達到飛行中的平穩前進。
3. 特殊功能描述
回授系統：
此回授系統是以讀取MPU6050經由運算後搭配卡爾曼濾波所得出的歐拉角，來精準控制無刷馬達與伺服馬達，使之能夠再無訊號傳入之時能夠平穩的飛行。
滾動前行：
其滾動方式是以能360度旋轉的圓環系統，搭配球型的外框，運用較低功率的方式前行，使電池的續航力提高。 |