无人机操控技术教学设计 任务五 了解无人机动力系统与选型

任务五了解无人机动力系统与选型教学时间90分钟教学班级（教师自行填写）课程名称了解无人机动力系统与选型课时2教学目标知识与技能掌握独立分析无人机动力系统参数；独立分析无人机动力系统功能；过程与方法提问学生们无人机动力系统是由哪些组成（提问3-5人）；归类学生们的答案，然后融入到今天讲课的内容；随堂问答然后课后总结本节课的重点。情感态度与价值观培养学生善于发现问题，勇于解决问题的能力；培养举一反三的能力，帮助自己理解的更加透彻。重、难点无人机螺旋桨认知与选型无人机电机认识与匹配无人机电调认知与选配无人机电池了解与选择教具PPT、教案、多媒体教学设备、多旋翼无人机教具一架、不同规格电机、电调、螺旋桨、电池（具体教具根据学校已有教学设备准备）教学内容课程回顾（5分钟）问题探究（5分钟）本节课知识点（2分钟）课件内容讲授（70分钟）问题探究（无人机动力系统有刷电机与无刷电机区别是什么？）问题探究（组装一台无人机流程是什么？）5、问题探究答案（1分钟）6、问题拓展（7分钟）教学过程1、课程回顾课程回顾就是对上一节课所讲的内容进行一个简单的总结。（参考PPT课件）如：同学们好，上节课我们讲了无人机飞控与控制模式，咱们知道了无人机是如何进行操控与导航飞行的，那么本节课咱们来讲一下无人机动力系统与选型，大家注意听哦！2、本节课知识点1、无人机动力系统组成2、无人机各组成选型3、问题探究（基于本节课知识点先提问）无人机装配需要注意哪些问题呢？（答案讲完课件后公布）4、课件内容讲授（第一讲PPT话术请参考任务九视频名称文件夹，第二讲PPT话术请参考任务十视频名称文件夹）1>（讲完第一个PPT课件时提出第一个问题）同学们来讨论一个问题：无人机动力系统有刷电机与无刷电机区别是什么？拿出咱们教具大家看一下，有刷电机是里面转动、无刷电机是外壳转动，为什么是这样呢？大家思考一下（相互讨论一分钟）答案：1、有刷电机电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。2、无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。3、有刷电机是传统产品，性能比较稳定。无刷电机是升级产品，其寿命性能比有刷电机好。但其控制电路比较复杂，对元件的老化筛选要求比较严格。4、无刷电机的设备可以运用于：乳制品行业、酿造行业、肉制品加工行业、豆制品加工行业、饮料加工行业、糕点加工业、药品业、电子精密厂、等一些更高要求的无尘车间等。5、碳刷电机只能适用于各式洗手间等对要求不是太高的区域，而像无尘车间和防爆车间就无法使用了！6、使用寿命，无刷电机可连续工作20000小时左右，常规的使用寿命7-10年。碳刷电机：可连续工作5000小时左右，常规的使用寿命2-3年。7、节能方面，相对而言，无刷电机的耗电量只是碳刷的1/3。大家懂了吗？2>（讲完第二个PPT课件时提出第二个问题）第二个问题：无人机选型流程是什么？（大家相互讨论一分钟） 答案：1、计算飞行重量2、计算飞机所需要的升力3、寻找对应需要升力的动力系统4、计算飞行时间5、配置电调，大家现在明白了吧。5、问题探究答案答：一、主控安装注意要点目前主流飞控主要有两只设计路线，一是主控和IMU(惯性测量单元)一体化，比如零度飞控，二是主控和IMU分开设计。1、主控和IMU(惯性测量单元)一体化的飞控，安装时飞控上的箭头要指向无人机机头的方向;2、主控器和IMU分开设计的飞控，安装时一般只要求IMU上的箭头要指向无人机机头的方向;3、IMU对震动很敏感。安装时尽量将IMU安装在机体震动较小的地方，必要时添加减震装置。二、电机安装注意要点1.保证电机座与机臂连接牢固。;2.使用螺丝固定电机时，一定要使用螺丝胶或其他螺丝防松装置;3.电机安装好后要校正水平，电机不平会使多轴无人机的稳定性大大降低;4.整机安装完成后，要测试电机转向是否正确。如发现电机转向不对，将电机与电调三根连线中的任意两条对调即可。三、螺旋桨安装注意要点1.安装螺旋桨前一定要分清正桨和反桨。螺旋桨如果装反，起飞时由于受力不平衡，无人机必然会倾覆;2.固定螺旋桨的螺丝一定要加螺丝胶。飞行中由于电机的高频振动很容易引起螺丝松动造成射桨，射桨不仅肯定会造成炸机，也可能会对飞手和其他人的生命安全造成威胁。四、连线注意要点连线包括电调线，信号线，电源线，连接线等。五、GPS安装注意要点1.GPS安装方向要正确，GPS上的箭头应指向无人机机头方向;2.GPS尽量远离磁干扰严重的地方，一般通过架高GPS来解决。6、问题拓展在了解无人机动力系统与选型，同学们可以通过今天学到的知识进行探究，有问题咱们下节课