《無人機組裝與調試》課程教案課題：無人直升機的組裝與調試教學目的：知識目標：了解無人直升機的基本構造和組件：學習無人直升機的各個部件，如飛行控制器、電機、螺旋槳、電池、遙控器等，以及它們之間的連接方式；學習飛行控制系統(tǒng)的配置和調試：了解飛行控制器的功能和參數(shù)設置，學習如何將其與遙控器進行配對，并進行校準和調試，以確保飛行穩(wěn)定性和操控性能；學習飛行前的檢查和測試：掌握對無人直升機進行預飛檢查的方法，包括檢查電池電量、校準陀螺儀、檢查電機和螺旋槳的轉動等。技能目標：能夠對不同的無人直升機部件（如飛行控制器、電機、螺旋槳等）進行識別，理解其功能和相互之間的連接方式；了解飛行控制器的配置參數(shù)和調試方法，能夠正確設置控制器并對其進行校準和調試；與團隊成員或老師進行有效溝通，分享進展和請求幫助；同時能夠在團隊環(huán)境中協(xié)作，合作完成任務。素質目標：對于無人直升機這樣的高風險設備，具備高度的責任心和細致的注意力是至關重要的。在組裝和調試過程中，要仔細檢查每個部件的安裝和連接，確保其正確性和可靠性。在組裝和調試無人直升機過程中，難免會遇到各種問題和挑戰(zhàn)。培養(yǎng)解決問題的能力，包括分析問題、制定解決方案并采取適當?shù)男袆?，對于順利完成任務至關重要。課型：新授課課時：本章安排2個課時。教學重點：重點：了解飛行控制器的功能和參數(shù)設置，學習如何將其與遙控器進行配對，并進行校準和調試，以確保飛行穩(wěn)定性和操控性能。教學難點：難點：了解飛行控制器的配置參數(shù)和調試方法，能夠正確設置控制器并對其進行校準和調試。教學過程：教學形式：講授課，教學組織采用課堂整體講授和分組演示。教學媒體：采用啟發(fā)式教學、案例教學等教學方法。教學手段采用多媒體課件、視頻等媒體技術。板書設計：本課標題無人直升機的組裝與調試課次1授課方式理論課□討論課□習題課□其他□課時安排2學分共2分授課對象普通高等院校學生任課教師教材及參考資料1.《無人機組裝與調試》；電子工業(yè)出版社。2.本教材配套視頻教程及學習檢查等資源。3.與本課程相關的其他資源。教學基本內容教學方法及教學手段課程引入無人直升機是指由無線電地面遙控飛行或自主控制飛行的可垂直起降不載人飛行器，在構造形式上屬于旋翼飛行器，在功能上屬于垂直起降飛行器。近年來，隨著復合材料、動力系統(tǒng)、傳感器、飛行控制等技術的發(fā)展，無人直升機得到了迅速發(fā)展。參考以下形式：1.銜接導入2.懸念導入3.情景導入4.激疑導入5.演示導入6.實例導入7.其他形式7.1無人直升機的組裝知識要點調試完成后注意選擇空曠且安全的測試場地進行無人機試飛，試飛前務必檢查無人機的緊固件及電池等影響飛行安全的重要因素。無人直升機主要由以下幾部分構成。機身：主要功能是裝載燃料、貨物和設備等，同時作為無人直升機的安裝基礎，將各部分連成一個整體。主旋翼：主要提供升力，由動力裝置驅動。它由自動傾斜器、槳葉和槳轂組成。尾旋翼：尾旋翼主要起平衡主旋翼的扭矩和轉向作用。操縱系統(tǒng)：主要通過舵機控制斜盤，從而起到操控直升機改變運動姿態(tài)的作用。動力系統(tǒng)：油動直升機主要用活塞式航空發(fā)動機，而電動直升機則主要用無刷電機。起落架：吸收著陸時由于垂直速度帶來的能量，減少著陸時撞擊引起的過載，以確保在整個使用過程中不發(fā)生“地面共振”。任務1塔羅550無人直升機的組裝知識要點（1）了解無人直升機的組件。（2）了解飛行控制器的設置參數(shù)。（3）螺旋槳的安裝與平衡。（4）遙控器配對與校準。（5）飛行參數(shù)的調試。任務實施1．明確實訓目標（1）零部件的清點與認識。（2）理解無人直升機的基本原理和構造，包括飛行控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。（3）學會正確組裝無人直升機的各個部件，包括機身、旋翼、電子設備等，并熟悉所需工具和操作流程。（4）掌握無人直升機的調試方法和技巧，包括檢查和調整各個部件的安裝質量、確保連接線路的正確性，以及傳感器的校準等。（5）飛控的安裝。（6）學會使用相關軟件和設備對無人直升機進行初次配置和參數(shù)調整，確保其正常運行和飛行穩(wěn)定性。（7）熟悉無人直升機的各項功能和特點，了解其應用領域和操作注意事項。（8）進行塔羅550無人直升機上電前的檢查、飛控的參數(shù)設置、調參軟件的使用，以及遙控器的使用。2．準備工作，清點組裝實訓器材器材主要包括以下幾項。（1）主旋翼清單。①主旋翼夾、夾座臂。②止推軸承。③橫軸軸承墊片。④軸承。⑤主旋翼固定座。⑥內六角螺絲多個。⑦一對大螺旋槳。⑧兩個大齒輪。⑨球頭、連桿、連桿頭。⑩十字盤。（2）尾管、尾旋翼清單。①尾舵機傳動桿。②粗尾管。③碳纖維垂直翼、碳纖維水平翼。④尾管夾座。⑤六角鋁柱、內六角螺絲、防滑螺母。⑥壓帶輪組。⑦皮帶。⑧連桿。⑨尾控制桿固定環(huán)。⑩尾槳葉。（3）機身清單。①電池固定板。②電池罩。③鋁柱多個。④碳纖側板。⑤內六角螺絲。⑥機殼。⑦壓帶輪組。（4）無刷電機清單。①電機固定座。②鋁柱。③螺絲。④無刷電機1個。（5）舵機清單。①單斜角墊片。②銅套、螺絲。③舵臂。④球頭。⑤連桿。⑥舵機4個。3．塔羅550無人直升機組裝塔羅550無人直升機可分成主旋翼子裝配體、無刷電機與電調子裝配體、尾管與尾旋翼子裝配體、機身起落架子裝配體，以及總裝這五大模塊進行組裝。（1）主旋翼子裝配體的組裝。主旋翼的作用包括以下幾點。①產(chǎn)生升力：用于平衡直升機的重力，以及機身、平尾、機翼等部件在垂直方向上的分力。②產(chǎn)生向前的水平分力：用于克服空氣阻力，推動直升機前進。③產(chǎn)生分力及力矩：用于控制和操縱直升機的飛行。（2）無刷電機與電調子裝配體安裝。塔羅550無人直升機無刷電機子裝配體檢查。①電機斜齒輪方向是否裝反，止洩螺絲應朝里。②止洩螺絲是否固定，擰動電機外殼，斜齒輪是否轉動。③金屬電機固定座與金屬鋁柱是否無間隙安裝，注意金屬鋁柱的方向。④金屬電機固定座與電機是否安裝無松動。（3）機身起落架子裝配體安裝。機身的作用有以下幾點。①提供穩(wěn)定性和平衡。②提供安裝支架。（4）尾管與尾旋翼子裝配體安裝。尾旋翼的作用包括以下幾點。①抵消主旋翼由于旋轉和空氣摩擦所產(chǎn)生的反作用力。②防止直升機自旋，并控制方向。③提供反力矩，保持飛機平衡，以控制航向。（5）總裝。對無人直升機進行總裝檢查，具體包括以下步驟。①轉動主旋翼齒輪，從頂部視角觀察，槳葉是否順時針轉動。②確認尾旋翼是否向后退（如方向錯誤，需調整同步帶的方向）。③檢查尾旋翼的張緊輪是否壓住同步帶，并使同步帶保持張緊狀態(tài)。④檢查主旋翼和尾旋翼的槳葉前緣和后緣是否正確。⑤檢查4個舵機連桿是否安裝正確。主旋翼的3個舵機相同，尾旋翼的舵機不同。⑥檢查機身6根鋁柱是否安裝到位，螺絲是否擰緊。⑦檢查主旋翼下面的5根連桿是否三短兩長，并確認連桿球頭中心距離是否正確。⑧檢查電池箱是否正常打開與關閉。7.2無人直升機飛控安裝與調試任務2塔羅550無人直升機的調試（基于H1飛控）知識要點1．認識H1直升機飛行控制系統(tǒng)H1直升機飛行控制系統(tǒng)（簡稱H1飛控），它內置獨立懸浮MU和雙層減震海綿，結合新一代的控制和MU算法，提供了輕松的直升機操控體驗。2．工作原理主控器是H1飛控的核心模塊，集成了IMU、氣壓計、GPS和指南針模塊，能夠實現(xiàn)飛行器精準的姿態(tài)控制和高精度的定位功能。使用H1-Heli調參軟件向主控器配置相關參數(shù)，包括模塊安裝校準、外接設備參數(shù)的設定等。3．部件及端口說明（1）主控器。①主控器有5個PWM輸出端口和一個遙控接收機輸入端口。PWM輸出端口分別連接傾斜盤的3個舵機、鎖尾及主電調。鎖尾支持尾電機和尾舵機。②主控器內置IMU和氣壓計，用于測定飛行姿態(tài)和高度。③該主控器支持多種遙控接收機類型，遙控接收機輸入支持PPM、S.BUS等主流單線模式，并具備自動識別功能。④采用TYPE-C插頭，不分正反插，方便好用。（2）GPS模塊。GPS模塊集成了GPS/GLONASS雙模遙控接收機和指南針。任務實施1．下載并安裝調參軟件（1）下載H1-Heli調參軟件。（2）安裝調參軟件。（3）安裝中的注意事項。2．飛行控制系統(tǒng)安裝（1）安裝主控器。（2）GPS模塊安裝。（3）GPS模塊使用要求。3．H1飛控連線（1）飛行器設備連接。（2）遙控接收機連接。（3）常見錯誤接法。4．遙控器設置5．軟件調試6．進階調試（1）主界面。（2）旋翼頭調試。（3）工程參數(shù)。（4）指南針校準。需要重新校準的情況有以下幾種。①指南針數(shù)據(jù)異常，且飛行器狀態(tài)指示燈顯示紅燈閃爍。②飛行場地與上一次指南針校準的場地相距較遠。③飛行器的機械結構發(fā)生變化。④飛行時出現(xiàn)嚴重漂移或無法保持直線飛行。（5）低電量設置。7．關于H1飛控的注意事項（1）飛控狀態(tài)指示燈。（2）常見問題及解決辦法1．教學以學生學習教材的基本內容為主，系統(tǒng)全面地了解如何嘗試創(chuàng)業(yè)實踐。2．整個教學過程中，各教學點可根據(jù)實際情況，進行拓展知識的講解。本章小結：隨著科技的不斷發(fā)展，無人直升機等新型航空器逐漸嶄露頭角，它們繼承了固定翼飛機的技術精髓，同