下面以四轴为例，介绍多旋翼无人机选材方面要注意的问题。
（1）硬件清单
①机架：1套。
②电机：4个，正反转各2个。
③电调：4个，需与电机参数匹配。
④电池：易耗品，可多配。
⑤螺旋桨：4只，正反桨各2只，需与电机参数匹配。同样属于易耗品，宜多配。
⑥飞控：1个。
⑦遥控器：1个，附带接收机。
⑧电压报警器：1个。
⑩起落架：非必需品。
⑪任务载荷：相机、云台或其他负载，视距内飞行训练时非必需。
（2）工具耗材
1）工具
①电烙铁：用于焊接电线与香蕉头、电线与分电板、电线与各种接头等。
②焊接台：用于夹紧稳固小部件，便于精准焊接。
③热风枪：用于加热热缩管，保护电线与各种接头的连接。
⑤六角扳手：用于装卸机架和电机座上的螺钉，可用同规格六角起子代替。
⑥水口钳：用于电线、胶布等的裁剪。
⑦锉刀：用于倒角、修整。
2）耗材
①焊接类耗材
焊锡：用于焊接的耗材，需要预热。
松香：用于焊接的辅助耗材，使电烙铁的焊头与焊锡更好地被吸附。
热缩管：用于电线与各种接头的绝缘保护。
②接插类耗材
电线：用于连接电池和用电器件，需根据电流大小选择线的截面大小。
接头：用于电池电源线的插接。
香蕉头：用于电线的插接，如电调与电机的插接。
杜邦线：用于飞控、接收机、电调之间的连接。
③黏接类耗材
双面胶：用于设备的黏接与稳固，如黏接飞控、LED灯、电源管理模块、接收机等。
螺丝胶：用于螺钉、螺杆、螺母的稳固。螺丝胶是一种厌氧胶，当涂胶面与空气隔绝便能在室温下快速聚合而固化。工业级无人机的螺钉、螺杆、螺母的稳固必须使用螺丝胶。
④装接类耗材
螺钉、螺栓、螺母、铝柱、尼龙柱等。
（3）设备选型
1）机架
①机架大小
机架大小为对角电机的轴距，单位为mm。
110、130、150、250、280等轴距通常用于穿越机；330、450、550等轴距最常见、最受欢迎；450、550、600等轴距的X型四旋翼无人机可扩展性较好，可以搭载运动相机或其他任务载荷。
实际上，任何轴距都可以选择，只要配备合适的电机来适配不同的轴距，平衡好机架大小、起飞质量、升力和续航之间的关系即可。
②旋翼数量
三旋翼：优点是质量轻，成本相对最低（电机、电调数量少），更适合特技飞行，航拍视线好，可让相机近距离拍摄物体；缺点是算法复杂，电机无冗余，坏了一个电机就会直接“炸”机。
四旋翼：优点是适合入门，易制作，易操控，设置简单，成本较低。缺点是相对固定翼来说续航能力差，起飞质量一般。
六旋翼和八旋翼：优点是稳定性好，起飞质量稍大，电机有冗余，缺点是价格较高。
③布局形式
机架布局通常有X型、H型、十字型、I型和Y型等不同形式。
四旋翼：X型和H型比十字型更为普遍。一方面是十字型布局容易遮挡相机或摄像头的视角；另一方面是十字型做俯仰和滚转动作时，只有2个电机在加减速，而X型或H型则是4个电机都在做加减速。
六旋翼：H型六旋翼在左右两个机臂上各自均匀分布着3个电机，Y型六旋翼每个机臂上下各有一个电机。
中心板：可采用玻纤、碳纤，也可采用PBC沉金板。PBC沉金板内含分电电路，可省去分电板，节省空间和质量，并便于埋线。
③其他建议
管型机臂过细，板型机臂和中心板镂空过多、中心板过薄，可能会影响整机的刚性，也可能会带来无法消除的振动、航拍画面出现水波纹、飞控信号噪声较大等副作用。如果无人机质量大于4 kg，建议机臂碳管直径不小于16 mm，机架碳板厚度不小于1.5 mm。
另外需注意，碳纤机架的边缘在开槽和开孔处过于锋利，会与线材摩擦，容易引起线材破损或短路，建议采用打磨边缘、502封边、胶布覆盖保护、给线材套上蛇皮管等方式消除副作用。
2）电机(www.xing528.com)
目前的无人机通常采用无刷电机，相对有刷电机具有无电刷、低干扰、噪声低、运转顺畅、寿命长和维护成本低等特点。
电机的各项参数一般根据起飞质量（自身质量+载重）和旋翼数量来决定。电机升力选型公式：电机总升力（单个电机升力×电机数量）＞起飞质量。通常，起飞质量应该小于电机最大动力时总升力的40%。如果起飞质量过大，会使电机总是在峰值工作，电机效率会变低，电机振动变大，电机易发热甚至烧毁。
电机的常见品牌有：朗宇、银燕、飓风、T-Motor、致盈动力和新西达等。
3）电调
电调在各类型无人机上都有使用，但根据不同的机型，对电调的要求也不一样，如多旋翼电调的快速响应速度、穿越机电调除了快速响应外还需轻量化体积、暴力飞行穿越机的刹车功能、固定翼电调的柔和和调速曲线、无人直升机电调的大功率等。电调品牌上标的电流是指持续稳定电流，多旋翼无人机多选用15～40 A的电调。小四轴通常使用15 A，航拍机搭载云台时通常使用40 A以上，要根据动力需求选取电调电流大小。
如果某个电调上标有BEC字样，则表明该电调附带5 V电压输出，可用作飞控供电；如果不带BEC功能则需要一个单独的电源模块来给飞控供电。
常见品牌：好盈、银燕、T-Motor、DALRC、DYS、中特威蜘蛛、新西达等。
4）电池
根据电机功率和起飞质量决定电池的各项参数，如3S、35C等。电池一旦选定就基本上决定了无人机的动力性能和续航时间。电池容量过大飞行效率低，容量过小续航时间缩短。
5）螺旋桨
根据机架的轴距和电机的KV值来选择合适的螺旋桨，原则上，电机电压越高、KV值越高、转速越快，搭配的桨叶越小。
航拍需要稳定和效率，建议选用APC桨；大载重建议选用碳纤桨；超大载重建议选用榉木桨。同时，为保证飞行的稳定性，桨叶需要做动平衡，飞行中磕碰桨叶会受伤，建议拆下做动平衡，以保证飞行的稳定。
6）飞控
飞控的性能决定了无人机的稳定性和操控性。价格越低廉的飞控配置越低，自稳控制能力越差。常见品牌有APM、PIXHAWK和本书中使用的大疆系列飞控等。
7）遥控器
遥控器决定了无人机的可靠程度和操作手感。对多旋翼无人机来说，遥控器的通道数不得低于4个，最好6个通道以上，特别是在航拍有云台控制时建议10个以上通道。
从频率适合场合来看，2.4 GHz最为通用，防干扰比较好，多旋翼、固定翼、直升机和航模都可以用；72 MHz常用于FPV，40 MHz多用于无人机直升机，30 MHz、28 MHz、27 MHz一般用于无人船和无人车。
推荐品牌：Futaba、JR、天地飞、睿思凯等。
8）任务挂载
①图传
图传主要考虑其发射功率参数，其发射功率和传输距离呈非线性正相关的关系。
摄像头选择：需要考虑传感器、镜头以及其像素或水平解析度等几个参数。CMOS传感器耗电量低于CCD传感器，但CCD成像效果要优于CMOS；像素和水平解析度与图像显示效果呈正相关，60万像素优于30万像素，800TVL优于600TVL。
天线选型：天线的类型比较多，如全向天线、平板状天线、八木天线、三叶草或四叶草天线等，应根据实际需要予以选取。
②穿越机FPV
穿越机FPV也称第一人称视觉，主要是通过模拟信号传输器来传送实时画面，通过LCD眼镜或显示器来实时观看传输回来的视频。
a.相机：建议选择小型的安全类型的机载相机，这种相机通常没有外壳，镜头直接安装在印制电路板（PCB）上。因此，安装时要尽量将机体的振动降到最低，避免画面质量模糊不清。相机选型时需要注意的几个指标：较高的分辨率、较好的动态曝光、宽动态范围（WDR）的曝光补偿（不会产生高光溢出和分段阴影）等。推荐采用大厂商的700线相机或800线相机。
b.FPV发送器和接收器：在不违反当地无人机管制的前提下，常用频率2.4 GHz、5.8 GHz、1.2 GHz和900 Hz。其中，900 Hz拥有优秀的障碍物穿透力；5.8 MHz适合于开阔场地，传输范围远但穿透力不好；2.4 GHz多为遥控器频率，为避免产生干扰，应与遥控频率分开。
c.附加电源：FPV发送器的传输功率通常为100～500 mW，如果想增大飞行范围，必须配备更强的电源单元。
③航拍
航拍要装载相机、无线控制器和图传等。通常使用运动相机，如Gopro等；如果只是拍照，常规相机也是不错的选择，例如SONY的QX100等。但是要确保挂载相机后总质量在电机能够承受的范围之内。相机选择时需考虑的因素包括相机质量、像素、是否内置Wi-Fi、防振器、平衡环等。
多旋翼无人机的飞行过程是动态的，并且机架还会产生一定的振动，要保证摄影的稳定，配备一个云台是非常必要的。通常会使用无刷云台，它通过控制板控制无刷电机来抵消空间位移，保证摄像不晃动。
航拍时，螺旋桨的振动可能会带来“果冻效应”。使用CMOS传感器的相机多数采用卷帘快门，它是通过图像传感器逐行曝光的方式实现的，如果被拍摄物体相对于相机高速运动或快速振动时，用卷帘快门方式拍摄的逐行扫描速度不够，拍摄结果就可能出现倾斜、摇摆不定或部分曝光等情况，这种现象就是“果冻效应”。“果冻效应”的出现是由电机和螺旋桨的振动引起的，解决的方法就是平衡螺旋桨。
④航测
航测首选具有固定焦距的数码相机，确保照片之间的重叠，包括航向重叠、旁向重叠和统一的亮度等。
（4）硬件匹配
多旋翼无人机硬件匹配的一般步骤：根据起飞质量选配电机参数，再根据电机最大电流选配电调和电池。
1）电机与起飞质量的匹配
①根据起飞重量的设计要求，选配合适的电机参数。
②依据电机参数确定的最大电流，匹配合适的电调和电池。
③电调的输出电流必须大于电机的最大电流，但也不能过大，否则会降低其性价比。
④电池的输出电流也必须大于电机的最大电流，但也不能过大，否则会增加无人机的负载，影响飞行的机动性，同时还可能缩短飞行时间。
举例：现有电机带桨的最大负载是20 A电流，那么就要选取电调能输出20 A以上电流，比如25 A、30 A、40 A的电调都可以，电池也是一样的。
2）电调与电机的匹配
①电调最大电压≤电机最大电压（或最高承载电压），否则电机会被烧毁。
②电调最大电流≥电机最大电流（最高承载电流），否则电机发挥不了最优性能。
通常，保证电调稳定持续输出电流尽量大于电机的工作电流，避免电调持续高负荷运转而损坏。
3）电池与电调的匹配
①电池电压≤电调最高承载电压≤电机最高承载电压，否则电调会烧毁。
②电池电流≥电调最大电流≥电机最高承载电流，否则电调发挥不了最高性能，电池发热。
4）电机与螺旋桨的匹配
①高转速（KV值）电机配小桨：KV值越大，在同等电压下转速越高，扭力越小，应配小的高速桨。如果桨叶匹配过大，电机会超负荷，容易引起电机过热而烧毁电机和电调。
②低转速（KV值）电机配大桨：KV值越小，在同等电压下转速越低，扭力越大，应配大的低速桨，如果桨叶匹配过小，则推力不足，无法充分发挥电机的性能，很有可能无法起飞。
每个电机都会有一个推荐的螺旋桨尺寸。航拍通常选用低KV值电机配大桨，转速低，效率高，且低转速电机的振动也小。
5）螺旋桨与机架的匹配
桨越大对无人机所产生的反扭矩越大，所以桨叶的大小与机架大小也有着一定匹配关系，而且机架越大，起飞质量越重，需要更大的升力，桨的尺寸也相应要大些。但也不能过大，否则桨叶相距太近，造成气流干扰甚至打桨，出现安全事故。
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