多旋翼無人機

——多旋翼無人機目錄contents多旋翼概述及分類123多旋翼飛行器的構造多旋翼飛行原理一、多旋翼概述及分類多旋翼飛行器也稱為多軸飛行器，是直升機的一種，它通常有3個以上的旋翼。飛行器的機動性通過改變不同旋翼的扭力和轉速來實現。相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機，它構造精簡，易于維護，操作簡便，穩(wěn)定性高且攜帶方便。常見的多旋翼飛行器，如：四旋翼，六旋翼和八旋翼，被廣泛用于影視航拍、安全監(jiān)控、農業(yè)植保、電力巡線等領域。三軸多旋翼一、多旋翼概述及分類八軸多旋翼六軸多旋翼四軸多旋翼二、多旋翼飛行器的構造多旋翼飛行器主要由機架、電機、電調和槳葉組成，為了滿足實際飛行需要，一般還需要配備電池、遙控器及飛行輔助控制系統(tǒng)。二、多旋翼飛行器的構造——機架機架是指多旋翼飛行器的機身架，是整個飛行系統(tǒng)的飛行載體。一般使用高強度重量輕的材料，例如碳纖維、PA66+30GF等材料。風火輪F550(PA66+30GF)筋斗云S1000(碳纖維)二、多旋翼飛行器的構造——電機電機是由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。在整個飛行系統(tǒng)中，起到提供動力的作用。二、多旋翼飛行器的構造——電調電調全稱電子調速器，英文electronicspeedcontroller，簡稱ESC。在整個飛行系統(tǒng)中，電調主要提供驅動電機的指令，來控制電機，完成規(guī)定的速度和動作等。二、多旋翼飛行器的構造——槳葉槳葉是通過自身旋轉，將電機轉動功率轉化為動力的裝置。在整個飛行系統(tǒng)中，槳葉主要起到提供飛行所需的動能。按材質一般可分為尼龍槳，碳纖維槳和木槳等。尼龍槳碳纖維槳木槳二、多旋翼飛行器的構造——電池電池是將化學能轉化成電能的裝置。在整個飛行系統(tǒng)中，電池作為能源儲備，為整個動力系統(tǒng)和其他電子設備提供電力來源。目前在多旋翼飛行器上，一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等。智能鋰電池普通鋰電池二、多旋翼飛行器的構造——遙控系統(tǒng)遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機組成，是整個飛行系統(tǒng)的無線控制終端。遙控器接收機二、多旋翼飛行器的構造——飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應器元件，主要由陀螺儀（飛行姿態(tài)感知），加速計，角速度計，氣壓計，GPS及指南針模塊（可選配），以及控制電路等部件組成。通過高效的控制算法內核，能夠精準地感應并計算出飛行器的飛行姿態(tài)等數據，再通過主控制單元實現精準定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。根據機型的不一樣，可以有不同類型的飛行輔助控制系統(tǒng)，有支持固定翼、多旋翼及直升機的飛行控制系統(tǒng)。A2多旋翼飛控NAZA多旋翼飛控ACEONE多旋翼飛控NAZA-H多旋翼飛控三、多旋翼飛行原理多旋翼飛行器是通過調節(jié)多個電機轉速來改變螺旋槳轉速，實現升力的變化，進而達到飛行姿態(tài)控制的目的。以四旋翼飛行器為例，飛行原理如圖所示，電機1和電機3逆時針旋轉的同時，電機2和電機4順時針旋轉，因此飛行器平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應全被抵消。與傳統(tǒng)的直升機相比，四旋翼飛行器的優(yōu)勢：各個旋翼對機身所產生的反扭矩與旋翼的旋轉方向相反，因此當電機1和電機3逆時針旋轉時，電機2和電機4順時針旋轉，可以平衡旋翼對機身的反扭矩。

三、多旋翼飛行原理一般情況下，多旋翼飛行器可以通過調節(jié)不同電機的轉速來實現4個方向上的運動，分別為：垂直、俯仰、橫滾和偏航。三、多旋翼飛行原理在圖（a）中，兩對電機轉向相反，可以平衡其對機身的反扭矩，當同時增加四個電機的輸出功率，旋翼轉速增加使得總的拉力增大，當總拉力足以克服整機的重量時，四旋翼飛行器便離地垂直上升；反之，同時減小四個電機的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地，實現了沿z軸的垂直運動。當外界擾動量為零時，在旋翼產生的升力等于飛行器的自重時，飛行器便保持懸停狀態(tài)。保證四個旋翼轉速同步增加或減小是垂直運動的關鍵。垂直運動，即升降控制三、多旋翼飛行原理在圖（b）中，電機1的轉速上升，電機3的轉速下降，電機2、電機4的轉速保持不變。為了不因為旋翼轉速的改變引起四旋翼飛行器整體扭矩及總拉力改變，旋翼1與旋翼3轉速該變量的大小應相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，產生的不平衡力矩使機身繞y軸旋轉（方向如圖所示），同理，當電機1的轉速下降，電機3的轉速上升，機身便繞y軸向另一個方向旋轉，實現飛行器的俯仰運動。俯仰運動，即前后控制三、多旋翼飛行原理與圖（b）的原理相同，在圖（c）中，改變電機2和電機4的轉速，保持電機1和電機3的轉速不變，便可以使機身繞x軸方向旋轉，從而實現飛行器橫滾運動。

橫滾運動，即左右控制三、多旋翼飛行原理四旋翼飛行器偏航運動可以借助旋翼產生的反扭矩來實現。旋翼轉動過程中由于空氣阻力作用會形成與轉動方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩影響，可使四個旋翼中的兩個正轉，兩個反轉，且對角線上的各個旋翼轉動方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉速有關，當四個電機轉速相同時，四個旋翼產生的反扭矩相互平衡，四旋翼飛行器不發(fā)生轉動；當四個電機轉速不完全相同時，不平衡的反扭矩會引起四旋翼飛行器轉動。在圖（d）中，當電機