智能測(cè)量技術(shù)-智能建造技術(shù)專(zhuān)58課件講解

主講人：李璇瓊智能測(cè)量技術(shù)智能建造技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)知識(shí)點(diǎn)無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）多旋翼無(wú)人機(jī)01無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）1.概念多旋翼無(wú)人機(jī)：也稱(chēng)多軸無(wú)人機(jī)，是一種具有三個(gè)及以上的旋翼軸的特殊直升機(jī)。常見(jiàn)的有四旋翼、六旋翼、八旋翼等。一、多旋翼無(wú)人機(jī)

優(yōu)點(diǎn)安全性高便于小型化、批量化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小、重量輕無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）四旋翼無(wú)人機(jī)六旋翼無(wú)人機(jī)八旋翼無(wú)人機(jī)一、多旋翼無(wú)人機(jī)1.概念多旋翼無(wú)人機(jī)：無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)2.系統(tǒng)組成多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)體主要由動(dòng)力系統(tǒng)、主體、飛行控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)飛控系統(tǒng)）以及其他輔助設(shè)備組成。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)多旋翼飛行器動(dòng)力系統(tǒng)主體飛行控制系統(tǒng)其他輔助設(shè)備：電臺(tái)/WiFi模塊等，增益天線(xiàn)、跟蹤天線(xiàn)、HDMI轉(zhuǎn)AV模塊電機(jī)動(dòng)力（鋰電池及充電器）電子調(diào)速器手動(dòng)控制飛行控制器漿機(jī)架腳架云臺(tái)地面站遙控接收器遙控主控GPSIMU電子陀螺LED狀態(tài)顯示2.系統(tǒng)組成機(jī)架類(lèi)型無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)2.系統(tǒng)組成

竹蜻蜓：當(dāng)手的搓動(dòng)給了竹蜻蜓一個(gè)旋轉(zhuǎn)的速度后就會(huì)產(chǎn)生升力，讓竹蜻蜓起飛。同理，多旋翼無(wú)人機(jī)也是由電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，使螺旋槳產(chǎn)生升力而飛起來(lái)的。比如四旋翼無(wú)人機(jī)，當(dāng)飛機(jī)四個(gè)螺旋槳的升力之和等于飛機(jī)總重量時(shí)，飛機(jī)的升力與重力相平衡，飛機(jī)就可以懸停在空中了。竹蜻蜓與多旋翼無(wú)人機(jī)無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理根據(jù)牛頓第三定律，旋翼在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，也會(huì)向機(jī)身施加一個(gè)反作用力(反扭矩)，促使機(jī)身向反方向旋轉(zhuǎn)。這也是為什么直升機(jī)會(huì)帶一個(gè)「小尾巴」，在水平方向上施加一個(gè)力，去抵消這種反作用力，保持直升機(jī)機(jī)身的穩(wěn)定。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理

所以為了避免飛機(jī)瘋狂自旋，四旋翼飛機(jī)的四個(gè)螺旋槳中，相鄰的兩個(gè)螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向是相反的。

多旋翼飛行器上，它的螺旋槳也會(huì)產(chǎn)生這樣的力。BA如圖所示，三角形紅箭頭表示飛機(jī)的機(jī)頭朝向，螺旋槳M1、M3的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，螺旋槳M2、M4的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。當(dāng)飛行時(shí)，M2、M4所產(chǎn)生的逆時(shí)針?lè)醋饔昧?反扭矩)和M1、M3產(chǎn)生的順時(shí)針?lè)醋饔昧?反扭矩)相抵消，飛機(jī)機(jī)身就可以保持穩(wěn)定。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理垂直升降無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理

當(dāng)飛機(jī)需要升高高度時(shí)，四個(gè)螺旋槳同時(shí)加速旋轉(zhuǎn)，升力加大，飛機(jī)就會(huì)上升；

當(dāng)飛機(jī)需要降低高度時(shí)同理，四個(gè)螺旋槳會(huì)同時(shí)降低轉(zhuǎn)速，飛機(jī)也就下降了。原地旋轉(zhuǎn)當(dāng)要飛機(jī)原地旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們就可以利用反扭矩，M2、M4兩個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，M1、M3兩個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，由于反扭矩影響，飛機(jī)就會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理水平移動(dòng)如圖，當(dāng)需要按照三角箭頭方向前進(jìn)時(shí)，M3、M4電機(jī)螺旋槳會(huì)提高轉(zhuǎn)速，同時(shí)M1、M2電機(jī)螺旋槳降低轉(zhuǎn)速，由于飛機(jī)后部的升力大于飛機(jī)前部，飛機(jī)的姿態(tài)會(huì)向前傾斜。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理水平移動(dòng)傾斜時(shí)，螺旋槳產(chǎn)生的升力除了在豎直方向上抵消飛機(jī)重力外，還在水平方向上有一個(gè)分力，這個(gè)分力就讓飛機(jī)有了水平方向上的加速度，飛機(jī)也因而能向前飛行。相反的：當(dāng)M1、M2電機(jī)加速、M3、M4電機(jī)減速時(shí)，飛機(jī)就會(huì)向后傾斜，從而向后飛行。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理左右移動(dòng)當(dāng)M1、M4電機(jī)加速，M2、M3電機(jī)減速時(shí)，飛機(jī)向左傾斜，從而向左飛行;當(dāng)M2、M3電機(jī)加速，M1、M4電機(jī)減速時(shí)，飛機(jī)向右傾斜，從而向右飛行。xy4213z無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變電機(jī)2和電機(jī)4的轉(zhuǎn)速，保持電機(jī)1和電機(jī)3的轉(zhuǎn)速不變，則可使機(jī)身繞

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軸旋轉(zhuǎn)（正向和反向），實(shí)現(xiàn)飛行器的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理偏航運(yùn)動(dòng)

當(dāng)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，四個(gè)旋翼產(chǎn)生的反扭矩相互平衡，四旋翼飛行器不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。0102

當(dāng)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速不完全相同時(shí)，不平衡的反扭矩會(huì)引起四旋翼飛行器轉(zhuǎn)動(dòng)。無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)3.飛行原理偏航運(yùn)動(dòng)當(dāng)電機(jī)1和電機(jī)3的轉(zhuǎn)速上升，電機(jī)2和電機(jī)4的轉(zhuǎn)速下降時(shí)，旋翼1和旋翼3對(duì)機(jī)身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4對(duì)機(jī)身的反扭矩，機(jī)身便在富余反扭矩的作用下繞

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軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)飛行器的偏航運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向與電機(jī)1、電機(jī)3的轉(zhuǎn)向相反。xy4213z無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)4.遙控系統(tǒng)遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成，是整個(gè)飛行系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)控制終端。遙控器具有以下四個(gè)主通道：無(wú)人駕駛飛行平臺(tái)（一）一、多旋翼無(wú)人機(jī)4.遙控系統(tǒng)1

第一通道指副翼（Aileron），用來(lái)控制和改變機(jī)身橫滾方向的姿態(tài)變化。2

第二通道指升降（Elevator），用來(lái)控制機(jī)身前進(jìn)與后退的。3

第三通道指油門(mén)（Throttle），用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)轉(zhuǎn)速的。4

第四通道指方向舵（Rudder），用于改變機(jī)頭朝向。不同點(diǎn)：美國(guó)手，右邊搖桿向上推，機(jī)身向前飛行；向下拉，機(jī)身向后退；日本手則是左邊搖桿的上下控制飛機(jī)前進(jìn)與后退。美國(guó)手，左邊搖桿的上下控制油門(mén)輸出，搖桿向上為拉升；日本手