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標簽 > 四軸飛行器

四軸飛行器

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四軸飛行器,又稱四旋翼飛行器、四旋翼直升機,簡稱四軸、四旋翼。這四軸飛行器(Quadrotor)是一種多旋翼飛行器。四軸飛行器的四個螺旋槳都是電機直連的簡單機構,十字形的布局允許飛行器通過改變電機轉速獲得旋轉機身的力,從而調整自身姿態。具體的技術細節在“基本運動原理”中講述。

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四軸飛行器簡介

  四軸飛行器又稱四旋翼飛行器、四旋翼直升機,簡稱四軸、四旋翼。這四軸飛行器(Quadrotor)是一種多旋翼飛行器。四軸飛行器的四個螺旋槳都是電機直連的簡單機構,十字形的布局允許飛行器通過改變電機轉速獲得旋轉機身的力,從而調整自身姿態。具體的技術細節在“基本運動原理”中講述。[1] 因為它固有的復雜性,歷史上從未有大型的商用四軸飛行器。[1] 近年來得益于微機電控制技術的發展,穩定的四軸飛行器得到了廣泛的關注,應用前景十分可觀。國際上比較知名的四軸飛行器公司有中國大疆創新公司、法國Parrot公司、德國AscTec公司和美國3D Robotics公司。

四軸飛行器百科

  四軸飛行器又稱四旋翼飛行器、四旋翼直升機,簡稱四軸、四旋翼。這四軸飛行器(Quadrotor)是一種多旋翼飛行器。四軸飛行器的四個螺旋槳都是電機直連的簡單機構,十字形的布局允許飛行器通過改變電機轉速獲得旋轉機身的力,從而調整自身姿態。具體的技術細節在“基本運動原理”中講述。[1] 因為它固有的復雜性,歷史上從未有大型的商用四軸飛行器。[1] 近年來得益于微機電控制技術的發展,穩定的四軸飛行器得到了廣泛的關注,應用前景十分可觀。國際上比較知名的四軸飛行器公司有中國大疆創新公司、法國Parrot公司、德國AscTec公司和美國3D Robotics公司。

  結構原理

  結構特性

  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,因此當飛行器平衡飛行時,陀螺效應和空氣動力扭矩效應均被抵消。

  四軸飛行器是一個在空間具有6個活動自由度(分別沿3個坐標軸作平移和旋轉動作),但是只有4個控制自由度(四個電機的轉速)的系統,因此被稱為欠驅動系統(只有當控制自由度等于活動自由度的時候才是完整驅動系統)。不過對于姿態控制本身(分別沿3個坐標軸作旋轉動作),它確實是完整驅動的。

  與直升機相比,四軸飛行器可以實現的飛行姿態較少,不過基本的前進、后退、平移等狀態都可以實現。但是四軸飛行器的機械結構遠遠比直升機簡單,維修和更換的開銷也非常小,這讓四軸飛行器有了比直升機更大的應用優勢。

  自動控制原理

  為了保持飛行器的穩定飛行,在四軸飛行器上裝有3個方向的陀螺儀和3 軸加速度傳感器組成慣性導航模塊,可以計算出飛行器此時相對地面的姿態以及加速度、角速度。飛行控制器通過算法計算保持運動狀態時所需的旋轉力和升力,通過電子調控器來保證電機輸出合適的力。

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