四旋翼飞行器搭建说明书

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上传日期: 2017-04-24

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资料介绍

标签:四旋翼飞行器(53)

本说明书整理了很多四旋翼搭建的基础知识,从零开始到搭建完成。还包含了其他相关的内容

四旋翼飞行器结构及控制原理四轴飞行器,又称四旋翼飞行器、四旋翼直升机,简称四轴、四旋翼。这四轴飞行器(Quadrotor)是一种多旋翼飞行器它有四个(多个)螺旋桨。四轴(多轴)飞行器也是飞行器中结构最简单的飞行器了,四轴飞行器的四个螺旋桨都是电机直连的简单机构,前后左右各一个,其中位于中心的主控板接收来自于遥控发射机的控制信号,在收到操作者的控制后通过数字的控制总线去控制四个电调,电调再把控制命令转化为电机的转速,以达到操作者的控制要求,前后马达是顺时针转动,需要安装反桨,左右马达是逆时针转动,需要安装正桨,机械结构上只需保持重量分布的均匀,四电机保持在一个水平线上,可以说结构非常简单,做四轴的目的也是为了用电子控制把机械结构变得尽可能的简单。十字形的布局允许飞行器通过改变电机转速获得旋转机身的力,从而调整自身姿态。具体的技术细节在“基本运动原理”中讲述。 因为它固有的复杂性,历史上从未有大型的商用四轴飞行器。 近年来得益于微机电控制技术的发展,稳定的四轴飞行器得到了广泛的关注,应用前景十分可观。国际上比较知名的四轴飞行器公司有中国大疆创新公司、法国 Parrot 公司、德国 AscTec 公司和美国 3D RoboTIcs 公司。

1.结构形式旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向,四个旋翼处于同一高度平面,且四个旋翼的结构和半径都相同,四个电机对称的安装在飞行器的支架端,支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图 1.1 所示。

四旋翼飞行器搭建说明书

组成四旋翼需要:无刷电机(4 个)电子调速器(简称电调,4 个)螺旋桨(4 个,需要 2 个正浆,2 个反浆)飞行控制板电池(11.1v 航模动力电池)遥控器(最低四通道遥控器)机架(非必选)充电器(尽量选择平衡充电器)

2.控制原理四轴飞行器的控制原理就是,当没有外力并且重量分布平均时,四个螺旋桨以一样的转速转动,在螺旋桨向上的拉力大于整机的重量时,四轴就会向上升,在拉力与重量相等时,四轴就可以在空中悬停。在四轴的前方受到向下的外力时,前方马达加快转速,以抵消外力的影响从而保持水平,同样其它几个方向受到外力时四轴也是可以通过这种动作保持水平的,当需要控制四轴向前飞时,前方的马达减速,而后方的马达加速,这样,四轴就会向前倾斜,也相应的向前飞行,同样,需要向后、向左、向右飞行也是通过这样的控制就可以使四轴往我们想要控制的方向飞行了,当我们要控制四轴的机头方向向顺时针转动时,四轴同时加快左右马达的转速,并同时降低前后马达的转速,因为左右马达是逆时针转动的,而左右马达的转速是一样,所以左右是保持平衡的,而前后马达是顺时针转动的,但前后马达的转速也是一样的,所以前后左右都是可以保持平衡,飞行高度也是可以保持的,但是逆时针转动的力比顺时针就大,所以机身会向反方向转动,从而达到控制机头的方向。这也是为什么要使用两个反桨,两个正桨的原因。

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