你了解四旋翼无人机是如何实现飞行的吗?它的原理是什么?斑斓航空
接下来,我们来了解一下四旋翼无人机是如何实现飞行的。
四旋翼无人机的飞行原理及控制方法
一般情况下四旋翼无人机由四部分组成:检测模块、控制模块、驱动模块和电源模块。
检测模块负责测量无人机当前姿态,并向控制模块提供数据;
控制模块:负责解算无人机当前姿态,优化控制,为驱动模块生成相应的控制量;
驱动模块:负责驱动无人机飞行;
电源模块:负责为整个系统供电。
四旋翼无人机机身主要由对称的十字形刚体结构组成,由碳纤维、玻璃纤维和树脂等复合材料制成。
因此,四旋翼无人机的所有姿态和位置控制都是通过调节四个驱动电机的速度来实现的。
一般来说,四旋翼无人机的运动状态主要分为五种状态:悬停运动、垂直运动、翻滚运动、俯仰运动和偏航运动。
在悬停状态下,由于无人机的四个旋翼转速相同,所产生的上升力正好等于其自身重力。并且由于旋翼转速相同,前后端和左右端旋转方向相反,无人机的总扭矩为零,无人机可以在空中静止悬停。
在四旋翼无人机每个旋翼转速相同,前后端和左右端转速相反的情况下,通过同时提高/降低每个旋翼的转速,可以实现四旋翼无人机的垂直运动。
翻滚运动是改变四旋翼无人机左右两端的旋翼速度,使左右旋翼之间形成一定的升力差,同时保持四旋翼无人机前后两端的旋翼速度不变,从而沿无人机机体左右对称轴产生一定的力矩,导致方向的角加速度,实现控制。
类似于翻滚运动,在保持四旋翼无人机左右旋翼转速不变的情况下,通过改变前后两端的旋翼转速,形成前后旋翼的升力差,从而在机体前后对称轴上形成一定的力矩,控制角方向的角加速度。
四旋翼无人机的偏航运动是通过成对同时控制四个旋翼速度来控制的。
当旋翼前后端或左右端的转速保持不变时,就不会俯仰或横滚。但当每组中的两个旋翼转速与另一组不同时,由于两组旋翼旋转方向不同,会导致反扭矩力的不平衡,此时会产生绕机身中心轴的反作用力,产生角加速度。
综上所述,四旋翼无人机每种飞行状态的控制,都是通过控制四个对称旋翼的转速,形成相应的不同运动组合来实现的。

天津斑斓航空科技有限公司,成立于2016年,成立之初是做华为企业网业务的代理商,原名天津瑞鼎创展科技有限公司。2019年公司由九个怀有飞之梦想的人组成团队转型研发电动垂直起降飞行器,致力于自主研发电动垂直起降载人飞行器,为高效的低空出行提供解决方案。