四旋翼簡介

　　四旋翼飛行器也稱為四旋翼直升機(jī)，是一種有4個螺旋槳且螺旋槳呈十字形交叉的飛行器。四旋翼飛行器是一種小型的輕旋翼飛行器，其布局形式新穎，結(jié)構(gòu)緊湊。

　　四旋翼飛行器主要是通過改變4個電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速，由旋翼升力的變化實(shí)現(xiàn)對飛行器的控制。四旋翼飛行器由于能夠垂直起降，自由懸停，且機(jī)身輕便易操控，可適應(yīng)于各種速度及各種飛行剖面航路的飛行狀況，這些優(yōu)勢決定了它是一種軍民兩用的高科技設(shè)備。從當(dāng)前國內(nèi)外的諸多領(lǐng)域可以了解到，四旋翼無人飛行器能夠在軍用和民用領(lǐng)域完成各種復(fù)雜，危險的任務(wù)，實(shí)踐價值較高。

四旋翼百科

　　四旋翼飛行器也稱為四旋翼直升機(jī)，是一種有4個螺旋槳且螺旋槳呈十字形交叉的飛行器。四旋翼飛行器是一種小型的輕旋翼飛行器，其布局形式新穎，結(jié)構(gòu)緊湊。

　　四旋翼飛行器主要是通過改變4個電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速，由旋翼升力的變化實(shí)現(xiàn)對飛行器的控制。四旋翼飛行器由于能夠垂直起降，自由懸停，且機(jī)身輕便易操控，可適應(yīng)于各種速度及各種飛行剖面航路的飛行狀況，這些優(yōu)勢決定了它是一種軍民兩用的高科技設(shè)備。從當(dāng)前國內(nèi)外的諸多領(lǐng)域可以了解到，四旋翼無人飛行器能夠在軍用和民用領(lǐng)域完成各種復(fù)雜，危險的任務(wù)，實(shí)踐價值較高。

　　四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)和原理

　　結(jié)構(gòu)形式

　　旋翼對稱分布在機(jī)體的前后，左右四個方向，四個旋翼處于同一高度平面，四個旋翼的結(jié)構(gòu)和半徑相同，四個電機(jī)對稱的安裝在飛行器的支架端，支架中間安放飛行控制計算機(jī)和外部設(shè)備。

　　四旋翼飛行器一般是由四個可以獨(dú)立控制轉(zhuǎn)速的外轉(zhuǎn)子直流無刷電機(jī)驅(qū)動的螺旋槳提供全部動力的飛行運(yùn)動裝置，四個固定迎角的螺旋槳分別安裝在兩個十字相交的剛性碳素桿的兩端。對于絕大多數(shù)四旋翼飛行器來講，飛行器的結(jié)構(gòu)是關(guān)于兩根碳素桿的交點(diǎn)對稱的，并且兩個相鄰的螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反；正是由于這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)，使四旋翼飛行器抵消了飛機(jī)的陀螺效應(yīng)。

　　工作原理

　　通過調(diào)節(jié)四個電機(jī)轉(zhuǎn)速來改變旋翼轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，進(jìn)而控制飛行器的姿態(tài)和位置。四旋翼是一種欠驅(qū)動系統(tǒng)，是一種六自由度的垂直升降機(jī)，四個輸入力，六個狀態(tài)輸出。

　　垂直飛行控制：控制飛機(jī)的爬升，下降和懸停。圖中藍(lán)色弧線箭頭方向表示螺旋槳旋轉(zhuǎn)的方向，以下同。當(dāng)四旋翼處于水平位置時，在垂直方向上，慣性坐標(biāo)系同機(jī)體坐標(biāo)系重合。同時增加或減小四個旋翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速，四個旋翼產(chǎn)生的升力使得機(jī)體上升或下降，從而實(shí)現(xiàn)爬升和下降。懸停時，保持四個旋翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速相等，并且保證產(chǎn)生的合推力與重力相平衡，使四旋翼在某一高度處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，各姿態(tài)角為零。垂直飛行控制的關(guān)鍵是要穩(wěn)定四個旋翼的螺旋槳轉(zhuǎn)速使其變化一致。

　　橫滾控制：如圖所示，通過增加左邊旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速，使拉力增大，相應(yīng)減小右邊旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速，使拉力減小，同時保持其它兩個旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速不變。這樣由于存在拉力差，機(jī)身會產(chǎn)生側(cè)向傾斜，從而使旋翼拉力產(chǎn)生水平分量，使機(jī)體向右運(yùn)動，當(dāng)2，4轉(zhuǎn)速相等時，可控制四旋翼飛行器作側(cè)向平飛運(yùn)動。

　　俯仰控制：在保持左右兩個旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速不變的情況下，減少前面旋翼螺旋槳的轉(zhuǎn)速，并相應(yīng)增加前面旋翼螺旋槳的轉(zhuǎn)速，使得前后兩個旋翼存在拉力差，從而引起機(jī)身的前后傾斜，使旋翼拉力產(chǎn)生與橫滾控制中水平方向正交的水平分量，使機(jī)體向前運(yùn)動。類似的，當(dāng)1，3轉(zhuǎn)速相同時可控制四旋翼飛行器作縱向平飛運(yùn)動。

　　偏航控制：四旋翼飛行器為了克服反扭矩影響，四個旋翼螺旋槳中的兩個逆時針旋轉(zhuǎn)，兩個順時針旋轉(zhuǎn)，對角線上兩個螺旋槳上的轉(zhuǎn)動方向相同。反扭矩大小與旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速有關(guān)，四個旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速不完全相同時，不平衡的反扭矩會引起機(jī)體的轉(zhuǎn)動。因此可以設(shè)計四旋翼飛行器的偏航控制，即同時提升一對同方向旋轉(zhuǎn)的旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速并且降低另一對相反方向旋轉(zhuǎn)的旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)速，并保證轉(zhuǎn)速增加的旋翼螺旋槳轉(zhuǎn)動方向與四旋翼飛行器機(jī)身的轉(zhuǎn)動方向相反。

　　四旋翼飛行器和六旋翼飛行器哪個好

　　四旋翼是多軸的最基本結(jié)構(gòu)，暫不考慮Y型3軸

　　6軸相對于4軸只是多了冗余，并無實(shí)質(zhì)上的改進(jìn)。由于冗余的存在，穩(wěn)定性和抗風(fēng)等性能均要優(yōu)于同等配置的4軸。

　　至于具體選什么，要看你需求，假設(shè)是航拍，掛小質(zhì)量的設(shè)備4軸就行，掛微單這種的大部分采用6軸及以上

　　如果是個人或團(tuán)體科研，運(yùn)動型穿越機(jī)，那么4軸就更合適。

　　四旋翼飛行器的操作

　　起飛操作步驟：

　　1.打開遙控器的電源開關(guān)，遙控器的指示燈此時為閃亮，必須將油門先推至最大控制行程，再歸置最底位，指示燈變?yōu)槌Ａ痢＿b控器進(jìn)入正常用遙控狀態(tài)。

　　2.將電池安裝到飛碟的電池架上。接通飛碟上的電源。

　　3.將飛碟平穩(wěn)放在平整的地面上，讓接收板上的紅色指示燈從快閃狀態(tài)變?yōu)槁W狀態(tài)，飛碟進(jìn)入遙控狀態(tài)。

　　重要提示：因飛碟通電后接收板上的陀螺儀需要和水平面校正，必須確保放置的地面是水平面。飛碟才能進(jìn)入正常的遙控狀態(tài)，并且遙控和飛行器的開關(guān)順序一定要嚴(yán)格按照步驟來，否則容易導(dǎo)致飛碟失控。

　　2 飛行前附加說明：

　　1.白色螺旋槳為飛碟前面，黑色螺旋槳為飛碟后面。

　　2.飛碟通電后，檢查螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向。左前方/右后方螺旋槳順時針方向旋轉(zhuǎn)，右前方/左后方螺旋槳逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

　　3.飛行中若出現(xiàn)飛碟偏向一邊，可以通過遙控器微調(diào)來調(diào)整。

　　3 飛行控制：

　　1.當(dāng)左右操縱桿向左、右動作時，飛碟同步向左、右飛行。

　　2.當(dāng)油門操縱杠向上、下動作時，飛碟同步向上、下飛行。

　　3.當(dāng)轉(zhuǎn)向操縱杠向左、右動作時，飛碟頭部同步向左、右飛行。

　　4.當(dāng)前后操縱桿向上、下動作時，飛碟同步向前、后飛行。