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四軸無人機的槳葉都是固定的,可以透過四個旋翼的動力差來實現上升,下降,前進,後退,但偏轉航向是怎麼實現的?
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  • 1 # 有趣測評

    我有一架大疆的無人機,主要拿來航拍同時練習無人機的操作。對於無人機的前進、轉彎、爬升等等動作的的原理我也很感興趣。

    上升,下降,前進,後退這些動作都比較好理解:前進的時候,位於後面的兩個電機動力比前面的兩個電機動力大,從而實現前進,反之則為後退。上升和下降就更簡單了,四個電機同時提供同樣大小的向上的動力,當向上的拉昇力大於無人機的重力時,就實現了上升,下降的時候,四個電機同時減小推力使得無人機自身重力大於推力,從而使無人機下降。

    那麼,無人機的轉彎是如何實現的呢?這比起前面的動作就要複雜一點了,我們舉一個例子,假設你有一個指向北方的懸停著的無人機,你想將它旋轉到朝東:

    如圖所示(從無人機正上方看),紅色的電機呈逆時針旋轉,綠色的電機呈順時針旋轉。當這兩組旋翼向相反方向旋轉時,無人機的總角動量為零。假設紅色旋翼有一個值為正的角動量,而綠色旋翼有一個值為負的角動量,每個旋翼的值分為+2、+2、-2、-2,那麼此時所有的力加起來為零。無人機即能實現懸停。

    而要使無人機向右轉,則需要降低電機1的角速度。但是,如果減小綠色電機1的轉速導致無人機旋轉,那麼它的推力也減小了,從而導致無人機整個的推力小於重力使得無人機下降。那麼,如何使無人機在改變方向時保持高度不變?

    我們可以在降低電機1和3轉速的同時,增加電機2和4的轉速。此時旋翼的角動力仍然不為零,所以無人機能夠旋轉。而總力仍然等於重力,則無人機能夠保持在同一高度。由於向同一方向旋轉的電機為對角,所以無人機仍然可以保持平衡。

    希望上述回答能幫到你!

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