四旋翼飛行器怎麼製作,四旋翼飛行器如何入門

時間 2021-08-30 11:15:18

1樓:帝都小女子

四旋翼飛行器結構和原理

1.結構形式

旋翼對稱分佈在機體的前後、左右四個方向,四個旋翼處於同一高度平面,且四個旋翼的結構和半徑都相同,四個電機對稱的安裝在飛行器的支架端,支架中間空間安放飛行控制計算機和外部裝置。結構形式如圖 1.1所示。

2.工作原理

四旋翼飛行器通過調節四個電機轉速來改變旋翼轉速,實現升力的變化,從而控制飛行器的姿態和位置。四旋翼飛行器是一種六自由度的垂直升降機,但只有四個輸入力,同時卻有六個狀態輸出,所以它又是一種欠驅動系統。

四旋翼飛行器的電機 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。

在上圖中,電機 1和電機 3作逆時針旋轉,電機 2和電機 4作順時針旋轉,規定沿 x軸正方向運動稱為向前運動,箭頭在旋翼的運動平面上方表示此電機轉速提高,在下方表示此電機轉速下降。

(1)垂直運動:同時增加四個電機的輸出功率,旋翼轉速增加使得總的拉力增大,當總拉力足以克服整機的重量時,四旋翼飛行器便離地垂直上升;反之,同時減小四個電機的輸出功率,四旋翼飛行器則垂直下降,直至平衡落地,實現了沿 z軸的垂直運動。當外界擾動量為零時,在旋翼產生的升力等於飛行器的自重時,飛行器便保持懸停狀態。

(2)俯仰運動:在圖(b)中,電機 1的轉速上升,電機 3 的轉速下降(改變數大小應相等),電機 2、電機 4 的轉速保持不變。由於旋翼1 的升力上升,旋翼 3 的升力下降,產生的不平衡力矩使機身繞 y 軸旋轉,同理,當電機 1 的轉速下降,電機 3的轉速上升,機身便繞y軸向另一個方向旋轉,實現飛行器的俯仰運動。

(3)滾轉運動:與圖 b 的原理相同,在圖 c 中,改變電機 2和電機 4的轉速,保持電機1和電機 3的轉速不變,則可使機身繞 x 軸旋轉(正向和反向),實現飛行器的滾轉運動。

(4)偏航運動:旋翼轉動過程中由於空氣阻力作用會形成與轉動方向相反的反扭矩,為了克服反扭矩影響,可使四個旋翼中的兩個正轉,兩個反轉,且對角線上的各個旋翼轉動方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉速有關,當四個電機轉速相同時,四個旋翼產生的反扭矩相互平衡,四旋翼飛行器不發生轉動;當四個電機轉速不完全相同時,不平衡的反扭矩會引起四旋翼飛行器轉動。

在圖 d中,當電機 1和電機 3 的轉速上升,電機 2 和電機 4 的轉速下降時,旋翼 1和旋翼3對機身的反扭矩大於旋翼2和旋翼4對機身的反扭矩,機身便在富餘反扭矩的作用下繞 z軸轉動,實現飛行器的偏航運動,轉向與電機 1、電機3的轉向相反。

(5)前後運動:要想實現飛行器在水平面內前後、左右的運動,必須在水平面內對飛行器施加一定的力。在圖 e中,增加電機 3轉速,使拉力增大,相應減小電機 1轉速,使拉力減小,同時保持其它兩個電機轉速不變,反扭矩仍然要保持平衡。

按圖 b的理論,飛行器首先發生一定程度的傾斜,從而使旋翼拉力產生水平分量,因此可以實現飛行器的前飛運動。向後飛行與向前飛行正好相反。(在圖 b 圖 c中,飛行器在產生俯仰、翻滾運動的同時也會產生沿 x、y軸的水平運動。

)(6)傾向運動:在圖 f 中,由於結構對稱,所以傾向飛行的工作原理與前後運動完全一樣。

2樓:反爆

我們學院四旋翼飛行器已經做過了,不過我也不是很清楚怎麼做,是團隊合作的

四旋翼飛行器如何入門

3樓:賈

假如你要做四軸飛行器,首先你要有足夠的毅力,精力和時間,還有充沛的資金,例如飛控板,機架,電調,鋰電池,無刷電機,遙控,再來點兒航拍,彩燈之類的小配件,**不菲啊,大多數材料很難買到,建議在網上買,有什麼不懂得也可以隨時問賣家,沒有什麼可傳授的,自己慢慢摸索吧,主要是電子方面的問題,既然你有了不錯的基礎,那對於你來說應該會簡單些,我覺得你應該能做成必定基礎不錯,懂點兒高中物理電學的都差不多能成功,多除錯除錯,一般做第一個都不咋樣,你可以在做第一個的時候買一些便宜的材料練練手,做第二個的時候買一些昂貴的材料,有了第一次的經驗第二次會更簡單!祝你成功!!!

4樓:匿名使用者

四軸的主要是為了兩兩相互抵消螺旋槳轉動的時候所產生的扭矩,對角線相同方向,然後注意微調節機身平衡,保證四個螺旋槳式正反槳各2各,四個馬達的功率相同。這樣就行了,但是還是需要慢慢的試驗,調節,並不是一次就能成功的

想自己在家做一個四旋翼飛行器,問需要什麼材料,需要懂什麼知識,高手詳細回答

5樓:

我愛模型論壇

這裡有還有

amobbs 阿莫電子

中的四旋翼部分

裡面有很多帖子可以學習回

要看做多大的,需要投資多少。答

小的有有用有刷電機帶減速齒輪做的,一般是微型飛行器。

大一些的用無刷電機,無刷電機壽命長,功率大。無刷電機需要配電子調速器。無刷電機沒有電刷,是通過感應電動勢來判斷轉子位置來換向的。

論壇中有模仿mk自己製作電調的。如果不想自己做可以買現成的。

四旋翼還需要陀螺儀,加速度計。需要學pid調速知識,卡爾曼濾波或者互補濾波等知識。因為四旋翼飛行時震動很厲害,所以如果不濾波普通感測器誤差會非常大。

機架可以自己買,或者用木頭之類的搭一個。

自己謝=寫飛控程式有相當大的難度。

6樓:匿名使用者

關鍵看來你想做多大的,主要材自料包括機架、bai電機、螺旋槳、電du調、飛控板、zhi陀螺儀dao加速度計等測量單元、遙控器、gps,大概就需要這些。知識的話你要知道怎麼選電機,電調一般買配套的就行了,還有用什麼規格的螺旋槳,不同的螺旋槳產生的升力不一樣,還有飛控板和測量單元也要配套好,還有,你要知道要怎麼組裝。

7樓:匿名使用者

機架一套,1047螺旋槳,2212電機,30a電調,飛控板,遙控,陀螺儀加速度計,等等

請問大神,想做一個四旋翼飛行器都需要具備哪些知識?

8樓:6c雪花勇闖天涯

朋友你bai好,我是1個月之前入門

四軸的菜du鳥,分享zhi一下入門經驗dao吧。

首先,你要明確,是想買器材

專組屬裝四軸還是自制飛控還是完全diy四軸1.所有器材全靠買的話,通過看攻略,高中生就可以組裝成功。潛心鑽研2周即可從零到爽飛

2.自制飛控的話,至少需要深入學習微控制器程式設計知識、高等數學、控制論;具體來講大致是姿態融合演算法和pid控制演算法,時 間看天賦看底子...比較難

3.完全diy的話,理論上電調、馬達都可以自己做,但這需要類比電子、數位電子、電路分析等一系列基礎的電子知識,大神級別。

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