硕达微型四轴飞行器
微小型四旋翼无人机研究进展及关键技术浅析
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国内开展了 微 小型 四 旋翼 无 人机 的 相关 技 术研 究。主要两种四旋翼, 图 4所 示四旋 翼机 身由两 支空 心铝竿构成; 动 力 设备 采 用 Dragan flyer ! 旋 翼、 瑞士 M axon 电机以及自行 设计 的齿轮 减速 装置; 飞行 控制 系统主要包括飞行控 制计 算机、 旋 翼转速 伺服 控制子 系统、 传感器子系统、 无线通信子系统。图 5 所示四旋 翼采用玻纤板结构, 重量轻, 且不易损坏。螺旋桨采用 10 in( 1 in = 2. 54 c m ) GW S 三叶正反桨, 经过多次飞行 试验证明该桨抗 撞击 力强, 不 易折断。视 频采 集模块 可以实时传输视频 (图 像压 缩, 可以 通过 W iF i实时传 输 ) , 数据加载卡可记录飞行数据。下一步的研究目标 是实现在室外环境中 高精 度姿态 稳定控 制、 全 自主航 点飞行、 碰撞规避等实验。
图 2 X 4 F ly er 图 3 X 4 F lyer M ark I 四旋翼平台 F ig . 3 X 4 F lye rM a rk I M ark II四旋翼 平台 F ig . 2 X 4 F lye rM ark II
1 . 1 微小型四旋翼原型探索研究与开发 主要介绍瑞士洛桑联邦科技学 院 ( EPFL ), 澳 大利 亚国立大学 ( AUN ) 以 及 国内 某大 学在 微 小型 四旋 翼 无人机原型探索方面的研究进展。 瑞士洛桑联 邦科技 学院 OS4项 目 ( Omn id irect ional
。 OS4四旋翼无
人机是由电 力驱动的 (见图 1) , 可在室内 /外环 境全自 主飞行。 OS4原型是全自主四旋翼平台, 该项目的研究 目标是设 计和 开发一 个自主 控制 四旋翼 直升 机系统。 此外, EPFL 还研究了 OS4的避障问题 , 使用 4个超声 波传感器探测障碍物、 一个 超声波传感 器测高度, 并在 M atlab /S m i u link仿真环 境下进行了 OS4 避障模 型的测 试, 设计了避障控制器、 基于 位置和速度 控制的 5 种不 同避碰方法, 并做了 相关测试 实验证 明, OS4在 仿真环
四轴 原理
四轴原理
四轴原理即为四旋翼飞行器的工作原理。
四旋翼飞行器由四个相对对称的旋翼组成，每个旋翼都由一个电动机驱动，并通过控制电路进行精确的调节。
四轴飞行器的飞行原理是通过对四个旋翼的转速进行精确控制，实现悬停、上升、下降、前进、后退、向左、向右平移以及旋转等多种飞行动作。
具体原理如下：
1. 升力平衡原理：四个旋翼产生的升力将飞行器维持在空中，飞行器的重力与升力平衡，实现悬停状态。
2. 空气动力学平衡原理：四个旋翼的转速可以通过电机转速控制器进行精确调节，进而调节各个旋翼产生的升力大小，实现空气动力学平衡。
3. 控制算法原理：通过搭载的传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计等）实时监测飞行器的姿态信息，将监测到的数据传输给飞行控制器。
飞行控制器根据姿态信息计算出相应的控制指令，通过电调调节四个旋翼的转速，控制飞行器的姿态。
如需向前飞行，则增加后面两个旋翼的转速，减小前面两个旋翼的转速，使飞行器倾斜向前。
类似地，对其他方向的飞行也是通过对相应旋翼转速的调节实现的。
4. 电源与电路原理：四轴飞行器通过电池为电动机提供能量，电路控制系统将飞行器的控制信号转化为电流和电压输出供电给电动机。
通过对四个旋翼的转速进行精确控制，在合适的气动力学平衡和姿态控制下，四轴飞行器能够实现精确悬停、稳定飞行及各种飞行动作，具有广泛的应用前景。
四轴飞行器DIY入门 篇一：主要部件介绍及选购
四轴飞行器DIY入门篇一：主要部件介绍及选购楼主打小就喜欢会飞的东西，《航空知识》从初一就开始看（伪军迷一枚），第一架航模是橡皮筋动力的塞斯纳，但是随着学业和工作关系，一直没有真正的堕入模界，直到7年前离开家到外地工作，有自己的一片小天地后，就一发不可收拾，楼主是静态动态双修，今天借张大妈的平台，给大家介绍下四轴飞行器DIY。
为啥要玩四轴呢第一是四轴DIY的门槛近些年一路走低，各式各样的飞控层出不穷（这里要感谢那些Do飞控的大神们！），不必花费太多就能拥有一架四轴飞行器；第二就是咱能飞的空间越来越萎缩，想方便的在市内去飞固定翼实在是难找地方，四轴无需太大的场地就能爽飞。
下面进入正题：什么是四轴飞行器？通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼的飞行器，四轴飞行器是多轴飞行器其中的一种，常见的多轴飞行器有两轴，三轴，四轴，六轴，八轴。
四轴飞行原理为什么四轴能飞起来没有机翼，升降舵，方向舵，他怎么控制升降/方向？飞行器的主要飞行动作有垂直（升降）运动，俯仰运动，前后运动，横滚运动，侧向运动，偏航运动：垂直（升降）运动最好理解，就是油门控制，推油门上升，拉油门降低，所有升力来自旋翼。
仰俯运动，在固定翼中是靠推拉升降舵来实现，四轴则是通过控制其中2个（或4个）轴线上的电机转速来实现，如下图所示：1号电机提速，3号电机降速，四轴延X轴方向仰起。
并且，仰俯运动的同时，四轴也会做前后运动，四轴发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞运动。
向后飞行与向前飞行正好相反而已。
横滚运动，在固定翼中是靠控制副翼来实现，四轴则也是通过控制其中2个（或4个）轴线上的电机转速来实现，和仰俯运动控制方式一样，只是作用的电机不同而已，如下图所示：4号电机提速，2号电机降速，四轴延Y轴方向翻滚。
并且，小幅度的横滚运动，会导致四轴做侧向运动。
偏航运动，在固定翼中是靠控制方向舵来实现，四轴则是通过反扭力来实现。
旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭力，为了克服反扭力影响，四个旋翼，两个正转，两个反转，且对角线上的来自4各个旋翼转动方向相同；反扭力的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭力相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭力会引起四旋翼飞行器水平转动，从而实现偏航运动，入下图所示：1,3号电机转速提高，2,4号电机转速降低，四轴就会水平旋转起来，由于总体的升力不变，所以不会导致四轴上升/下降。
四轴飞行器-概念扫盲
四轴飞行器-概念扫盲最近一个月，在朋友傻鱼的帮助下，搭建起一套四轴飞行器。
鉴于四周飞行器、智能家庭之类的，都是各类Geek蛋疼而毫无创新的爱好，所以给各位分享下其中的一些基本概念。
作为扫盲帖，不含有任何高级内容，内行请直接略过。
先来个照片：首先谈谈四轴的原理，就是4个螺旋桨，对角的两个旋转方向相同，相邻的旋转方向相反。
顺时针转的叫反桨，逆时针转的叫正桨。
所以当他们转速相同时，就可以抵消旋转上带来的反作用力，不至于自己打转。
当然也就不需要直升机的尾桨了。
当然任何东西的制造都有误差，一套四轴飞起来以后，难免各个螺旋桨，机架的平衡等存在些问题。
所以安装后有个很必要的调试的过程，调试以后，过小的误差，就由飞控自己解决了。
也就是确保遥控器没有动作信号时，自己保持平衡。
鉴于四轴的复杂性，没有飞控基本别指望靠手来起飞。
分别讲各个配件吧。
**机架** ：就是个架子，用来把各种东西拼上去。
有不同的材料，价格差异也较大。
我买的是SK450，塑料的，比较重，相当的结实，至今没有摔坏。
追求高性能的可以选碳纤维机架的，会轻不少，比如X450、X600。
这里的数字是指轴距，比如SK450和X450的轴距就是450mm。
也就是对角线两个轴之间的距离。
机架上的电机安装座决定了你能安装什么样的电机，轴距决定了最大可以安装多大的桨。
450mm轴距的机架可以安装最大10英寸的桨。
一般初学时买个塑料机架玩玩就好，玩熟悉了可以依据动手能力酌情选择碳纤维或者自己做。
我一开始就是选择这样一个可以尽快飞起来的机架，毕竟系统的迭代要以第一次可运行为基础。
最近开始考虑自己做机架了。
SK450的一个腿的重量就有41克。
而最近发现买IC时带的IC管子，一根20cm的也才不到10克，硬度却是够用的。
105元。
**电机** ：这玩意讲究可就多了。
一般玩四轴的也就是22xx 系列的规格。
我用的是朗宇的A2212-KV980。
2212是其尺寸规格，具体我就不列出了。
微型探测安防智能四轴飞行器的设计
微型探测安防智能四轴飞行器的设计作者：王晨懿来源：《科技资讯》2015年第33期摘要：四轴飞行器是一类旋翼式飞行器，已在多种领域内得到广泛应用。
但现有的四周飞行器不能进行有效地自动避障，难以面对复杂多变的危险环境。
该文结合红外反射式传感器，设计了一种可自动避障的微型四轴飞行器，对其基本运动进行了分析，并确定了一种对姿态测量的算法，为进一步研究打下良好的基础。
关键词：探测安防智能四轴飞行器中图分类号：TP242.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0102-02四轴飞行器是一类旋翼式飞行器，拥有4个相同结构螺旋桨，共同为飞行器提供动力。
它具有结构简单、成本低廉、飞行稳定等特点，且技术成熟，已在多种领域内得到广泛应用。
四轴飞行器可以轻松地前往危险区域进行探测，不仅节省人力资源，更提高了安全效率。
但现有的多数四轴飞行器不能进行有效地自动避障，难以面对复杂多变的危险环境。
1 结构设计主要组成部分包括机身、螺旋桨、电机、控制中心和应用模块。
机身是电机和控制中心的承载平台，也起到保证电机之间相对位置的作用。
该微型四轴飞行器机身采取“X”型，即，为节省研究成本，原型机机身选择泡沫塑料板。
实际成品则可采用铝合金。
螺旋桨包括两对正反桨叶，与电机一起固定在机身各轴的末端，且螺旋桨叶平面与机身十字轴平行。
参考同量级的四轴飞行器，该微型四轴飞行器的螺旋桨长度选择为55 mm[1]。
电机选择7 mm×16 mm 空心杯有刷电机。
其传动轴直径0.8 mm，空转转速38 000 r/min，额定工作电压3.7 V，最大工作电流1 100 mA。
4个电机呈“X”型分布，如图1，对角电机位之间的距离取330 mm。
空心杯电机有别于传统电机的转子结构，采用无铁芯转子，具有十分突出的节能、控制和拖动特性。
有刷电机自带换向器，通电即可工作。
惯性导航模块由3个方向的陀螺仪和3轴加速度传感器组成，起到保证飞行器稳定飞行的作用。
微型四旋翼无人机控制系统设计与实现
微型四旋翼无人机控制系统设计与实现微型四旋翼无人机控制系统设计与实现一、引言随着无人机技术的快速发展，微型四旋翼无人机因其体积小、机动性强、操作简单等特点而备受关注。
本文将介绍微型四旋翼无人机的控制系统设计与实现，包括硬件结构设计、飞行控制算法、遥控器与无人机的通信以及飞行状态监测等方面的内容。
二、硬件设计微型四旋翼无人机的硬件结构由四个电机和相应的螺旋桨组成，同时还包括飞控、电池、传感器和通信模块等。
电机通过螺旋桨产生推力，控制无人机的飞行方向和姿态。
飞控是无人机的大脑，通过接受传感器数据并进行计算，控制电机输出相应的信号以实现飞行任务。
虽然整个系统设计较为复杂，但由于无人机体积小，所以硬件结构相对较简单。
三、飞行控制算法微型四旋翼无人机的飞行控制算法通常包括姿态控制和高度控制两部分。
姿态控制通过测量无人机的姿态角度，并计算出所需的姿态角度偏差，然后通过PID控制器调整电机的转速，从而实现姿态的稳定控制。
在姿态控制的基础上，高度控制通过测量无人机的高度，并计算出所需的高度偏差，然后通过PID控制器控制推力大小来调整飞行高度。
四、遥控器与无人机的通信遥控器是无人机和操作员之间的重要媒介，通过遥控器操作，操作员可以实现对无人机的遥控飞行。
遥控器通过无线通信方式与无人机进行数据的传输，包括指令的发送和无人机状态的接收。
在通信方面，常用的方式有无线电通信和蓝牙通信，通过指令的传输和接收，操作员可以实时了解无人机的状态，从而对无人机进行精确的操作和控制。
五、飞行状态监测飞行状态监测是无人机飞行过程中的重要环节，通过监测无人机的各项指标来实时反馈无人机的飞行状态。
常见的监测指标包括无人机的姿态角度、高度、速度、电池电量等，这些指标可以通过传感器的测量得到。
操作员通过监测无人机的飞行状态，可以及时调整飞行控制算法参数，以确保无人机的顺利飞行。
六、结论通过本文的介绍，我们对微型四旋翼无人机的控制系统设计与实现有了初步的了解。
四轴无人飞行器的基本参数概览-20150707
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四轴无人飞行器的基本参数概览
1 深圳市大疆创新科技有限公司
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1.1 Phantom 3 Advanced & Professional Phantom 3（分 Advanced & Professional 两个版本）由飞行器，遥控器，云台相机以
微型四旋翼飞行器TSMC控制方法研究
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ．Ｆ ｏ ｒ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ，ａ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎｅ ｇ ｄ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｌ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｈ ｏ ｌ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ
Ｔｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎｇ ｍｏ ｄｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ａ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｑ ｕａ ｄｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ
ＸＵＥ Ｓ ｈ ａ ｏ ・ ｚ ｈ ｅ ，ＨＯＵ Ｍｉ ｎ ｇ — ｓ ｈ ａ ｎ， Ｚ ＨＡＮ Ｇ Ｓ ｏ ｎ ｇ
薛劭 哲 ， 侯 明善 ，张 松
（ 西 北工 业 大 学 自动 化 学 院 ，陕 西 西 安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ） 摘要： 针 对 微 型 四 旋 翼 飞 行 器 非 线 性 动 力 学模 型 下 姿 态 稳 定 和 速 度 跟 踪 控 制 问题 ，基 于 全 局 快 速 终 端 滑 模 控 制 （ ， Ｉ ’ Ｓ ＭＣ — ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍ ｏ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ） 方 法研 究 了控 制 器设 计 。 通 过 引入 等 价 控 制 输 入 ， 将 姿 态控 制 通 道 解 耦 并 分 别 设 计 了姿 态稳 定 ＭＣ控 制 器 。 对 速 度 跟 踪 和 高 度跟 踪控 制 ， 在 保 证 高 度 跟 踪 控 制 稳 定 的基 础 上 设 计 了保 证 速 度 跟 踪
pico4参数范文
pico4参数范文
Pico-4是一个微型四旋翼无人机，具有以下参数：
1.尺寸和重量：
Pico-4的尺寸非常小，整体尺寸约为10 cm x 10 cm x 5 cm。
这使
得它非常适合在狭小的环境中进行操控和飞行。
此外，它的重量非常轻，
约为100克。
这使得Pico-4非常易于携带和操控。
2.飞行性能：
Pico-4配备了四个强力无刷直流电机，提供足够的推力来进行飞行。
它具有出色的悬停能力，可以在空中稳定飞行并保持固定高度。
它还具有
灵敏的响应，可以实现快速操控和飞行动作，如上升、下降、转向和横向
飞行。
3.电池寿命：
Pico-4使用可充电锂电池作为动力源。
这种电池不仅轻便，而且容
量大，可以为无人机提供持续时间长达10分钟的飞行时间。
电池可以通
过USB连接进行充电，充电时间大约为30分钟。
4.遥控距离：
5.智能功能：
6.摄像功能：
总结：
Pico-4是一个小巧轻便的四旋翼无人机，具有出色的飞行性能和易
于操作的特点。
它适合日常娱乐和拍摄用途，并具有一些智能功能来提高
安全性和飞行体验。
无论是初学者还是经验丰富的飞行员，Pico-4都是一个不错的选择。
四轴无人机飞行原理简单
四轴无人机飞行原理简单四轴无人机，作为一种受欢迎的航空器，其飞行原理相对简单且容易理解。
本文将从硬件和软件两个方面介绍四轴无人机的飞行原理。
硬件结构四轴无人机通常由飞行控制器、电机、螺旋桨、电调和电池组成。
飞行控制器是四轴无人机的大脑，负责控制飞行姿态，如俯仰、横滚和偏航。
电机通过电调控制旋转速度，驱动螺旋桨旋转，产生升力，从而使无人机飞行。
作用四个电机的工作方式是关键。
当两个对角电机以相反方向旋转，会使四轴无人机产生俯仰运动，即向前或向后倾斜。
同理，当另外两个对角电机以相反方向旋转，会使四轴无人机产生横滚运动，即向左或向右倾斜。
四个电机同时加速或减速，可以实现无人机上升、下降、旋转等动作。
软件控制软件控制通常使用PID控制器。
PID控制器能够调整电机的输出，使四轴无人机维持所需的飞行姿态。
即时的传感器反馈，如加速度计、陀螺仪和罗盘，帮助控制器精确计算和调整每个电机的速度，使无人机保持平衡飞行。
编程四轴无人机的飞行控制器常常由嵌入式软件编程实现。
飞行控制器的软件编程包括控制算法的实现、传感器数据的处理、用户输入的响应等，保证四轴无人机稳定、安全地飞行。
结论通过硬件的结构和软件的控制，四轴无人机能够实现各种飞行动作。
理解四轴无人机的飞行原理，能够让人们更好地掌握飞行技巧，同时也为进一步学习和研究提供基础。
四轴无人机的简单飞行原理背后涉及着复杂的技术，希望本文能帮助读者对四轴无人机飞行原理有个初步的了解。
愿未来的技术发展能让四轴无人机更加智能、安全，为人们的生活带来更多便利和乐趣。
以上是本文对四轴无人机飞行原理的简要介绍，希望能引起读者对该领域的兴趣和思考。