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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

1955年创刊,是国内电子科普领域创刊最早、发行量最大的知名杂志,累计发行量超过3亿册,倡导科普、兴趣、实作、分享的办刊理念。

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四轴飞行器漫谈——《无线电》2014.03

2014-03-31 15:34:54

四轴飞行器最早进入寻常百姓的视野可能是因为一部有趣又励志的电影三傻大闹宝莱坞》。影片中小小的四轴飞行器象征着那位年轻学生的爱好和梦想后来国内外的开源硬件浪潮让四轴飞行器成为了家喻户晓的耀眼明星

事实上四轴飞行器的历史已经很悠久了早在1907法国的Breguet兄弟就已经制造了第一架四旋翼式直升机由于没有用到平衡控制系统飞行的稳定性非常差十多年前我还是个学生的时候也有    一些老师和同学在研究四轴飞行器为什么大家会考虑选择四轴呢主要原因有下面几点

容易实现旋转力矩的平衡

大家都见过直升机后面有个长长的尾巴上面还有一个尾桨这种设计是为了在主桨高速旋转时避免反作用力让驾驶舱向反方向旋转而四轴飞行器是对称的结构两组螺旋桨分别向不同的方向旋转这样四轴飞行器的机身主体就不会产生自转

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手掌大小的四轴飞行器

容易建立数学模型

四轴实际上对应的是数学上的x轴和y是我们所熟悉的笛卡尔坐标系这也是为什么我们看四轴的原理图时光看图就可以直观地理解它的翻转前进等原理了

体积更小

由于四轴飞行器的结构特点它可以做得更加扁平我在网上见过四轴飞行器侧飞并钻过栏杆的视频另外相对于单轴的直升机它的每个桨都可以做得更小甚至可以用保护罩包起来这意味着它也可以更安全

听上去似乎很不错但是为什么以前做不出这么酷的四轴飞行器呢这是因为四轴飞行器的重心较高靠传统技术很难实现平衡有兴趣的朋友可以尝试用筷子顶起一本书然后走几步看看一个没有反馈的开环系统微小的扰动就会造成我们常说的炸鸡”。而现在得益于高速发展的电子技术我们可以通过陀螺仪和加速度传感器以很高的采样率来计算出飞行器的姿态


未完。。。

全文详见《无线电》2014.03


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