四轴飞行器知识简介
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四轴飞行器知识
什么是四轴飞行器?
四轴飞行器也叫四旋翼飞行器。通俗点说就是拥有四个独立动力旋翼
的飞行器,有四个旋翼来悬停、维持姿态及平飞。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,
八轴或者更多轴。
四轴飞行器飞行原理
重心的距离相等, 当对角两个轴产生的升力相同时能够保证力矩的
平衡, 四轴不会向任何一个四轴飞行器有四个电机呈十字形排列,
驱动四片桨旋转产生推力; 四个电机轴距几何中方向倾转; 而四个
电机一对正转,一对反转的方式使得绕竖直轴方向旋转的反扭矩平衡,
保证了四轴航向的稳定. 此飞行控制板规定四轴电机的排布方式相
对应。1,4号电机顺时针方向旋转, 2,3号电机逆时针方向旋转. 四个电机的转速做相应的变化即可实现四轴横向、纵向、竖直方向
和偏航方向上的运动: 当四轴需要向前方运动时, 2,3号电机
保持转速不变, 1号电机转速下降, 4号电机转速上升, 此时4号电
机产生的升力大于1号电机的升力, 四轴就会沿几何中心向前倾转,
桨叶升力沿纵向的分力驱动四轴向前运动. 当四轴要转向左转
向时, 1,4号电机转速上升, 2,3号电机转速下降, 使向左的反扭距
大于向右的反扭矩, 四轴在反扭距的作用下向左旋转.四个桨产生的
推力, 超过或者低于四轴本身重力的时候能够实现竖直方向上升与
下降的运动, 当桨的升力与四轴本身的重力相等的时候即实现悬停。
其他方式的运动原理与以上过程类似. 四轴飞行原理虽然简单, 但实现起来还需很多工作要做.
四轴飞行器需要的零件
无刷电机(4个)、电子调速器(简称电调,4个,)、螺旋桨(4个,需要2个正浆,2个反浆)、飞行控制板(常见有瑞伯达、KK等品牌)、电池(11.1v航模动力电池)、遥控器(最低四通道遥控器)、机架(非必选)、充电器(尽量选择平衡充电器)
怎样知道是否能正常起飞?
一切准备完毕,怎么知道可以试飞了呢,我个人建议为了避免匆忙上马,秒炸。先拿手上试飞比较好,但要注意离身体距离。
拿手上通电,加油门,如果一切正常,四轴是不会大幅度的晃动的,而是比较平稳。还可以故意左右晃动一下,会感觉到四轴保持平衡的反力量,只要达到这个效果,就基本达到了试飞的条件。RBD飞控我复位了好几次,只要没有意外,是基本都能成功的。
试飞场地建议选宽阔的地方,建议是草坪,这样的不容甩坏。
马达选择有刷马达,原因很简单,要需要复杂的电调,直接用MOS 管就可以驱动了。而且响应速度又快,价格也便宜。也可以选择减速组配高转速马达。只是成本高了点。而且实际的测试结果是马达里面火化直冒也无法将四轴自身拉离地面。原因就是马达转速和减速组搭配不合理,转速过快但拉力不够。经历过失败后,决定不在冒险,于是选择了大众配置:瑞伯达 2212,1000KV外转子无刷马达,瑞伯达30A电调(好赢兼容的程序),在解决了如何安装的问题后,终于可
以将四轴自身拉离地面了。对于桨,由于条件所限,只能在淘宝上买到 GWS三叶正反桨。因为它最大,最重,带来的结果就是低转速。优点就是抗撞击。一般的 9英寸桨稍微碰到一点东西就断了,而 10英寸桨一点事没有。以前担心 10英寸桨可能引起响应时间过长造成四轴无法稳定,后来发现真正影响响应时间的是电调,桨的关系倒不是很大。当然这不是说 10英寸桨就是金刚不坏之躯,只是比 9英寸桨要结实一些罢了。
为什么要使用I2C总线跟电调连接呢,这个跟电路设计以及软件编写等有关,I2C总线在硬件连接上可以多个设备直接并连在总线上,它有相应的传输机制保证主机与各个从机之前顺畅沟通,这样连接就比较的方便,所以四个电调的控制线是并接在一起连到主控板上就可以了,这个也跟我们选用的芯片相关,很多单片机都有集成I2C 总线的,软件设计起来也得心应手。Predator系列(瑞伯达)四轴飞行器简单易用。
四轴飞行器的优点
1、相对简单地机械构造。正因为简单,安全指数大大提高。无论是作为航空模型还是作为遥控平台,安全永远是第一位的。
2、相对稳定性。飞行姿态平滑稳定,机械振动被仅可能地减小是四轴的又一魅力,装载图像设备再好不过了。
3、是它的相对成本低廉,花尽可能少的钱获取最大的性价比是我们追求的境界,为工业开发其商业用途奠定了必要的基础。
四轴飞行器的缺点
相对于多轴飞行器,四轴飞行器的抗风能力和稳定性相对较弱。还有就是它有限的飞行时间。
瑞伯达科技致力于成为全球无人机飞行器领导品牌,是智能化无人机飞行器及控制系统的研制开发的专业厂商,生产并提供各行业无人机应用的解决方案。
因为四轴飞行器体积小、重量轻、携带方便。能以易进入人不易进入的各种恶劣环境。常用来制作模型,也用作执行航拍电影取景、实时监控、地形勘探等多行业。随着科技的发展,四轴飞行器也将应用于越来越多的行业中去。