無人機(jī)知識——入門到精通之二

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本人無人駕駛

電梯直達(dá)

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發(fā)表于 2016-7-4 16:57:34 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

機(jī)架是一個(gè)多軸飛行器的核心，幾乎所有的配件都與它直接相連。我們可以把整個(gè)航模成兩個(gè)部分：“心臟”——飛控和利用電機(jī)控制的“四肢”——機(jī)槳，而這些全部的配件都要集成在機(jī)架之上，以免它們因遭到?jīng)_擊而損壞，并且一個(gè)機(jī)架也控制著整架飛機(jī)的重心。

通常用什么材料來構(gòu)建一個(gè)機(jī)架？

機(jī)架可以由很多不同的材料構(gòu)成，例如木頭、塑料、金屬(鋁)、玻璃纖維、碳纖維等其他材料。所有的配件會(huì)用螺絲或者扎帶被固定在機(jī)架上，而且偶爾會(huì)把彈性泡沫塑料或者類似的填充物固定在機(jī)架上以減少外界因素對機(jī)架的沖擊，起到緩沖的作用。

對于一個(gè)初學(xué)者來說，如果你對手工比較在行的話，木材似乎是一個(gè)很好的選擇，它很容易處理，并且價(jià)格也便宜，但是現(xiàn)如今大部分零件都是塑料或者金屬的，你必須想辦法合適的處理它們；如果你擁有一個(gè)3D打印機(jī)的話，你還可以利用它打印自己的機(jī)架；玻璃纖維和碳纖維機(jī)架十分先進(jìn)，也更加輕盈，但是手工處理它們并不是一件容易的事情。

多軸飛行器模型是如何被定義的？

多軸飛行器的定義元素主要是兩方面，一是電機(jī)的數(shù)目，這定義了旋翼數(shù)的多少N；二是機(jī)架翅膀（軸）的數(shù)目M，這定義了飛行器是M軸飛行器。我們一般對一個(gè)飛行器稱之為M軸N槳飛行器。

兩旋翼（2-motor）

兩槳旋翼機(jī)、共軸雙槳旋翼機(jī)、兩軸阿凡達(dá)飛行器都包含了兩個(gè)旋翼，這兩個(gè)旋翼可以并排安裝或者同時(shí)固定在飛機(jī)頂部。這些都是最簡單的，但是要操作好很難，它們的載重也不可以太多。如果一個(gè)電機(jī)停止加速，那么飛機(jī)絕對會(huì)朝向地面按照重力加速度墜毀。這些兩槳的飛機(jī)在航模玩家中很少涉及，因?yàn)樗麄儗?shí)在是太不穩(wěn)定了。

三旋翼（3-motor）

三旋翼機(jī)一般有兩個(gè)軸在飛機(jī)正向，一個(gè)軸在飛機(jī)負(fù)向。所以機(jī)身看起來應(yīng)該是T型或者Y型。負(fù)向的電機(jī)通過自身的旋轉(zhuǎn)來調(diào)整飛機(jī)固定在某個(gè)航向上，三旋翼通常比兩旋翼更好控制，也上升的快一些，但是并不顯著。當(dāng)然，如果電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，那么飛機(jī)必將墜毀，但這類模型相對比較敏捷。

四旋翼（4-motor）

四旋翼比三旋翼負(fù)重更多，也更容易組建，因?yàn)樗男聿恍枰?dú)立的旋翼來控制單一的參數(shù)。它們更穩(wěn)定，并且飛行時(shí)間更長，因?yàn)槟憧梢猿休d更大的電池。四旋翼通過減少其中兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)橫滾，而另外兩個(gè)電機(jī)就可以控制整個(gè)飛機(jī)的航向了。

四旋翼X（QuadX）或四旋翼+（Quad+）的翼展不同，使得飛機(jī)看起來像一個(gè)X或一個(gè)+號。它們主要的區(qū)別在于“前”在哪里。

H—四旋翼（H-Quads）看起來像一個(gè)H。

V尾四旋翼更像一個(gè)三旋翼和四旋翼的的混合體。后面兩個(gè)旋翼距離較近，并且呈內(nèi)向或者外向30-55°角，由于氣流的作用，這類設(shè)備的偏航更加靈敏。

還有一種配置很罕見的四旋翼，類似于三旋翼，采用了Y型的設(shè)計(jì)，但是和三旋翼的區(qū)別是將三旋翼尾部控制偏航的一個(gè)電機(jī)用同軸的兩個(gè)電機(jī)代替，這兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)了兩個(gè)旋翼按照不同的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。

六旋翼（6-motor）以及更多

六旋翼、八旋翼、九旋翼甚至十旋翼的基本設(shè)計(jì)模式是相同的。旋翼圍繞著一個(gè)中心點(diǎn)布置，圍成一個(gè)圓的形狀。也有些模型將旋翼安裝在頂部。Y型六旋翼看起來像一個(gè)三旋翼，但在其中沒有一個(gè)旋翼獨(dú)立控制獨(dú)立的參數(shù)。相反，飛機(jī)的偏航是類似四旋翼一樣，通過改變電機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)的。相比獨(dú)立設(shè)計(jì)偏航旋翼而言，此類設(shè)計(jì)感覺不如獨(dú)立偏航靈敏。

更多的旋翼使得飛行器能夠載重更多，并且其穩(wěn)定性更好。這種多旋翼飛機(jī)在飛行控制器的控制下，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，仍可以保持飛行能力而不至于墜毀。但是當(dāng)然飛機(jī)總重和它搭建的復(fù)雜性及其價(jià)格都是成正比的，而且更多的旋翼也需要大量的電力供應(yīng)，需要攜帶的電池也更大。# d! {3 b; v, f5 E, V! p3 v
決定組建什么樣的模型主要取決于你想做什么。一般人不可能將一個(gè)價(jià)值上萬元的攝像頭裝在一個(gè)簡單的三旋翼機(jī)上，你同樣不可能會(huì)讓一個(gè)八旋翼機(jī)做一些簡單的特效飛行。

作為初學(xué)者，四旋翼及似乎是一個(gè)最好的入門模型。它們很容易搭建，并且飛行非常穩(wěn)定。但是當(dāng)你剛開始的時(shí)候，最好保證以下兩點(diǎn)：組建越簡單越好，重量越輕越好。

最好不要從一個(gè)成品飛行器開始。第一是因?yàn)楫?dāng)你撞壞了某些價(jià)格不菲的設(shè)備的時(shí)候，你就等著花大把錢去廠家修理吧。第二點(diǎn)，成品飛機(jī)一般都較重，輕盈的設(shè)備在空中飛行的時(shí)候更加容易控制。第三，當(dāng)飛控自動(dòng)升級并且由廠家程序化之后，它已經(jīng)為你做好了所有的事情，而你將永遠(yuǎn)體會(huì)不到自己飛行控制一臺(tái)多旋翼飛行器的樂趣了。我們的學(xué)習(xí)順序是先了解掌握飛行器的原理和性能之后，再進(jìn)行下一步的組裝和操控。