1-2 四轴飞行器基本原理_四轴电机转向

关于基本原理这里只作简单的介绍

  

   无刷电机转动都会有个反扭力，但是显然飞机必须平衡才能好好飞行，所以四旋翼无人机一般都会有两个正转的电机，两个反转的电机，且处于对角线位置，这样的布局就是为了平衡每个电机反扭力。所以大家一定要记住各位置电机的正反转，最简单的记忆方法就是电机都往飞机的中心转。

 

垂直运动

 

如图所示，绿色的旋翼呈逆时针旋转，红色的旋翼呈顺时针旋转。当这两组旋翼向相反方向旋转时，无人机的总动力为零。角动力值与线性动力值很像，可以用角速度乘惯性矩计算得出。可以说，角动力取决于旋翼旋转的速度。

　　假设绿色旋翼有一个值为正的角动量，而红色旋翼有一个值为负的角动量，每个旋翼的值分为+2、+2、-2、-2，那么此时所有的力加起来为零。无人机即能实现悬停。

　　

为了保证四悬翼飞行器偏航角的稳定，飞控模块会调整四个电机的速度来保证这两个旋转力矩可以被互相抵消进而保证飞机不会自旋。

同样的，如果想要让四悬翼转向的话，只要打破这个平衡就可以了。

而要使无人机顺时针转，则需要降低旋翼1、3的角速度。但是，虽然来自旋翼1的推力缺失能使无人机改变运动方向，但与此同时向上的力不等于向下的重力，所以无人机会下降。那么，如何使无人机在改变方向时保持高度不变？

 

 

　　向前飞行和侧向飞行

　　无人机向前和向后的运动原理有什么区别？其实没有，因为无人机是对称的。这同样适用于侧向运动。一架四轮无人机就像一辆每一面都可作为正面的车，所以了如何向前也就解释了如何向后或向两侧移动的问题。

　　那么具体该如何操作？

　　增加旋翼3和4的旋转速率，降低旋翼1和2 的速率。此时，总推力竖直方向分力与重量相等，因此无人机能够保持高度不变。此外，由于一个位于后方的旋翼是逆时针旋转，而另一个为顺时针旋转，所以增加的反扭力仍然会为零，前方的旋翼情况相同。所以整体上无人机的方向不会改变。然而，无人机3、4旋翼所增加的力会使其向前倾斜，因此应该稍微增加所有旋翼的推力从而产生一个净推力，其中的一个分力可以用来平衡重量和向前运动的力。

关于四旋翼无人机的基本运动原理就简单介绍到这了，给大家留个思考：如果增大1号电机转速，减小3号电机转速，2、4号电机转速不变，飞行器将会怎样运动，大家也可以自己联想下各种情况的运动。

 

      接下来的文章我会讲解关于设计多轴无人机关于机械方面的小技巧，希望大家看了之后能设计出很多优秀的作品，同时大家有什么问题欢迎给我留言或者发邮件 1279404304@qq.com ，欢迎各位来指导批评我的文章。