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                    《無線電》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    1955年創刊,是國內電子科普領域創刊最早、發行量最大的知名雜志,累計發行量超過3億冊,倡導科普、興趣、實作、分享的辦刊理念。

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                    四軸飛行器漫談——《無線電》2014.03

                    2014-03-31 15:34:54

                    四軸飛行器最早進入尋常百姓的視野,可能是因為一部有趣又勵志的電影三傻大鬧寶萊塢》。影片中小小的四軸飛行器,象征著那位年輕學生的愛好和夢想。后來,國內外的開源硬件浪潮,讓四軸飛行器成為了家喻戶曉的耀眼明星。

                    事實上四軸飛行器的歷史已經很悠久了,早在1907,法國的Breguet兄弟就已經制造了第一架四旋翼式直升機,由于沒有用到平衡控制系統,飛行的穩定性非常差。十多年前我還是個學生的時候,也有    一些老師和同學在研究四軸飛行器。為什么大家會考慮選擇四軸呢?主要原因有下面幾點。

                    ?容易實現旋轉力矩的平衡

                    大家都見過直升機后面有個長長的尾巴,上面還有一個尾槳。這種設計是為了在主槳高速旋轉時,避免反作用力讓駕駛艙向反方向旋轉。而四軸飛行器是對稱的結構,兩組螺旋槳分別向不同的方向旋轉,這樣四軸飛行器的機身主體就不會產生自轉。

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                    手掌大小的四軸飛行器

                    ?容易建立數學模型

                    四軸實際上對應的是數學上的x軸和y,是我們所熟悉的笛卡爾坐標系。這也是為什么我們看四軸的原理圖時,光看圖就可以直觀地理解它的翻轉、前進等原理了。

                    ?體積更小

                    由于四軸飛行器的結構特點,它可以做得更加扁平,我在網上見過四軸飛行器側飛并鉆過欄桿的視頻。另外,相對于單軸的直升機,它的每個槳都可以做得更小,甚至可以用保護罩包起來,這意味著它也可以更安全。

                    聽上去似乎很不錯,但是為什么以前做不出這么酷的四軸飛行器呢?這是因為四軸飛行器的重心較高,靠傳統技術很難實現平衡。有興趣的朋友可以嘗試用筷子頂起一本書,然后走幾步看看。一個沒有反饋的開環系統,微小的擾動就會造成我們常說的炸雞”。而現在,得益于高速發展的電子技術,我們可以通過陀螺儀和加速度傳感器,以很高的采樣率來計算出飛行器的姿態。


                    未完。。。

                    全文詳見《無線電》2014.03


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