旋翼无人机的组成部分
多旋翼无人机的组成
多旋翼无人机的组成
多旋翼无人机是一种通过多个旋翼提供升力和稳定性的飞行器。
它由多个旋翼、机身、电池、控制器和传感器等部件组成。
下面将介绍多旋翼无人机的组成结构及各部件的功能。
1. 旋翼：多旋翼无人机通常由四个以上的旋翼组成，常见的有四旋翼、六旋翼、八旋翼等。
旋翼通过快速旋转产生升力，控制旋翼的转速可以实现飞行高度和方向的调节。
2. 机身：机身是连接各个部件的主体，通常由轻质材料如碳纤维或铝合金制成，具有足够的强度和稳定性以支撑整个无人机的飞行。
3. 电池：电池是提供动力的重要部件，多旋翼无人机通常使用锂电池作为能源，电池的容量和电压会直接影响无人机的续航时间和飞行性能。
4. 控制器：控制器是多旋翼无人机的大脑，负责接收和处理传感器反馈的数据，控制旋翼的转速和姿态，以确保无人机的稳定飞行和精准操控。
5. 传感器：传感器包括陀螺仪、加速度计、罗盘等，通过感知飞行器的姿态、速度和方向等信息，传输给控制器进行实时调节，以保持飞行器的平衡和稳定。
6. 遥控器：遥控器是操作无人机的设备，通过遥控器上的摇杆、按
钮等控制无人机的起飞、降落、飞行方向和高度等动作。
多旋翼无人机的组成包括旋翼、机身、电池、控制器、传感器和遥控器等部件，每个部件都发挥着重要的作用，协同工作才能实现无人机的稳定飞行和精准操控。
随着技术的不断发展，多旋翼无人机在农业、航拍、物流等领域有着广泛的应用前景，相信未来会有更多创新的无人机设计和应用出现。
单旋翼植保无人机轴承结构
单旋翼植保无人机轴承结构
随着农业技术的不断发展，植保无人机已经成为现代农业生产中不可或缺的一部分。
单旋翼植保无人机是其中的一种常见类型，具有飞行效率高、作业速度快、作业质量高等优点。
其中，轴承结构是保证其正常运行的重要组成部分。
轴承是机械装置中常用的一种零部件，用于支撑机械旋转体，在旋转时承受轴向和径向负荷。
在单旋翼植保无人机中，轴承结构主要分为主轴承和副轴承两种类型。
主轴承是单旋翼植保无人机中最重要的部件之一，其主要作用是支撑主旋翼的旋转，承受来自旋转的惯性力和离心力。
主轴承通常采用滚动轴承，其结构简单，承载能力强，使用寿命长。
滚动轴承主要由内、外轨道和滚动体组成，内外轨道为圆弧形，滚动体则为小球或滚柱。
在单旋翼植保无人机中，主轴承的选用应根据旋转部件的质量、转速、工作环境等因素来确定。
副轴承是单旋翼植保无人机中的另一种轴承结构，其主要作用是支撑尾旋翼的旋转。
与主轴承不同的是，副轴承通常采用滑动轴承，其结构简单，使用寿命长，但承载能力相对较弱。
滑动轴承通常由内、外套、滑动材料、油脂等组成。
在单旋翼植保无人机中，副轴承的选用应根据尾旋翼的质量、转速、工作环境等因素来确定。
单旋翼植保无人机的轴承结构是保证其正常运行的重要组成部分，其选用应根据旋转部件的质量、转速、工作环境等因素来确定。
同时，在使用过程中，应注意对轴承结构的保养和维护，避免因轴承失效而导致的故障和事故发生。
多旋翼无人机系统组成4
4. 螺旋桨
靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置，简称螺旋桨。
它由多个桨叶和中央的桨毂组成，桨叶好像一扭转的细长机翼安装在桨毂上，发动机轴与桨毂相连接并带动它旋转。
直升机旋翼和尾桨也是一种螺旋桨。
螺旋桨旋转时，桨叶不断把大量空气向后（向下）推去，在桨叶上产生一向前（向上）的力，即推进力。
一般情况下，螺旋桨除旋转外还有前进速度。
如截取一小段桨叶来看，恰像一小段机翼。
桨叶上的气动力在前进方向的分力构成拉力。
在旋转面内的分量形成阻止螺旋桨旋转的力矩，由发动机的力矩来平衡。
对于固定翼来说主要提供的是推力，对于多轴来说提供是的升力。
在不超负载的情况下，飞机可以更换很多不同的桨，同样可以飞起来，但是飞行效果和续航时间，却是大相径庭。
螺旋桨选得适合，飞行更稳，航拍效果和续航时间都兼得，选得不好可能效果就相反了。
图2.10 桨叶的剖面和飞机机翼的升力原理
图2.11 两叶浆和三叶浆
螺旋桨有2、3或4个桨叶,一般桨叶数目越多吸收功率越大。
多旋翼飞行器的螺旋桨一般使用两叶浆，同电机类似，螺旋桨也有如8045, 9047等4位数字标示，前面2位代表螺旋桨的直径，也就是长度，单位是英寸。
但是要注意，9047。
无人机概论(第2版)课件：无人机系统组成
无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 (3)碳纤维机架
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无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 (3)碳纤维机架
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无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
2. 机架 机架的主要作用 （1）提供安装接口。 （2）提供整体的稳定和坚固的平台。 （3）起落架等缓冲设备。 （4）保证足够低的重量。 （5）提供相应的保护装置。
2.如果按机翼弦平面有无上反角来分,可分为上反翼、无上反翼与下反翼三种类型。
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无人机系统组成 多旋翼无人机机体结构
1.组成 多旋翼无人机组成一般包括机架起落架、电机和电调、电池、螺旋桨、 飞控系统、遥控装置、GPS模块、任务设备和数据链路。 2. 机架 机架按材质一般可以分为以下几种类型： (1)塑胶机架 主要特点是具有一定的刚度、强度和可弯曲度。 (2)玻璃纤维机架 主要特点是强度比较高，重量轻。 (3)碳纤维机架 其特点是价格要贵一些，但重量要轻一些。
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无人机系统组成 多旋翼无人机布局
多旋翼按形状分为：十型，X型，H型，Y型，上下布局等等。 1.十字型布局 特点：十型多旋翼是最早出现的一种气动布局，只需改变少量电机转速 就可实现。 2.X型布局 特点：X型多旋翼是目前最常见的，相比于十型多旋翼，前后左右动作时 加减速的电机较多，控制比较迅速和有力。 3.H型布局 特点：其特点在于比较易于设计成水平折叠结构，看起来比X型厚重，又 拥有与X型相当的特点，结构简单，方便控制。
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无人机系统组成 燃气涡轮发动机
2.涡轮喷气发动机 “涡喷”发动机是利用核心机出口燃气的可用能量，在发动机尾喷管中转变 成燃气的动能，以很高速度从喷口排出而产生推动力的一种涡轮发动机。 涡喷发动机转速高、推力大、直径小，主要适用于超音速飞行，缺点是耗油 率大，特别是低转速时更大，故经济性差。此外，由于排气速度大，噪声也 大。
四旋翼无人机原理以及组装过程
四旋翼无人机原理以及组装过程1.硬件组成：机架，4个螺旋桨，4个电机，4个电调，1信号接收器，1个飞控板，1个稳压模块，一个电池•螺旋桨：四个螺旋桨都要提供升力，同时要抵消螺旋桨的自旋，所以需要正反桨，即对角的桨旋转反向相同，正反相同。
相邻的桨旋转方向相反，正反也相反。
有字的一面是向上的（桨叶圆润的一面要和电机旋转方向一致）•电机：电机的kv值：1v电压，电机每分钟的空转速度。
kv值越小，转动力越大。
电机与螺旋桨匹配：螺旋桨越大，需要较大的转动力和需要的较小的转速就可以提供足够大的升力，因此桨越大，匹配电机的kv值越小。
•电调：将飞控板的控制信号，转变为电流的大小，控制电机的转速，同时给飞控板供电。
电调将电池提供的11.1v的电压变为3.3v为飞控板供电。
•信号接收器：接收遥控器的信号，给飞控板。
通过飞控板供电。
•遥控器：需要控制俯仰（y轴）、偏航（z轴）、横滚（x轴）、油门（高度），最少四个通道。
遥控器分为美国手和日本手。
美国手油门(摇杆不自动返回)，偏转在左，俯仰，横滚在右。
•飞控板：通过3个方向的陀螺仪和3轴加速度传感器控制飞行器的飞行姿态。
2.飞行原理1.1 PID控制（P:比例控制 I:积分控制 D:微分控制）：•比例控制：将控制器输入的误差按照一定比例放大•积分控制:但是处于稳态的系统也会有一定的误差，为了消除稳态下的误差，将稳态下的误差在时间上积分，积分项随着时间的增大会趋于0，因此积分减少了比例控制带来的稳态误差•微分控制：根据输入误差信号的变化率（微分）预测误差变化的趋势，避开被控对象的滞后特性，实现超前控制•参数调整：根据被控过程的特性不断调整PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小1.2运动原理四轴旋翼分为“+”和“x”型，“+”型飞控板的正前方是旋翼,“x”型飞控板正前方为夹角等分线。
如下图为“x”型四旋翼的飞行原理图。
•俯仰：绕y轴旋转，前低后高爬升,1,2转速减小，3,4转速增大，pitch 为负•横滚：绕x轴旋转，2,3转速增大，1,4转速减小，机体右滚，roll值为正•偏航：绕z轴旋转，假设2,4顺时针，1,3逆时针，当2,4转速增大，1,3转速减小时，机头右偏，yaw值为正•垂直：调节油门大小，四个旋翼的转速同时变大或者变小pitch yaw roll值分析：•俯仰角（pitch）：正半轴位于坐标原点的水平面之上（抬头）时，俯仰角为正，否则为负•滚转角（roll）: 机体向右滚为正，反之为负•偏航角（yaw）：机头右偏航为正，反之为负3.遥控器的使用•模式设置：固定翼模式/直升机模式（四轴飞行器为固定翼，靠螺旋桨提供升力）•解锁: 油门最低，方向舵最右，副翼（横滚）最右。
多旋翼无人机系统的组成
池负责供电，机架将所有的零件固定在一起。 下面以大疆筋斗云DJI S1000+为例进行介绍。
1．机身和起落架 图2.3 DJI S1000+飞行器
机身由中心板、机臂（包含电机、电调和螺旋桨）、智能起 落架等组成。
图2.4 DJI S1000+飞行器中心板
• 专业多旋翼航拍飞行器的机身和起落架多 用强度高而重量轻的碳纤维复合材料制作。
• 无刷电机的一个重要参数是KV值，它是指电机 输入电压每提高1伏特，电机空载转速提高的 量。例如大疆的DJI 4114电机的KV值是 400prm/V，即说明电机空载情况下加1伏特电 压转速为每分钟400转，2伏特电压每分钟800 转，依此类推。同型号电机(比如都是4114)低 KV值比高KV值提供的扭力大，类似于汽车一挡 的速度虽然慢，但是爬坡更容易。但是低KV值 需要配大螺旋桨，如果搭配不合适会造成严重 的反扭现象。另外，像电机重量、最大拉力、 最大起飞重量等也是无刷电机重要参数。
• 外转子无刷电机的命名原则，各个厂家有所不同，有以电机定子的直 径和高度来命名，也有以电机的直径和高度来命名。多旋翼无人机所 用的电机大多都是以电机定子的直径与高度来命名。例如大疆的DJI 4114电机，指的是该电机定子直径41MM，定子高度14MM。
图2.7 DJI 4114电机和桨夹
图2.8 无刷电机定子和转子
图2.10 桨叶的剖面和飞机机翼的升 力原理
图2.11 两叶浆和三叶浆
• 螺旋桨有2、3或4个桨叶,一般桨叶数目越多吸收功率越大。多 旋翼飞行器的螺旋桨一般使用两叶浆，同电机类似，螺旋桨也 有如8045, 9047等4位数字标示，前面2位代表螺旋桨的直径，也 就是长度，单位是英寸。但是要注意，9047是直径9英寸螺旋浆， 而1045是直径10英寸螺旋浆。后面两位数是指几何螺距，螺距 原指螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离，可以理解为螺丝 转动一圈前进的距离。而螺旋桨的螺距是螺旋桨在固体介质内 无摩擦旋转一周所前进的距离。简单来说可以理解为螺旋桨桨 叶的“倾斜度”，螺距标称越大倾斜度越大。螺旋桨长度和螺 距越大，所需要的电机或发动机级别就越大。螺旋桨的长度越 大，某种程度上能够保证飞机俯仰稳定性越高，螺距越大飞行 速度越快。四轴飞行器为了抵消螺旋桨的自旋，相邻的螺旋桨 旋转旋转的叫正桨（CW）、逆时针旋转的是反桨（CCW）。 安装的时候一定记得无论正反桨有字的一面是向上的。
无人机课程教案-无人机结构组成与飞行原理
01 无人机结构 02 无人机飞行原理
无人机结构
控制系统 （控制器/陀螺仪/加速 度计/气压计/GPS）
遥控系统 （遥控器/接收器）
旋翼无人机由飞行器机架、飞行
机架
控制系统、动力系统、遥控器、
遥控系统和云台相机等6大构成
部分
动力系统 （螺旋桨/电机/电调）
云台相机
无人机结构
无人机飞行原理
俯仰运动，即前后控制
如图电机3、4的转速上升，电机1、2的转速下 降。由于飞机后部的升力大于飞机前部，飞机 的姿态会向前倾斜。倾斜时的侧面平视如图， 这时螺旋桨产生的升力除了在竖直方向上抵消 飞机重力外，还在水平方向上有一个分力，这 个分力就让飞机有了水平方向上的加速度，飞 机也因而能向前飞行。从而实现飞行器的俯仰 运动。
无人机飞行原理
左右控制
当M2、M3电机加速，M1、M4电机减速时， 飞机向右倾斜，从而向右飞行。 同理可得：当M1、M4电机加速，M2、M3电 机减速时，飞机向左倾斜，从而向左飞行；
无人机飞行原理
偏航运动，即旋转控制
当无人机各个电机转速相同，飞机的反扭矩被 抵消，不会发生转动。 但是当要飞机原地旋转时，我们就可以利用这 种反扭矩，M2、M4两个顺时针旋转的电机转 速增加，M1、M3号两个逆时针旋转的电机转 速降低，由于反扭矩影响，飞机就会产生逆时 针方向的旋转。。
无人机结构
飞行控制系统一般主要由主控单元、IMU（惯性测量单元）、GPS指南针模块、LED指示灯模块等部件组成
主控单元
飞行控制系统的核心，通过它将 IMU、GPS指南针、舵机和遥控接 收机等设备接入飞行控制系统从而 实现飞行器自主飞行功能。
惯性测量单元（IMU）
四旋翼无人机原理
四旋翼无人机原理
四旋翼无人机是一种飞行器，由四个独立旋转的螺旋桨提供推力和操纵力。
其工作原理主要包括气动、电力和控制三个方面。
在气动方面，四旋翼无人机的螺旋桨凭借高速旋转来产生升力。
通过调整螺旋桨的旋转速度和角度，可以控制无人机的升降、前进、后退和悬停等动作。
在电力方面，四旋翼无人机通常由电动机驱动。
这些电动机通过内置的电子调速器来控制转速，并根据用户输入的指令调整螺旋桨的旋转速度。
电力系统还配备了锂电池供电，提供无人机所需的电能。
在控制方面，四旋翼无人机通过无线遥控器或自动飞行控制系统进行操作。
遥控器通过发送无线信号，控制飞行器的姿态和动作。
自动飞行控制系统通常由陀螺仪、加速度计和飞行控制器等组件组成，用于感知无人机的状态，并根据事先设定的飞行路径和任务执行相应的动作。
综上所述，四旋翼无人机通过螺旋桨产生升力，通过电动机提供动力，并通过遥控器或自动飞行控制系统进行控制。
这种飞行器具有垂直起降、悬停能力强的特点，广泛应用于航拍、物流配送、科学研究等领域。
描述旋翼无人机的组成部分及功能
描述旋翼无人机的组成部分及功能旋翼无人机是一种通过旋转主要机翼来提供升力和推进力的飞行器。
它由多个重要的组成部分组成，每个部分都扮演着不同的角色，保证了无人机的正常运行和实现各种功能。
1. 机身：机身是无人机的主要结构，承载着其他组件。
它通常由轻质材料（如碳纤维）制成，以提高无人机的飞行性能和耐久性。
2. 旋翼系统：旋翼系统是无人机最重要的组成部分之一，由旋翼和马达组成。
旋翼通过快速旋转产生升力，并提供飞行所需的推进力。
旋翼可分为固定翼旋翼和可变旋翼两种类型，前者适用于高速飞行，后者适用于垂直起降和悬停。
3. 电力系统：电力系统是无人机的动力来源，包括电池、电机和电调等组件。
电池提供电能，电机转化电能为机械能，电调控制电机的转速和力度。
电力系统的设计和选型对无人机的飞行时间和性能有重要影响。
4. 控制系统：控制系统是无人机飞行和操纵的核心。
它包括飞行控制器、传感器和遥控器等组件。
飞行控制器接收来自传感器的数据，通过算法计算出合适的控制指令，控制旋翼的转速和姿态，实现飞行的稳定性和精确性。
5. 传感器：传感器是无人机的感知器官，用于感知周围环境和获取飞行状态信息。
常见的传感器包括陀螺仪、加速度计、罗盘、气压计和GPS等。
它们提供数据给飞行控制器，用于判断飞行姿态、高度、位置和速度等参数。
6. 通信系统：通信系统用于无人机与地面控制站或其他飞行器之间的通信。
它可以通过无线电波或卫星信号传输控制指令和图像等数据。
通信系统为无人机提供了遥控和遥视能力，同时也是实现多机编队飞行和协同操作的基础。
综上所述，旋翼无人机的组成部分包括机身、旋翼系统、电力系统、控制系统、传感器和通信系统。
这些部分的协同工作使得无人机能够实现稳定飞行、精确操纵和环境感知等功能，广泛应用于航拍、物流、农业等领域。
无人机结构—无人机的基本结构
二、无人机的基本结构
3.多旋翼无人机的基本结构
2.动力装置 1）电池 主要为无人机提供能量，无人机多采用锂聚合物电池。 2）电调 （Electronic Speed Controller，ESC），全称电子调速器。它的主要功能是将飞控 板的控制信号进行功率放大，并向各开关管送去能使其饱和导通和可靠关断的驱动信号，以控制电动 机的转速；将电源电压转换为5V，为飞控板、遥控接收机供电；将直流电源转换为三相电源，为无 刷电机供电。 3）电机 带动浆叶旋转使多旋翼无人机产生升力，通过对各电机转速的控制，可使多旋翼无人 机完成飞行活动。 4）螺旋桨 旋转产生拉力或推力使无人机完成飞行活动。
二、无人机的基本结构
2）机架布局 常见的机架布局有X型、I型、 V型、Y型和IY型等
3.多旋翼无人机的基本结构
二、无人机的基本结构
3）机架轴距 轴距是机架最重要的数据指标，它 是指对角线两个电机或者桨叶中心的距 离，单位为毫米（mm） 四轴250：表示对角线电机中心的 距离为250毫米
3.多旋翼无人机的基本结构 四轴250
1.固定翼无人机的基本结构
4.起落装置 ♦功能：支撑无人机在地面上的活动， 包括起飞和着陆滑跑、滑行、停放。 ♦组成 支柱：起支撑作用并作为机轮的安装 基础。 减震器：吸收着陆和滑跑冲击能量 机轮：与地面接触支持无人机的重量， 减少无人机地面运动的阻力，可以吸收一 部分撞击动能有一定的减震作用 收放机构：用于收放起落架以及固定 支柱，飞行时可减少阻力
1.固定翼无人机的基本结构
1-接头；2-加强肋；3-翼梁；4-前墙； 5-蒙皮；6-后墙；7-翼肋；8-桁条
二、无人机的基本结构
2.机身 ♦功能 装载、安装基础。 ♦组成 蒙皮：与机翼蒙皮作用相似； 桁条：与机翼桁条作用相似； 桁梁：作用与翼梁相似； 隔框：作用与翼肋相似。
无人机飞行原理-第06章 单旋翼无人机构造
□贝尔稳定系统是通过安装阻尼器减小外力的影响，后来发展为采用小桨代替阻尼器 和配重，称之为希勒稳定系统。目前，将考虑前两种稳定系统的优点设计为贝尔希勒稳定系统。
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6.2 直升机的组成
□（1）贝尔稳定系统（Bell control system） 这是最简单的飞杆形式，飞杆两端各有配重，垂直于旋翼桨叶安装，并通过机械摇杆 连接到斜盘和桨叶连杆上。由于飞杆的控制作用限制了周期变距的控制权限，所以将 飞杆称为平衡杆
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6.3 涉及的基本概念
√旋翼工作状态参数
□旋翼直径D和半径R □桨盘面积（Disc area） □桨盘载荷（Disc loading） □旋翼实度（Solidity Ratio） □旋翼转速和角速度 □旋翼迎角（Rotor AoA） □翼锥角（Coning angle） □前进比（Advanced Ratio）
➢无人直升机（unmanned helicopter）：具有一个或两个旋翼，能 垂直起降、自由悬停的无人驾驶航空器。（出自GA/T 1411.1— 2017）
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第6章单旋翼无人机构造
√无人直升机（Unmanned Helicopter，UMH）是一种由动力驱动，机上无 人驾驶的航空器，是无人机中的重要一类。这种带旋翼无人机在构造形 式上属于旋翼飞行器，在功能上属于垂直起降飞行器，可以由无线电地 面遥控飞行或/和自主控制飞行的可垂直起降的飞行器。按照旋翼数量可 以将无人直升机分为单旋翼无人机和多旋翼无人机。
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6.2 直升机的组成
√桨叶
□旋翼桨叶一般会采用新材料、改进桨叶形状和新翼型来提高其性能，一般采用矩形 桨叶、梯形桨叶、混合梯形桨叶和桨尖后掠桨叶等。
多旋翼无人机系统组成2
2．电机
多旋翼无人机一般采用外转子无刷电机（定子为绕组与硅钢片组成的框架，转子磁钢在电机外部旋转）作动力。
它的优点是转动惯量大、转动平稳、
转矩大、磁铁好固定。
无刷电机相对有刷电机寿命更长、性能更稳定。
普通的直流电机是利用碳刷进行换向的，碳刷换向存在很大的缺点，例如机械换向产生的火花引起换向器和电刷摩擦、电磁干扰、噪声大、寿命短、结构复杂、可靠性差、故障多，需要经常维护等。
而无刷直流电机在电机性能上和直流电机性能相近，同时电机没有碳刷。
无刷电机是通过电子换向达到电机连续运转目的的。
无刷电机的换向模式分为方波和正弦波驱动，就其位置传感器和控制电路来说，方波驱动相对简单、价廉而得到广泛利用。
目前，多旋翼无人机多采用方波驱动无刷电机。
外转子无刷电机的命名原则，各个厂家有所不同，有以电机定子的直径和高度来命名，也有以电机的直径和高度来命名。
多旋翼无人机所用的电机大多都是以电机定子的直径与高度来命名。
例如大疆的DJI 4114电机，指的是该电机定子直径41MM，定子高度14MM。
图2.7 DJI 4114电机和桨夹。
无人机基础教程ppt1.3旋翼无人机的结构和原理
13 旋翼无人机飞行原理
滚转运动：当飞行器向左倾斜时，拉力在水平方向上的分力使得飞行器得以向左平移。同 理可以实现飞行器的向右平移。
偏航运动：当飞行器需要改变航向的时候，通常是借助于反扭力实现的。通过改变对角的 电机转数来破坏反扭力的平衡，使得飞行器向着扭力强得一侧旋转。
无人机 WURENJI 谢谢观看~
01 旋翼无人机基本组成
旋翼飞行器又叫多轴飞行器；它有三个 或三个以上的独立动力系统来进行各种控制 动作，不同于固定翼，旋翼机械结构简单， 只需要协调电机之间的转速即可实现控制。 它主要由支撑部分、执行部分、能源和调速 部分和控制部分四部分组成。
02 旋翼无人机基本组成
支撑部分
旋翼无人机支撑部分包括： 机架、起落架。
பைடு நூலகம்
09 旋翼无人机飞行原理
反扭：当螺旋桨受到电机驱动而旋转的时候，会对电机产生一个相反的扭力，使得电机朝 相反的方向旋转。这种现象叫做反扭现象。当机臂一端固定的驱动装置使螺旋桨产生旋转运动 的时候，机臂会以电机轴为中心发生与螺旋桨转动方向相反的相对转动。
10 旋翼无人机飞行原理
当一对机臂的两端固定两个 同向旋转的螺旋桨时，机臂会以自 为中点为旋转中心产生与螺旋桨旋 转方向相反的自转运动。
06 旋翼无人机基本组成
执行部分
旋翼无人机执行部分包括： 电池、电调。
电池：电池是无人机的供电 装置，给电机和机载电子设备供 电。
电调：电子调速器，将飞控 的控制信号，转变为电流信号， 用于控制电机转速。
07 旋翼无人机基本组成
控制部分
旋翼无人机执行部分包括： 遥控装置、GPS。
遥控装置：遥控设备用于对 无人机发送各种控制指令，是人 与飞行器之间的连接设备。
多旋翼无人机系统组成5
5. 飞行控制器
无人机之所以能够在空中自主飞行，就是因为无人机也和人类一样，也拥有一个大脑，那就是无人机的核心-飞控，也称自驾仪。
有了这套自驾仪，通过地面端的电脑或者手机就可以控制一架飞机自主起飞、自主导航、自主降落了。
（1）飞行控制原理。
飞行控制器简称飞控，飞控内部由一些传感器和多块单片机构成。
现在的飞控内部使用的都是由三轴陀螺仪，三轴加速度计，三轴地磁传感器和气压计组成的一个IMU（（Inertial measurement unit），也称惯性测量单元。
三轴陀螺仪，三轴加速度计，三轴地磁传感器中的三轴指的就是飞机左右、前后、垂直方向上这三个轴，一般都用XYZ来代表。
X轴叫做横滚轴，Y轴叫做偏航轴，是Z轴叫做俯仰轴。
图2.13 飞机的三个运动轴
我们都知道，陀螺在不转动的情况下它很难站在地上，只有转动起来了，它才会站立在地上，或者说自行车，轮子越大越重的车子就越稳定，转弯的时候明显能够感觉到一股阻力，这就是陀螺效应，根据陀螺效应，人们发明出陀螺仪。
最早的陀螺仪是一个高速旋转的陀螺，通过三个灵活的轴将这个陀螺固定在一个框架中，无论外部框架怎么转动，中间高速旋转的陀螺始终保持一个姿态。
通过三个轴上的传感器就能够计算出外部框架旋转的度数等数据。
图2.14 三轴陀螺仪示意图。
四旋翼的基本构成
四旋翼的基本构成四旋翼是一种常见的无人机类型，由四个旋翼、机身和控制系统组成。
本文将从四旋翼的基本构成、旋翼的工作原理、机身的设计以及控制系统的功能等方面进行介绍。
一、四旋翼的基本构成四旋翼主要由以下三个部分组成：旋翼、机身和控制系统。
1. 旋翼：四旋翼的关键部分，由四个独立的旋翼组成。
每个旋翼由电机、螺旋桨和控制系统组成。
旋翼通过电机提供动力，螺旋桨产生升力。
四个旋翼通过控制系统协同工作，实现飞行姿态的调整和飞行控制。
2. 机身：四旋翼的主要结构部分，连接旋翼和控制系统。
机身一般由轻质材料制成，如碳纤维复合材料。
它的设计应考虑到飞行稳定性、结构强度和重量等因素。
3. 控制系统：控制四旋翼飞行的核心部分，包括传感器、处理器和执行机构。
传感器用于感知飞行状态和环境信息，如加速度计、陀螺仪和气压计等。
处理器用于处理传感器数据和执行飞行控制算法，以实现飞行稳定和导航功能。
执行机构用于控制旋翼的转速和姿态，使飞行器保持平衡和稳定飞行。
二、旋翼的工作原理四旋翼通过旋翼产生的升力和扭矩进行飞行。
旋翼的工作原理与直升机类似，通过改变旋翼的转速和姿态来控制飞行器的运动。
1. 升力产生：旋翼通过螺旋桨产生气流，产生上升的气流速度，从而产生升力。
旋翼的升力与螺旋桨的转速、叶片的形状和角度等因素有关。
2. 扭矩平衡：四旋翼的四个旋翼旋转方向相对，使得相邻旋翼的扭矩相互抵消，从而实现飞行器的平衡。
三、机身的设计四旋翼的机身设计应考虑到飞行稳定性、结构强度和重量等因素。
1. 飞行稳定性：机身的设计应使飞行器具有良好的飞行稳定性，能够抵抗外部干扰和风力的影响。
2. 结构强度：机身的结构应具有足够的强度和刚度，能够承受飞行过程中的载荷和振动。
3. 重量控制：机身的重量应尽量轻量化，以提高飞行器的续航能力和机动性。
四、控制系统的功能四旋翼的控制系统起到关键的作用，它能够感知飞行状态和环境信息，并通过控制旋翼的转速和姿态，实现飞行器的稳定飞行和导航功能。
多旋翼无人机系统组成7
7．遥控装置
遥控装置包括遥控发射机和接收机，接收机装在飞行器上。
一般按照通道数将遥控器分成六通道、八通道、九通道、十四通道遥控器等。
遥控器上的通道数即表示信号模式，一个通道相对应一个信号，这个信号使得我们的飞行器可以做出相应的动作，如前进后退、左转右转，这样都各算一个通道，就象我们家里的灯一样，不同的开关管理着不同的灯泡、灯管，一个开关控制一路，即一个通道。
遥控器通道越多，则表示能控制的功能越多，可以做更多的动作。
多旋翼无人机最基本的飞行动作有上升下降（油门）、左右移动（横滚）、前后运动（俯仰）和水平转弯（偏航）等，这些动作各需一个遥控通道，再加上起落架收放、飞控模式转换、云台控制（俯仰、水平转动、横滚等）、相机控制等，共需要大约9个通道。
更多的通道可以执行更多的动作和实现更多的功能，当然也要更高的成本，要根据实际需要来选择。
图2.22 FUTABA 14SG 2.4GHz 14通道遥控器
(1) 普通航模用遥控器
大部分的民用无人机都采用的是与普通航模遥控器近似的2.4G或5.8G遥控器控制，分亚洲流派(日本手)和欧美流派(美国手)，两种操纵方式的区别在于控制油门的操纵杆是在右边(日本手)还是左边(美国手)，固定翼的飞手用日本手较多，而直升机的飞手则习惯采用美国手，两种流派各有利弊。
对于新手而言，主要还是取决于周围的群体采用哪种流派飞行的多，这样方便老飞手进行指导和帮助调飞机。
市场上主流的多旋翼飞行器一般默认都是美国手。
多旋翼无人机组成结构
多旋翼无人机组成结构
多旋翼无人机组成结构通常包括以下部分：
1.机身：多旋翼无人机的中心部分，通常由轻质材料制成，如碳纤维、铝合金等，具有良好的强度和刚度。
2.电机：多旋翼无人机通常配置4个以上电机，一般采用无刷直流电机，功率和转速根据不同型号和用途而定。
3.电调：电调是控制电机转速的关键部件之一，包括PWM（脉宽调制）控制器和速度控制模块等。
4.传感器：多旋翼无人机需要配备多种传感器，包括加速度计、陀螺仪、罗盘、气压计等，这些传感器可以监测无人机在空中姿态、高度、速
度等信息，为飞行控制提供参考。
5.飞控：飞控是多旋翼无人机的核心控制系统，它能够通过传感器收
集的数据进行数据处理和算法运算，控制无人机飞行姿态、飞行速度等。
6.电池：多旋翼无人机需要搭载高性能的锂聚合物电池，以提供续航
电力。
7.无线通信模块：多旋翼无人机需要配备无线通信设备，用于与地面
控制台实现无线数据传输、遥控指令传输等功能。
8.可编程LED灯：可编程LED灯用于增加无人机的可见性，提高飞行
安全性。
多旋翼无人机机体结构
多旋翼无人机机体结构
一、引言
多旋翼无人机是一种具有广泛应用前景的新型飞行器，其机体结构是其能够完成各种任务的基础。
本文将从多个方面对多旋翼无人机的机体结构进行详细介绍。
二、多旋翼无人机的概述
1. 多旋翼无人机的定义和分类
2. 多旋翼无人机的优势和应用领域
三、多旋翼无人机的基本组成部分
1. 传动系统：电机、螺旋桨等
2. 控制系统：飞控主板、遥控器等
3. 电力系统：电池、充电器等
四、多旋翼无人机的机体结构设计要求
1. 结构强度和刚度要求
2. 重量和平衡要求
3. 空气动力学性能要求
五、多旋翼无人机的主要结构部件介绍
1. 机架：材料选择和设计原则
2. 起落架：类型和布局选择原则
3. 遮阳罩：材料选择和形态设计原则
六、多旋翼无人机的几种常见结构形式介绍
1. 四旋翼结构
2. 六旋翼结构
3. 八旋翼结构
七、多旋翼无人机的机体结构优化方法
1. 结构优化的目标和方法
2. 优化案例分析
八、多旋翼无人机的机体结构制造工艺
1. 机体结构制造流程
2. 制造工艺注意事项
九、多旋翼无人机的维护保养和损坏修复方法
1. 维护保养：清洁、润滑等
2. 损坏修复：损坏类型和修复方法
十、多旋翼无人机的未来发展趋势和挑战
1. 发展趋势：智能化、高效化等
2. 发展挑战：技术难点和市场需求等
十一、总结与展望
本文对多旋翼无人机的机体结构进行了全面深入的介绍，但是面对未来发展，还需要不断探索创新，以适应市场需求。
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旋翼无人机的组成部分
1、动力系统
（1）电动机
小型四旋翼无人机（轴距250mm左右）大都选用KV2000左右（配5-6寸桨）的电机。
（2）电子调速器
电子调速器用于驱动无刷直流电机，比较重要的参数是工作电流，刷新频率，重量。
一般而言，当前市场上的大部分电子调速器的刷新频率都大于400hz。
（3）电调连接板
电调连接板，其本质为一块电源配电板，用于简化电池与电调、电调与飞控之间的电气连接，同时可以避免导线拆装时的反复焊接。
（4）桨叶
桨叶与电机的搭配主要是从机架大小、能否提供足够动力这两方面进行考虑。
（5）电池
现在几乎所有的四旋翼无人机都使用锂电池，主要考量电池的容量、放电速率、自身重量。
如：ACE格瑞普2200mAh锂电池，充电倍率20C，重量186g，尺寸25mm*34mm*105mm
2、支撑和外观系统
支撑和外观系统（机架）是指无人机的承载平台，所有设备都是用机架承载起来飞上天上的，所以无人机的机架好坏，很大程度上决定了这部无人机的使用寿命。
衡量一个机架的好坏，可以从坚固程度、使用方便程度、元器件安装是否合理等等方面考察。
现在常见的无人机，多数指多轴飞行器的形式，机架的组成大同小异，主要由中心板、力臂、脚架组成，有结构简单的特点。
多轴飞行器的轴数，从两轴开始，到十多轴都有，但常见的还是以4、6、8轴为主。
轴数越多、螺旋桨越多、机架的负载就越大，但相对地结构也就变得越复杂。
3、飞控制系统
（1）飞控原理
四旋翼飞行器的控制系统分为两个部分：飞行控制系统和无刷直流电机调速系统。
飞行控制系统通过IMU惯性测量单位（由陀螺传感器和加速度传感器组成）检测飞行姿态，通过无线通讯模块与地面遥感器通讯。
4个无刷直流电机调速系统总线与飞行控制器通信，通过
4个无刷直流电机的转速来改变飞行姿态，整个系统采用低压电池供电。
四旋翼飞行器是通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。
由于飞行器是通过改变旋翼转速实现升力变化，这样会导致其动力部稳定，所以需要一种能够长期保稳定的控制方法。
四旋翼飞行器还是一种六自由度的垂直升降机，因此非常适合静态和准静态条件下飞行。
但是四旋翼飞行器只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动系统。
【在空间共有6个自由度（分别沿3个坐标轴作平移和旋转动作），这6个自由度的控制都可以通过调节不同电机的转速来实现。
基本运动状态分别是：（1）垂直运动；（2）俯仰运动；（3）滚转运动；（4）偏航运动；（5）前后运动；（6）侧向运动。
】
（2）飞控的结构
（3）当前流行飞控系统
泰世330X型四旋翼微型飞行器飞控系统
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