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无人机知识——入门到精通之二

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发表于 2016-7-4 16:57:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

机架是一个多轴飞行器的核心,几乎所有的配件都与它直接相连。我们可以把整个航模成两个部分:“心脏”——飞控和利用电机控制的“四肢”——机桨,而这些全部的配件都要集成在机架之上,以免它们因遭到冲击而损坏,并且一个机架也控制着整架飞机的重心。

通常用什么材料来构建一个机架?


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机架可以由很多不同的材料构成,例如木头、塑料、金属(铝)、玻璃纤维、碳纤维等其他材料。所有的配件会用螺丝或者扎带被固定在机架上,而且偶尔会把弹性泡沫塑料或者类似的填充物固定在机架上以减少外界因素对机架的冲击,起到缓冲的作用。

对于一个初学者来说,如果你对手工比较在行的话,木材似乎是一个很好的选择,它很容易处理,并且价格也便宜,但是现如今大部分零件都是塑料或者金属的,你必须想办法合适的处理它们;如果你拥有一个3D打印机的话,你还可以利用它打印自己的机架;玻璃纤维和碳纤维机架十分先进,也更加轻盈,但是手工处理它们并不是一件容易的事情。

多轴飞行器模型是如何被定义的?

多轴飞行器的定义元素主要是两方面,一是电机的数目,这定义了旋翼数的多少N;二是机架翅膀(轴)的数目M,这定义了飞行器是M轴飞行器。我们一般对一个飞行器称之为M轴N桨飞行器。

两旋翼(2-motor)

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两桨旋翼机、共轴双桨旋翼机、两轴阿凡达飞行器都包含了两个旋翼,这两个旋翼可以并排安装或者同时固定在飞机顶部。这些都是最简单的,但是要操作好很难,它们的载重也不可以太多。如果一个电机停止加速,那么飞机绝对会朝向地面按照重力加速度坠毁。这些两桨的飞机在航模玩家中很少涉及,因为他们实在是太不稳定了。

三旋翼(3-motor)


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三旋翼机一般有两个轴在飞机正向,一个轴在飞机负向。所以机身看起来应该是T型或者Y型。负向的电机通过自身的旋转来调整飞机固定在某个航向上,三旋翼通常比两旋翼更好控制,也上升的快一些,但是并不显著。当然,如果电机停止运转,那么飞机必将坠毁,但这类模型相对比较敏捷。

四旋翼(4-motor)


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四旋翼比三旋翼负重更多,也更容易组建,因为四旋翼不需要独立的旋翼来控制单一的参数。它们更稳定,并且飞行时间更长,因为你可以承载更大的电池。四旋翼通过减少其中两个电机的转速来实现横滚,而另外两个电机就可以控制整个飞机的航向了。

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四旋翼X(QuadX)或四旋翼+(Quad+)的翼展不同,使得飞机看起来像一个X或一个+号。它们主要的区别在于“前”在哪里。


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H—四旋翼(H-Quads)看起来像一个H。


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V尾四旋翼更像一个三旋翼和四旋翼的的混合体。后面两个旋翼距离较近,并且呈内向或者外向30-55°角,由于气流的作用,这类设备的偏航更加灵敏。

还有一种配置很罕见的四旋翼,类似于三旋翼,采用了Y型的设计,但是和三旋翼的区别是将三旋翼尾部控制偏航的一个电机用同轴的两个电机代替,这两个电机带动了两个旋翼按照不同的转向旋转。

六旋翼(6-motor)以及更多

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六旋翼、八旋翼、九旋翼甚至十旋翼的基本设计模式是相同的。旋翼围绕着一个中心点布置,围成一个圆的形状。也有些模型将旋翼安装在顶部。Y型六旋翼看起来像一个三旋翼,但在其中没有一个旋翼独立控制独立的参数。相反,飞机的偏航是类似四旋翼一样,通过改变电机的速度实现的。相比独立设计偏航旋翼而言,此类设计感觉不如独立偏航灵敏。

更多的旋翼使得飞行器能够载重更多,并且其稳定性更好。这种多旋翼飞机在飞行控制器的控制下,当一个或多个电动机断电时,仍可以保持飞行能力而不至于坠毁。但是当然飞机总重和它搭建的复杂性及其价格都是成正比的,而且更多的旋翼也需要大量的电力供应,需要携带的电池也更大。
8 K; e! x' N# ^; M. u) ^决定组建什么样的模型主要取决于你想做什么。一般人不可能将一个价值上万元的摄像头装在一个简单的三旋翼机上,你同样不可能会让一个八旋翼机做一些简单的特效飞行。

作为初学者,四旋翼及似乎是一个最好的入门模型。它们很容易搭建,并且飞行非常稳定。但是当你刚开始的时候,最好保证以下两点:组建越简单越好,重量越轻越好。

最好不要从一个成品飞行器开始。第一是因为当你撞坏了某些价格不菲的设备的时候,你就等着花大把钱去厂家修理吧。第二点,成品飞机一般都较重,轻盈的设备在空中飞行的时候更加容易控制。第三,当飞控自动升级并且由厂家程序化之后,它已经为你做好了所有的事情,而你将永远体会不到自己飞行控制一台多旋翼飞行器的乐趣了。我们的学习顺序是先了解掌握飞行器的原理和性能之后,再进行下一步的组装和操控。


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发表于 2016-7-22 10:11:15 | 显示全部楼层
学习学习
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发表于 2016-8-1 23:14:30 | 显示全部楼层
你这介绍得也太简单了吧,把航模吧的入门简介搬过来也比这多
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发表于 2016-9-22 21:53:33 | 显示全部楼层
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发表于 2016-10-5 07:28:27 | 显示全部楼层
长见识了,谢谢,
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发表于 2017-7-28 15:04:09 | 显示全部楼层
长见识了!
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发表于 2017-9-18 13:06:37 | 显示全部楼层
多学习,高端知识
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