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1、六轴飞行器简介六轴飞行器简介 六轴飞行器(又名六旋翼飞行器)是多旋翼飞行器家族的其中一种。除此之外还六轴飞行器(又名六旋翼飞行器)是多旋翼飞行器家族的其中一种。除此之外还有两轴飞行器,三轴飞行器,四轴飞行器,六轴飞行器,八轴飞行器等。总言之轴数有两轴飞行器,三轴飞行器,四轴飞行器,六轴飞行器,八轴飞行器等。总言之轴数越多其的稳定性与载重能力就越强,也是一种无人机与智能机器人。最初是由航空模越多其的稳定性与载重能力就越强,也是一种无人机与智能机器人。最初是由航空模型爱好者自制成功,后来很多自动化厂商发现它可以用于多种用途而积极开始研制。型爱好者自制成功,后来很多自动化厂商发现它可以用于多种用途而
2、积极开始研制。它利用有六个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行,它的尺寸较小、重量较轻、适合携它利用有六个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行,它的尺寸较小、重量较轻、适合携带和使用的无人驾驶飞行器一样能够携带一定的任务载荷,具备自主导航飞行能力。带和使用的无人驾驶飞行器一样能够携带一定的任务载荷,具备自主导航飞行能力。在复杂、危险的环境下完成特定的飞行任务。在复杂、危险的环境下完成特定的飞行任务。 目前的多轴飞行器主要被运用于风景名胜航拍,城市房产航拍,活动庆典航拍,目前的多轴飞行器主要被运用于风景名胜航拍,城市房产航拍,活动庆典航拍,婚礼航拍等。同样也可以用于无人侦察机,野外勘察,灾害观察,交通建设,
3、生态研婚礼航拍等。同样也可以用于无人侦察机,野外勘察,灾害观察,交通建设,生态研究,拉烟表演等现实工作。航拍有很多手段。如:无人机固定翼航拍、飞艇航拍等,究,拉烟表演等现实工作。航拍有很多手段。如:无人机固定翼航拍、飞艇航拍等,但是载人飞机航拍是最好的手段,相对于其他各种遥控航拍手段来说但是载人飞机航拍是最好的手段,相对于其他各种遥控航拍手段来说, ,才是真正意义上才是真正意义上的航拍。的航拍。 虽然如此,但个人认为载人飞机不适于超低空航拍,而且受航线限制飞行。不能满足虽然如此,但个人认为载人飞机不适于超低空航拍,而且受航线限制飞行。不能满足大众的需求,还由于其的昂贵的费用让人望其止步。甚至很
4、多时候有钱还不易请到大众的需求,还由于其的昂贵的费用让人望其止步。甚至很多时候有钱还不易请到.!在此遥控航拍手段取缔上述载人飞机不便的所有难题。!在此遥控航拍手段取缔上述载人飞机不便的所有难题。 我国的航空业由于我国的航空业由于受多方因素的影响,比起发达国家还有较大的距离。目前,由于飞机机型不同,所产受多方因素的影响,比起发达国家还有较大的距离。目前,由于飞机机型不同,所产生的费用也不同。例如用直升机航拍抖动大还需要大面积地面起飞与降落、大型的固生的费用也不同。例如用直升机航拍抖动大还需要大面积地面起飞与降落、大型的固定翼飞机进行航拍灵活性差,视角小,还需要跑道起飞与降落以上两种飞机所需的费定
5、翼飞机进行航拍灵活性差,视角小,还需要跑道起飞与降落以上两种飞机所需的费用是遥控飞机的百倍以上,并且手续复杂。而多轴飞行器可以满足小面积地面可实现用是遥控飞机的百倍以上,并且手续复杂。而多轴飞行器可以满足小面积地面可实现垂直升降,并且无需手续。垂直升降,并且无需手续。 除了专业级的电影、高空电视航拍是无法用无人飞行器代替的。在航空摄影中,但遥除了专业级的电影、高空电视航拍是无法用无人飞行器代替的。在航空摄影中,但遥控无人机在许多方面同样也能完成载人飞机能完成的工作。更重要的航拍能提供不可控无人机在许多方面同样也能完成载人飞机能完成的工作。更重要的航拍能提供不可代替的视角,反映一个地区、一个区域
6、的全貌,它在很多领域都具有广阔的市场需求,代替的视角,反映一个地区、一个区域的全貌,它在很多领域都具有广阔的市场需求,因此具有很好的发展前景。因此具有很好的发展前景。四轴飞行器飞行原理四轴飞行器飞行原理 心的距离相等心的距离相等, , 当对角两个轴产生的升力相同时能够保证力矩的平衡当对角两个轴产生的升力相同时能够保证力矩的平衡, ,一个六一个六轴飞行器有六个电机呈轴飞行器有六个电机呈* *形排列形排列, , 驱动六片桨旋转产生推力驱动六片桨旋转产生推力; ; 六个电机轴距几六个电机轴距几何中方向倾转何中方向倾转; ; 而六个电机三个正转而六个电机三个正转, ,三个反转的方式使得绕竖直轴方向旋转
7、三个反转的方式使得绕竖直轴方向旋转的反扭矩平衡的反扭矩平衡, , 保证了六轴航向的稳定。六轴外观呈蜘蛛形保证了六轴航向的稳定。六轴外观呈蜘蛛形 六轴电机旋转方六轴电机旋转方向如下:向如下:图图1-11-1此飞行控制板规定六轴电机的排布方式如图所示此飞行控制板规定六轴电机的排布方式如图所示: : 前前(3,5(3,5号号), ), 后后(4,6(4,6号号), ), 右右(1(1号号), ), 左左(2(2号号) )。3,1,63,1,6号电机顺时针方向旋转号电机顺时针方向旋转, 5,4,2, 5,4,2号电机逆时号电机逆时针方向旋转。六个电机的转速做相应的变化即可实现六轴针方向旋转。六个电机的
8、转速做相应的变化即可实现六轴 横向、纵向、竖直横向、纵向、竖直方向和偏航方向上的运动方向和偏航方向上的运动: :当六轴需要向前方运动时当六轴需要向前方运动时, 6,4, 6,4号电机保持转速不变号电机保持转速不变, , 3,53,5号电机转速下降号电机转速下降, 6,4, 6,4号电机转速上升号电机转速上升, , 此时此时6 6,4 4号电机产生的升力大于号电机产生的升力大于,3,5,3,5号电机的升力号电机的升力, , 六轴就会沿几何中心向前倾转六轴就会沿几何中心向前倾转, , 桨叶升力沿纵向的分力驱桨叶升力沿纵向的分力驱动六轴向前运动。当六轴要转向左转向时动六轴向前运动。当六轴要转向左转向
9、时, 5,4,2, 5,4,2号电机转速上升号电机转速上升, 1,3,6, 1,3,6号电号电机转速下降机转速下降, , 使向左的反扭距大于向右的反扭矩使向左的反扭距大于向右的反扭矩, , 六轴在反扭距的作用下向左六轴在反扭距的作用下向左旋转。六个桨产生的推力旋转。六个桨产生的推力, , 超过或者低于六轴本身重力的时候能够实现竖直方超过或者低于六轴本身重力的时候能够实现竖直方向上升与下降的运动向上升与下降的运动, , 当桨的升力与六轴本身的重力相等的时候即实现悬停。当桨的升力与六轴本身的重力相等的时候即实现悬停。其他方式的运动原理与以上过程类似其他方式的运动原理与以上过程类似. . 六轴飞行原
10、理虽然简单六轴飞行原理虽然简单, , 但实现起来还但实现起来还需很多工作要做。需很多工作要做。 图图1-11-1 蓝色(电机顺转)蓝色(电机顺转) 红色(电机逆转)红色(电机逆转)六轴飞行器控制流程图六轴飞行器控制流程图 四轴飞行器的优点四轴飞行器的优点 四轴飞行器与其他飞机比较相对稳定性高;四轴飞行器与其他飞机比较相对稳定性高; 四轴飞行器与其他飞机比较相对抗风能力强;四轴飞行器与其他飞机比较相对抗风能力强; 载重量大载重量大( (本机最大安全载重本机最大安全载重1500g);1500g); 姿态灵活,反应速度快;姿态灵活,反应速度快; 可超低空飞行;可超低空飞行;主要创新点主要创新点 可在
11、相对复杂与危险坏境飞行;可在相对复杂与危险坏境飞行; 可实现垂直升降;可实现垂直升降; 可超低空飞行;可超低空飞行; 稳定性强;稳定性强; 便于携带;便于携带; 噪音小;噪音小;技术含量技术含量应用了无线控制与通信技术;应用了无线控制与通信技术;AVRAVR单片机技术;单片机技术;C C语言编程技术;语言编程技术;无刷电机驱动技术;无刷电机驱动技术;空气动力技术;空气动力技术;电气机械技术;电气机械技术;GPSGPS技术;技术;传感器技术(六轴陀螺仪,三轴加速计,气压计等)。传感器技术(六轴陀螺仪,三轴加速计,气压计等)。推广价值推广价值主要被运用于风景名胜航拍,活动庆典航拍,婚礼航拍,城市房产航拍,军事侦察,主要被运用于风景名胜航拍,活动庆典航拍,婚礼航拍,城市房产航拍,军事侦察,交通建设,水利工程,生态研究,野外勘察,灾害观察等方面。交通建设,水利工程,生态研究,野外勘察,灾害观察等方面。六轴飞行器制作过程六轴飞行器制作过程六轴飞行器图片展示低空试飞视频吹草学校门口航拍学校门口航拍飞行控制板原理图飞行控制板原理图六轴飞行器的应用程序六轴飞行器的应用程序下一步的发展功能下一步的发展功能地面站地面站地面站地面站航线编辑航线编辑