微型四旋翼製作1———(四旋翼的介紹以及發展)

2021-02-24 古月居

2020年仿佛還是昨天，2021年就已經到來了。前一陣子，西安下了幾場大雪，一覺醒來，望向窗外，真有點雪落長安那種感覺，順手拍了幾張照片。

（元旦上山圖）

但是說實話，再美麗的雪景放在一個不會拍照的人手上，也是白搭，可以看到並不好看~~

這個時候我就在想，如果拍的角度夠高，那效果肯定超級爆炸！可是現實就是，自己又沒翅膀，壓根到不了高的地方，真是可惜了這一場雪景啊。

那在下一場雪景到來之前，我該如何避免再次遇到這個尷尬呢？四旋翼，或許就是最好的解決辦法之一了。

那正式開始製作四旋翼之前，首先還是得制定計劃，保證項目的實施以及四旋翼的成功製作。

（字寫得實在是....太醜了，會改的，我保證）

整個項目從頭學習並且完成相應的硬體搭建，功能調試等預計會在四個月左右，記錄下相關問題以及心得就大概五個月了，所以整個博客的記錄也將在五個月完成。


說了半天的四旋翼，那到底什麼是四旋翼呢？

四旋翼，也稱四軸飛行器，是一種用四個旋翼產生升力的多軸飛行器。和固定翼飛行不同，它通過旋翼提供的推力使飛機升空、懸停、維持姿態及平飛。它的四個旋翼大小相同，分布位置接近對稱。對於簡單的設計來說，僅僅通過調整不同旋翼之間的相對速度來調節不同位置的推力，並克服每個旋翼之間的反扭力矩，就可以控制飛機維持姿態、或完成各種機動飛行。這一點和常見的只有一個主旋翼的單旋翼直升機不同，單旋翼直升機的尾槳只起到抵消主旋翼產生的反扭矩，控制飛機偏航運動的功能。

（小型的四旋翼）

早在1907年, Breguet – Richet就讓世界，上第一架四旋翼飛行器「Gyroplane No.1『升上了天空但由於構造複雜、不易操縱等原因，大型四旋翼飛行器的發展一直都比較緩慢。近年來,隨著新型材料、微機電(MEMS)、微慣導(MIMU)以及飛行控制等技術的進步,微小型四旋翼飛行器得到了迅速發展,逐漸成為人們關注的焦點。

20世紀90年代之後，隨著微機電系統（MEMS， Micro-Electro-Mechanical System）研究的成熟，重量只有幾克的MEMS慣性導航系統被開發運用，使製作多旋翼飛行器的自動控制器成為現實。但由於早期計算器計算能力不足，並且存在數據噪聲太大的問題，微型自動控制器的應用受到了限制。因此，直到2005年左右，真正穩定的多旋翼無人機自動控制器才被製作出來。在生產製造方面，德國Microdrones GmbH於2006年推出的MD4-200四旋翼，系統開創了電動四旋翼在專業領域應用的先河。

而在我國，最出名的莫過於大疆了，正好在西安也有公司（嘿嘿）。在消費級無人機領域大疆產品幾乎達到了接近百分之70的佔有率，等於說每10臺無人機中就有7臺來自大疆。無人機滿足了小時候的飛行夢想，而一套成熟的防抖雲臺以及影像系統更提供了不一樣的視角來觀察這個世界。消費級無人機領域大疆細分了三個系列別是曉spark、御mavic、精靈phantom。

而這次我預想設計的四旋翼，只要完成基本功能即可，但自己本就是學生，並且在精力和資源有限的情況下，盡全力的記錄下本次項目的製作流程以及問題心得等等，最終完成整個項目。大家敬請期待吧！ 

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    上世紀末，傾轉旋翼無人機技術應運而生。　　傾轉旋翼無人機結合了直升機機和固定翼的優點，既有旋翼又有固定機翼，而且旋翼可以從垂直位置轉向水平位或者從水平位置轉到垂直位置，因此這種無人機兼具垂直/短距離起降和高速巡航的特點。目前從世界範圍來看，傾轉旋翼技術還處於起步階段，只有少數國家技術相對成熟。