侵权投诉
焊接机器人 喷涂机器人 搬运机器人 装配机器人 切割机器人 其他机器人
当前位置:

OFweek机器人网

其它

正文

畅谈民用四轴无人机历史、现状和前景

导读: 四旋翼市场很可能萎缩,因为它续航时间短,载重量小,还像蚊子一样嗡嗡叫,不合适大多数我们想实现的应用。

  本文的目的:1、介绍什么是无人机。2、介绍四轴飞行器的历史。3、介绍民用四轴飞行器市场的目前状况。

  我发现国内目前正儿八经研究机器人、无人机并且还能活跃地上网关注前沿动向、热爱写科普文章的研究人员真心不多。因此所有回答里没有人真正说明白无人机是什么,而理解无人机是什么是回答这个问题的先决条件。

  什么是无人机

  首先,无人机就是不载人的飞行器,而说到飞行器,通常我们把飞行器分为三类。

  1、固定翼(fixed wing)。平时坐的波音747空客A380,还有F-16歼-15之类的都是固定翼飞机。顾名思义就是翅膀形状固定,靠流过机翼的风提供升力。动力系统包括桨和助推发动机。固定翼根据机翼尺寸的不同还有很多小的分类,在此不细说。固定翼飞行器的优点是在三类飞行器里续航时间最长、飞行效率最高、载荷最大,缺点是起飞的时候必须要助跑,降落的时候必须要滑行。

  2、直升机(helicopter)。特点是靠一个或者两个主旋翼提供升力。如果只有一个主旋翼的话,还必须要有一个小的尾翼抵消主旋翼产生的自旋力。为了能往前后左右飞,主旋翼有极其复杂的机械结构,通过控制旋翼桨面的变化来调整升力的方向。动力系统包括发动机、整套复杂的桨调节系统、桨。直升机的优点是可以垂直起降,续航时间比较中庸,载荷也比较中庸。缺点是极其复杂的机械结构导致了比较高的维护成本。

  3、多旋翼(multi-rotor)。四个或者更多个旋翼的直升机,也能垂直起降,但是通常只有直升机叫直升机,多旋翼就叫多旋翼,而不叫多旋翼直升机。四旋翼特别叫做quadrotor。多旋翼机械结构非常简单,动力系统只需要电机直接连桨就行。下图是直升机的动力系统结构,再下图是多旋翼的动力系统结构。不懂机械的人也能看出多旋翼简单得多。多旋翼的优点是机械简单,能垂直起降,缺点是续航时间最短,载荷也最小。

图:旋翼轴。

  上文谈到了三种飞行器外形和续航时间的不同点,这里要再说一些更理论的不同之处。

  首先,固定翼是自稳定系统,简单说就是固定翼飞上天、助推发动机稳定工作之后,不需要怎么控制,固定翼就能自己抵抗气流的干扰保持稳定。此外对于飞行器姿态控制来说,固定翼是完整驱动系统,意思是它在任何姿态下可以调整到任何姿态,并且保持住这个姿态(当然失速的时候不可以,但是失速是特殊情况,我们也可以忽略……)。

  其次,直升机是不稳定系统,飞上天之后如果不施加控制,一阵风吹来就翻了。不过还好的是,直升机也是完整驱动系统,可以自由调整姿态。这是因为直升机的桨面不但可以产生相对机身向上的推力,也可以产生相对机身向下的推力。而且直升机没有失速的问题,什么时候都能调整姿态,可以在天上如散步一般自由运动。所以直升机虽然不稳定、很难控制好,但是姿态翻了的时候完全可以控制回到正常的姿态。

1  2  3  4  下一页>  
声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

OFweek品牌展厅

365天全天候线上展厅

我要展示 >
  • 机器人
  • 机器视觉
  • 伺服
  • 猎头职位
更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码: