無人機經過多年的發展，已成為完美的飛行器
為什麼無人機設計成今天的樣子
[音樂] 為什麼他們移動如此高效
在此視頻中，我們將快速了解
無人機的機械設計方面及其電子設備
控制器傳感器智能算法甚至
衛星技術，讓我們開始設計之旅
使用允許的無人機並轉向最現代的無人機
讓我們從最簡單的無人機設計開始，單螺旋槳設計
一架螺旋槳無人機提供足夠的升力來保持無人機在空中盤旋
空氣，但沒有辦法控制這個
無人機它所能做的就是垂直下降
另一個問題是這架無人機的身體會一直旋轉
與螺旋槳相反，這是牛頓第三定律的結果
運動你可以看到電機定子電源
根據第三定律，轉子部件所需的扭矩這意味著
轉子應提供等量的扭矩
回到定子上，因為定子固定在無人機機身上
這種反作用力會給無人機帶來不希望的旋轉
那麼為什麼不使用兩個螺旋槳，這當然是可能的
一家名為零零機器人的公司已經認真嘗試開發
這種無人機的螺旋槳數量越少
無人機消耗的能量越少，它在空中停留的時間就越長
然而，主要問題是操縱
無人機高速飛行和急轉彎需要更高的
控制精度和穩定性的程度讓我們希望隨著技術的進步
控制算法 兩架螺旋槳無人機總有一天會達到很好的穩定性
你可以看到兩個螺旋槳設計的葉片在相反方向旋轉
電機的反作用力矩
被取消，可以避免不良的身體旋轉
三螺旋槳設計很少使用
這些類型的無人機的主要問題是電機的反應扭矩
和陀螺儀的精度這些問題造成了不必要的
下一個變體中設計和算法的複雜性
四個螺旋槳無人機或四軸飛行器通常有一個
h 形或 x 形現在讓我們看看四軸飛行器是如何做的
通過了解它們有趣的力動力學來進行機動
要實現懸停，操作員只需確保
無人機被推力完全平衡
由螺旋槳產生
你可以看到螺旋槳使用的美麗翼型
產生升力
為了實現向前運動，前螺旋槳速度減慢
當後螺旋槳加速時
這將導致俯仰運動 現在讓我們將所有力值設為
通過使螺旋槳速度相同
這裡假設您已經平衡了結果的垂直分量
螺旋槳力與無人機的重量
即使在此之後，仍有不平衡的水平力
這將使無人機前進
類似的技術用於強制無人機的滾動運動
簡單地說，這個運動是通過創造
左右一對螺旋槳的升力不平衡
四軸飛行器的偏航運動以獨特的方式實現
在本視頻的開頭，我們了解了電機的反應
扭矩及其對無人機的影響，以避免
四旋翼無人機中的這種不受歡迎的旋轉一對對角線
與另一對相反旋轉
技術完全取消反作用力矩
但是，如果您想偏航或旋轉無人機
您所要做的就是確保這些反作用力矩不是
被取消，您可以通過降低速度輕鬆實現
對角線對反作用力矩成正比
螺旋槳速度最終會產生一個淨反作用扭矩
發生，無人機可以實現ah運動
顯然四旋翼無人機是最穩定的
具有高速移動和快速急轉彎的能力
它們幾乎用於每個行業 現在讓我們進入大腦
無人機假設無人機被突然的一陣風擊中
操作員必須控制和重新調整每個螺旋槳的速度
和旋轉方向在不到一秒
否則無人機可能會墜毀這種情況對於一個人來說很難
手動控制這些場景
無人機最重要的部分來救援飛行
controller 可以想到的飛行控制器
作為一個坐在裡面駕駛無人機的小智能飛行員
通過任何困難的情況，它使操作員能夠使用簡單的
控制像向前偏航等使無人機
操作像電子遊戲一樣簡單
為了達到這個結果，飛行控制器顯然需要很多
來自各種傳感器的輸入信號 歡迎來到
有趣的無人機傳感器世界
您可能會驚訝地發現，現代設備中大多數傳感器的尺寸
無人機堪比螞蟻製造
如此微小的超精確傳感器元件
技術開始發揮作用，它們是具有實際功能的微型機器
移動部件是該組中最重要的傳感器
是加速度計陀螺儀傳感器和磁力計
這三個傳感器一起放置在imu中
慣性測量單元imu是無人機傳感器之王
它測量該加速度計 mems 傳感器中的加速度和旋轉，作為
無人機經歷了板塊之間發生的力運動
當距離較遠時，彼此相鄰放置的兩個板具有電容
板之間變化電容也變化
電容的變化可以很容易地轉換成電信號
並饋送到控制器進行計算以實現
在所有三個方向上的加速度我們將需要三個
當我們在單元中也包含陀螺儀時軸加速度計
連同力值，我們可以測量旋轉
在不同的平面上，使用基於 mems 的氣壓計傳感器來確定
無人機的高度
現在飛行控制器或處理器應該正確使用所有
這些傳感器收集的信號以做出正確的決定，但之前
進入處理器部分，我們如何確保信號
傳感器產生的噪聲足夠準確，例如會影響傳感器的
準確性 產生噪音的一些原因是缺陷
無人機螺旋槳機械振動的干擾
和磁干擾現代無人機使用一種稱為
傳感器融合來克服這個問題，例如 gps 傳感器以及
imu 可以提供基本的海拔信息
但是我們可以進行這種測量
如果我們將雷達技術也融入其中，則超級準確
這是傳感器融合不同的傳感器一起工作以產生
更準確的測量
有了這些準確的信號，我們就可以進入決策的一部分
無人機控制系統部分包括
控制邏輯控制邏輯是算法
進一步減少錯誤並做出這樣的決定
算法是卡爾曼濾波器 kf 算法
讀取過去和現在的數據以了解無人機的狀態
並利用其邏輯進行 GPS 導航
開車回家和任何其他此類情況
或者在這種情況下在風的災難性影響後穩定無人機
最終在處理器中輸入相同的 kf 算法
有邏輯門和晶體管等做出明智的決定來控制
bldc 電機的速度是的，只需控制電機的速度
四軸飛行器無人機可以以智能方式使用四個 bldc 電機
面對任何具有挑戰性的環境
目前，一家名為 dji 的公司是消費領域的領先公司之一
無人機市場他們使用先進的飛行控制
算法雙 imus 提高可靠性和振動
減少傳感器輸出誤差的阻尼系統
複雜的算法是他們成功的關鍵之一
另一方面，與 dji 公司相比
parrot autel 和 unique 沒有那麼多
營銷消費者無人機這些無人機缺乏改進
以及您使用 dji 無人機獲得的健身效果 我們已經看到瞭如何智能控制
卡爾曼濾波器算法的 bldc 電機
確保無人機穩定愉快的飛行
這些 bldc 電機電子電路天線和傳感器所需的功率
由鋰離子電池供電 無人機接收控制信號
來自使用普通射頻技術的用戶
通信範圍可以在一到兩公里之間
消費者無人機現在是一個有趣的問題，如果
無人機意外飛出此通信範圍
將失踪的無人機找回現代無人機利用全球定位系統
和基於塔的互聯網技術一起
操作員在啟動無人機時已經設置了家庭位置
在 GPS 的幫助下，丟失的無人機可以安全地得到
回到它的家，我們希望你喜歡解碼
完整的無人機工作系統在您之前的下一個視頻中與您見面
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謝謝你