四旋翼飞控 MEMS四旋翼无人机飞行器的往事

2019-02-01 - 四旋翼

20世纪90年代,随着微机电系统MEMS技术研究的成熟,几克重的MEMS惯性导航系统被制作了出来,使得多旋翼无人机飞行器的自动控制器可以做了。但是,由于MEMS传感器数据噪音很大,不能直接读出来用。于是,人们又花了一些年的时间研究MEMS去噪声的各种数学算法。

四旋翼飞控

这些算法以及自动控制器本身通常需要速度比较快的单片机来运行,于是人们又等了一些年时间,等速度比较快的单片机诞生。接着人们再花了若干年的时间理解多旋翼飞行器的非线性系统结构,给它建模、设计控制算法、实现控制算法。

四旋翼飞控

目前,四旋翼无人机飞行器已被应用于多种领域中。资料图

因此,直到2005年左右,真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行器系统突然出现在人们视野中,大家惊奇地发现居然有这样一种小巧、稳定、可垂直起降、机械结构简单的飞行器存在。一时间研究者趋之若鹜,纷纷开始多旋翼无人机的研发和使用。

四旋翼飞控

四旋翼无人机飞行器是多旋翼飞行器中最简单最流行的一种。如上所述,最初的一段时间主要是学术研究人员研究四旋翼。四旋翼飞行器最早出现在公众视野可能要追溯到2009年的著名印度电影《三傻大闹宝莱坞》。2010年,法国Parrot公司发布了世界上首款流行的四旋翼无人机AR.Drone。作为一个高科技玩具,它的性能非常优秀:轻便、灵活、安全、控制简单,还能通过传感器悬停,用WIFI传送相机图像到手机上。

AR.Drone无人机飞行器,资料图

AR.Drone的流行让四旋翼飞行器开始广泛进入人类社会。在玩具这个尺寸上,多旋翼飞行器的优势就显示出来了,同尺寸的固定翼基本飞不起来,而同尺寸的直升机因为机械结构复杂,根本没法低成本地制作出稳定的产品。

2012年2月,宾夕法尼亚大学的VijayKumar教授在TED上做出了四旋翼飞行器发展历史上里程碑式的演讲。这一场充满数学公式的演讲居然大受欢迎,迄今已经有三百多万次观看,是TED成百上千个演讲中浏览量最高的演讲之一。

自此之后,四旋翼无人机飞行器受到的关注度迅速提升,成为了新的商业焦点。

相关阅读
  • 四旋翼飞行器毕业设计 美研制出四旋翼式蜂鸟无人机

    四旋翼飞行器毕业设计 美研制出四旋翼式蜂鸟无人机

    2019-02-01

    这种无人机在飞行过程中能够使用机械抓抓取物体在最近的一段视频中,研究团队展示了一种四旋翼式蜂鸟无人机俯冲向一个圆柱并且使用一个机械抓抓取它飞走的情景。研究人员从老鹰获得灵感,他们相信俯冲的无人机能够促使重量更轻、能耗更少的无人机出现,而且能够借助俯冲获得的速度快速恢复高度。这种无人机非常轻,机身和抓爪总重量不足1公斤。

  • 四旋翼直升机 简氏:中国四旋翼飞机酷似《阿凡达》直升机概念

    四旋翼直升机 简氏:中国四旋翼飞机酷似《阿凡达》直升机概念

    2019-02-01

    中国新公开的四旋翼飞机(环球网图片)据英国《简氏防务周刊》网站9月6日报道,中国航空工业集团公司下属的中航工业直升机研究所网站发布了最近正在研发的3个项目的细节信息,其中提到了像电影《阿凡达》中的那种先进的直升机概念。文章称,quot;蓝鲸quot;旋翼机采用四倾转旋翼构型,载荷20吨,时速538公里,作战半径815公里。

  • 四旋翼和直升机 直升机和四旋翼无人机哪个更好

    四旋翼和直升机 直升机和四旋翼无人机哪个更好

    2019-02-01

    飞行速度四旋翼无人机有四个桨片和发动机,不仅功率更大,在工作原理方面也更为实用。目前来看,市面上的四旋翼无人机大多可以达到每秒35米的上升速度,但价格相同的直升飞机却显得要慢许多。续航能力从理论上来讲,单桨尾翼的直升机会更节能,但由于遥控直升飞机的飞行姿态难于控制,在实际飞行过程中有较大的能量损耗。

  • 四旋翼飞行器操作 使用四旋翼飞行器的协同有效载荷传输

    四旋翼飞行器操作 使用四旋翼飞行器的协同有效载荷传输

    2019-02-01

    就在前几天,一架嘈杂的直升机在校园上空飞行,携带大批太阳能电池板到难以到达的屋顶。您可能还看到过人们在直升机上悬挂救援任务或在军事,工业和建筑应用中运输材料。今年春天推动空中有效载荷运输的极限,Alinghi双体船使用MilMi26直升机quot;运到quot;海上,这是世界上最大和最强大的直升机(见下图)。迈克尔等人并没有选择拥有经验丰富的飞行员的大型直升机。