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使用全包式套件组装、发射、探索和开发迷你无人机

2513691 2022-11-25 | pdf | 309.73KB | 次下载 | 免费

资料介绍

四旋翼无人机或四轴飞行器继续在各种应用中扮演着越来越重要的角色，但它们的设计仍然是一项复杂的工作，需要结合机械、电子和软件子系统的知识。尽管设计人员能够很好地了解需要什么，但无人机开发套件可以提供一个良好的开端，将获得无人机飞行理论和实践经验所需的所有元素结合在一起。四旋翼无人机或四轴飞行器继续在各种应用中扮演着越来越重要的角色，但它们的设计仍然是一项复杂的工作，需要结合机械、电子和软件子系统的知识。尽管设计人员能够很好地了解需要什么，但无人机开发套件可以提供一个良好的开端，将获得无人机飞行理论和实践经验所需的所有元素结合在一起。本文介绍了本文介绍了STMicroelectronicsSTMicroelectronics 开发套件，它为开发人员提供了一种易于组装的迷你四旋翼无人机，同时充分展示了任何多旋翼飞行器背后的复杂飞行控制系统。开发套件，它为开发人员提供了一种易于组装的迷你四旋翼无人机，同时充分展示了任何多旋翼飞行器背后的复杂飞行控制系统。四轴飞行器动力学四轴飞行器动力学四轴飞行器以其最流行的形式提供了一个特别稳定的平台，适用于航空摄影、现场检查、监视等广泛的应用。与具有可变螺距旋翼的固定翼飞机甚至直升机不同，由于小型高效直流电机的广泛应用，固定螺距多旋翼无人机设计相对简单且易于制造。四轴飞行器以其最流行的形式提供了一个特别稳定的平台，适用于航空摄影、现场检查、监视等广泛的应用。与具有可变螺距旋翼的固定翼飞机甚至直升机不同，由于小型高效直流电机的广泛应用，固定螺距多旋翼无人机设计相对简单且易于制造。这些无人机的机械简单性和空气动力学稳定性源于其旋翼的协调使用以控制机动，而不是使用飞机的飞行表面或直升机的主旋翼和尾部组件的组合。这些无人机的机械简单性和空气动力学稳定性源于其旋翼的协调使用以控制机动，而不是使用飞机的飞行表面或直升机的主旋翼和尾部组件的组合。在四轴飞行器中，位于机身对角线上的一对电机彼此旋转的方向相同，但与另外两个电机的旋转方向相反。如果所有四个电机都以相同的速度旋转，无人机就可以上升、下降或悬停。如果一对对角线的旋转速度比另一对快，则无人机将偏航，绕其重心旋转，同时保持在同一水平面上（图 1，左）。在四轴飞行器中，位于机身对角线上的一对电机彼此旋转的方向相同，但与另外两个电机的旋转方向相反。如果所有四个电机都以相同的速度旋转，无人机就可以上升、下降或悬停。如果一对对角线的旋转速度比另一对快，则无人机将偏航，绕其重心旋转，同时保持在同一水平面上（图 1，左）。图 1：无人机通过使用不同的转子速度组合进行机动，例如在偏航机动（左）中加速对角线对（M2，M4）中的两个电机或加速一个对角线电机（M2）同时减慢其对角线电机（M4） ) 来完成更复杂的俯仰滚转机动（右）。（图片来源：意法半导体）图 1：无人机通过使用不同的转子速度组合进行机动，例如在偏航机动（左）中加速对角线对（M2，M4）中的两个电机或加速一个对角线电机（M2）同时减慢其对角线电机（M4） ) 来完成更复杂的俯仰滚转机动（右）。（图片来源：意法半导体）如果改变前（或后）旋翼的速度，无人机将像固定翼飞机在飞行中上升或下降一样上下俯仰。左舷或右舷对的类似调整将导致无人机滚动，绕其中心线旋转。通过调整一对对角电机或单个电机的相对速度，无人机可以轻松实现更复杂的飞行姿态（俯仰、偏航和滚转的组合）（图 1，右）。如果改变前（或后）旋翼的速度，无人机将像固定翼飞机在飞行中上升或下降一样上下俯仰。左舷或右舷对的类似调整将导致无人机滚动，绕其中心线旋转。通过调整一对对角电机或单个电机的相对速度，无人机可以轻松实现更复杂的飞行姿态（俯仰、偏航和滚转的组合）（图 1，右）。无人机的飞行控制系统负责修改适当旋翼的速度，以达到完成所需机动所需的所需飞行姿态。无人机的飞行控制系统负责修改适当旋翼的速度，以达到完成所需机动所需的所需飞行姿态。在实践中，控制系统不仅需要在转弯时不断调整旋翼速度，例如，甚至在平飞期间也需要调整旋翼速度，以校正风、热气流或湍流等扰动力。即使对于在室内运行的微型无人机，飞行控制系统也需要能够测量无人机实际姿态与所需姿态之间的差异。