无人机选用的是什么原理

大家好，在这个视频中我们将了解无人机是如何工作的， 让我们先来看看无人机的组成部分。首先有一个机身，还有推动机身的螺旋桨， 下面是可以转动螺旋桨的电机，还有一个叫做 esc 的装置，他可以控制提供给电机的电流， 一个给无人机供电的电池，还有一台计算机，也可以说是无人机的大脑。那么螺旋桨是如何让无人机飞行的呢？ 如果你看螺旋桨的横截面的话，他是像这样弯曲的。如果把空气粒子想象成一个球，当螺旋桨旋转时，他会与空气 发生碰撞，然后空气会被向下推，就像风从气球的入口吹出，气球就会像反方向飞出去一样。随着螺旋桨的旋转，他会将空气向下推，并产生向上升的推力，旋转的越快，推力就越大。 如果推力大于重力，就会向上上升。如果旋转变慢，推力就会变小，然后就会下降。如果推力等于重力，就会悬浮在空中。 如果我们加宽螺旋桨的宽度，接触到的空气量会增加，推力也会增加。所以无人机的螺旋桨看起来胖乎乎的。我们知道螺旋桨有电机驱动，如果你用手抓住电机，螺旋桨转动，当你抓住螺旋桨时， 机身会转动。如果我们什么都不抓的话呢？首先电机会转动，螺旋桨也会旋转。也就是说，当反作用力作用于该旋转力时，机身会朝相反的方向旋转。 当直升机的螺旋桨旋转时，会施加一个反作用力，机身就会向相反的方向旋转，因此他增加一个尾翼来阻挡他的旋转。如果无人机只有一个螺旋桨的话，他就会像这样转来转去，无法控制。 无人机不是通过安装尾翼的方式来阻止旋转，而是通过改变螺旋桨的旋转方式。如果四个螺旋桨的旋转方向相同，由于反作用力的原因，无人机将向相反的方向旋转。所以当其中的两个螺旋桨向另一个方向旋转时，那么这两个和这 这两个螺旋桨就可以互相抵消旋转的力。为了防止旋转和稳定飞行，螺旋桨的数量主要使用欧束。 如果你想让无人机前进，你可以让后面的两个螺旋桨旋转的更快。后面的推力变大，无人机就会倾斜并向前移动。 如果你想让他横向移动，你可以让一次的两个螺旋桨加速旋转。如何让无人机旋转？螺旋桨包含两个旋转方向， 如果这两个螺旋桨停止旋转会怎么样？只有另外两个螺旋桨运行，机身会朝相反的方向旋转。所以当你想让无人机旋转时，可以降低对角的两个螺旋 讲的速度，那么力量的平衡就会被打破，无人机就会旋转。如果螺旋桨的推力等于重力， 则当四个螺旋桨以相同的速度旋转时，无人机就会静止不动。但在现实中，风可以吹，因此无人机的重心不同。当螺旋桨旋转术相等时，无人机会来回移动。 当无人机因外部因素而倾斜时，可以通过增加另一端的输出来稳定无人机，也就是控制电机的输出，而且这种控制非常快速和连续。因为现在的计算机性能越来越好，控制也做的很好。 螺旋桨有电机的动力驱动，无人机则使用 bldc 电机。 使用直流电的电机有一个称为电刷的装置，有刷直流电机的缺点是在旋转时会产生摩擦，这使得在快速旋转时难以控制。 bldc 是无刷直流电机的缩写，就是没有电刷的直流电机的意思。因为线圈静止而磁铁在运动，所以有利于快速旋转。为了给这个电机提供电流，我们需要的不是一般的直流电， 需要把它转换成三项直流电。为了向该电机提供所需类型的电流，使用了一种称为 esc 的装置。 esc 代表电子速度控制，可以理解为电子速度控制器。 esc 通过改变电流的 形状和控制频率来控制电机的速度。这种控制是由内置在无人机中的小型计算机控制的。 这个称为 fc 的小型计算机充当无人机的大脑。这台计算机内置了多个传感器，包含一个检测旋转的传感器，因此它可以检测无人机的倾斜程度。 还有可以测量加速度的传感器，可以感知无人机的速度变化。 这些传感器可以测量无人机的移动和旋转，他对控制无人机的姿态起着重要作用。还有一个可以测量气压的传感器，因此他可以检测到他的高度。计算机和遥控器使用无线电波进行通信， 频率是二点四 g 赫兹。无人机必须快速响应，并且没有信号延迟，因此他们使用高贷款频率进行通信。遥控器发出的信号被计算机接收， 如果你发出前进或倾斜的信号，计算机接收到这个信号，会将输出分配给每个电机，可以说这就是计算机的核心作用。 无人机使用离聚合物电池离聚合物电池重量轻，但能释放出大量的电能。 飞机即使发动机熄火，也会因为生命而在空中飞行一段距离，但无人机一旦电机停止旋转，就会立即坠落。所以无人机必须持续把足够承受自己重量的空气排出去，因此需要大量的电能。 离聚合物电池由于能量密度高，放电率高，所以用于无人机。大多数商用无人机都装有 gps 模块。装有 gps 才能知道无人机的当前位置。如果你想让无人机原地不动，必须首先知道他当前的位置， 其位置的基础就是 gps 信号。但如果有风或外力作用，无人机可能会横向移动，那么由于知道接准位置的信息，所以可以回到该位置。 但卫星定位系统存在少至三十厘米、多至十米的误差。 gps 产生误差的原因是卫星的个数。为了知道无人机的当前位置， 必须至少从三颗卫星接收信号。卫星数量越多，误差就越小，也就越精密。无人机不仅使用 gp， 还是用加速度传感器来测量其运动，并以复杂的方式计算其位置。 gps 不能很好的识别高度信息，因此无人机使用超声波传感器或高度计来测量高度。 超声波传感器通过发射超声波来测量与地面的距离，然而超声波的距离有限，从两厘米到十米左右，因此超声波主要用于低海拔地区，在高海拔地区则使用气压剂。 距离地表越近，空气的密度就越大，越往上，空气的密度越小，压力也越小， 因此密闭的空气随着向上上升而膨胀。气压剂通过测量这个体积来确定高度，但是气压会随着天气的变化而变化。所以在发射无人机之前， 我们会首先测量地面的气压，并根据这个气压来测量高度。无人机在飞行过程中经常会遇到障碍物，他安装有可以回避障碍物的装置，比如摄像头和激光雷达等， 但这些装置只针对高端畸形，因此应用并不广泛。好了，视频到了这里就结束了，以上就是关于无人机原理的全部内容，感谢大家的观看，下个视频，我们再见！