植保机多旋翼与遥控直升机区别

2019-11-02 17

  现在一提起植保机,相信大家脑海中蹦出的一个画面是一个四旋翼的形状,仿佛世界上所有的植保机都脱离不了四旋翼的阴影,不过,植保机真的只有四旋翼才靠得住么。

植保机图片

  在植保机领域,常见飞行器通常被分为固定翼,直升机和多旋翼(在多旋翼之中四轴又属于主流),而这款飞行器则是把多旋翼变成了单旋翼,与直升机还是有很大区别的,之后短短两年间,围绕着多旋翼飞行器相关创意,技术就层出不穷,一时间,好像所有的植保机都变成了一个样子。

  多旋翼之所以能够比直升机成功,除了操控简单成本较低之外,还有一个主要的原因,就是其机械可靠性较高,这也是多旋翼和直升机主要的植保机区别之一。

  与多旋翼植保机相比,直升机需要有上千个活动的机械连接部件,飞行过程中会产生磨损,导致可靠性下降,这些不稳定因素的排查成本较高不说,还有可能对人体产生伤害,而多旋翼上没有活动部件,它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性,因此可靠性较高,我们来看一下直升机和多旋翼植保机机械结构的对比便知。

  明显直升机的结构要比多旋翼植保机可动零件多得多,也复杂的多。

  另外,直升机通常需要尾桨和一对朝着相反方向的转子来维持飞行中的平衡,而多旋翼植保机只需要多个旋翼即可,它采用非对称和不平衡的机身设计,以此来保持飞行和可控性。

  农用植保机实际上,几十年前,熟练的飞行员遥控操作的飞行器中,只有两个运动零件——旋翼桨和尾部的方向舵,而这个“多通道旋翼飞行器”则证明了遥控飞行器只需要一个运动部件就够了。

  不过,这个“多通道旋翼飞行器”与直升机和四轴植保机相比,它的计算程序国过于简单,也就是说,要让他飞起来,要用正确的方式把他放飞出去才行,所以它的成功放飞几率的高低还得看认为操作的熟练度,另外,它的操控灵活度相对较弱,因为他飞起来的时候需要不停的旋转来保持平衡,所以不能完成如航拍等工作任务。

  直至现在,大家也不知道这个多轴植保机能够用在什么地方,植保机它只是证明了多轴也可遥控飞行而已。

  工作原理。

  无人直升机通过调节四个电机转速来改变旋翼转速,实现升力的变化,从而控制飞行器的姿态和位置,无人直升机是一种六自由度的垂直升降机,但只有四个输入力,同时却有六个状态输出,所以它又是一种欠驱动系统。

  无人直升机的电机1和电机3逆时针旋转的同时,电机2和电机4顺时针旋转,因此当飞行器平衡飞行时,陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。

  (1)垂直运动:同时增加四个电机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大,当总拉力足以克服整机的重量时,无人直升机便离地垂直上升,反之,同时减小四个电机的输出功率,无人直升农用植保机机则垂直下降,直至平衡落地,实现了沿z轴的垂直运动,当外界扰动量为零时,在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时,飞行器便保持悬停状态。

  (2)俯仰运动:电机1的转速上升,电机3的转速下降(改变量大小应相等),电机2,电机4的转速保持不变,由于旋翼1的升力上升,旋翼3的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转,同理,当电机1的转速下降,电机3的转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器的俯仰运动。

  (3)滚转运动:改变电机2和电机4的转速,保持电机1和电机3的转速不变,则可使机身绕x轴旋转(正向和反向),实现飞行器的滚转运动。

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