四軸飛行器的案例
使用 SolidWorks 設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)（四軸飛行器） ￥10
無(wú)人機(jī)（四軸飛行器）
這是使用 SolidWorks 設(shè)計(jì)的四軸飛行器的詳細(xì) 3D CAD 模型。該組件采用三臂結(jié)構(gòu)，包含無(wú)刷電機(jī)、螺旋槳、中央框架和已安裝的電池組。該結(jié)構(gòu)針對(duì)輕量化性能進(jìn)行了優(yōu)化，展示了逼真的機(jī)械組件，例如電機(jī)支架、支撐架和模塊化框架。非常適合無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)演示和原型設(shè)計(jì)。
四軸飛行器無(wú)人機(jī) ￥5
四軸飛行器是一種利用四個(gè)旋翼實(shí)現(xiàn)升力和推進(jìn)的飛行器，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的飛行和靈活的機(jī)動(dòng)性。這種設(shè)計(jì)不僅可以確保平衡的飛行體驗(yàn)，而且易于控制，對(duì)業(yè)余愛(ài)好者和專業(yè)人士都具有吸引力。
四軸飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
四軸飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_劉峰.pdf
基于CFX的四軸飛行器無(wú)人機(jī)進(jìn)行 CFD 仿真 ￥10
<p><span style="color: rgb(85, 85, 85); background-color: rgb(255, 255, 255);">使用真實(shí)旋轉(zhuǎn)葉片和 ANSYS CFX 對(duì)四軸飛行器無(wú)人機(jī)進(jìn)行 CFD 仿真。</span></p><p><span style="color: rgb(85, 85, 85); background-color: rgb(255, 255, 255);">附上了 CFX 定義文件（*.def文件）。</span></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202412/attachment/b1a66988d0904b019caf7aab351384c9.jpg" style="text-align: center">
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展開(kāi) 
四軸飛行器中的力學(xué)作用理解 【轉(zhuǎn)】
注意：上述的調(diào)整升力F的時(shí)候有兩個(gè)，首先是調(diào)整姿態(tài)，即在向左運(yùn)動(dòng)時(shí)“增大F2、減小F4”，此時(shí)機(jī)架將以Z軸為軸旋轉(zhuǎn)，停止旋轉(zhuǎn)時(shí)F2和F4的大小必須是相等的，否則機(jī)架將不停的旋轉(zhuǎn)。
同樣的道理，向右、向前、向后也是先調(diào)整機(jī)架姿態(tài)，再維持整機(jī)懸空狀態(tài)，由于在懸空狀態(tài)，4螺旋槳還提供向某一方向運(yùn)動(dòng)的分力，飛行器就向著這個(gè)方向飛去。
? 空翻：
道理同移動(dòng)部分，在左空翻時(shí)，“增大F2、減小F4”使機(jī)架一直繞Z軸旋轉(zhuǎn)即可達(dá)到左空翻的效果。
結(jié)束：
再次說(shuō)明，四軸的飛行涉及到了復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)和控制理論的知識(shí)。這里僅僅簡(jiǎn)單粗暴的進(jìn)行分析，僅用于幫助自己理解飛行器的控制，僅在初步理解的階段寫的個(gè)人理解，歡迎拍磚，共同學(xué)習(xí)。
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
展開(kāi) 噴氣四軸飛行器AB6 JetQuad，最高速可達(dá)402km/h
AB6 JetQuad由位于德克薩斯州的航空航天公司FusionFlight制造，被認(rèn)為是一個(gè)擁有四個(gè)微型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)而不是旋翼的四旋翼飛機(jī)。
跟AB5相比，發(fā)動(dòng)機(jī)得到了改進(jìn)，燃料和電氣系統(tǒng)、框架（現(xiàn)在可以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)）和推力矢量系統(tǒng)也得到了改進(jìn)--后者允許發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴獨(dú)立地向前和向后傾斜，這能讓飛機(jī)進(jìn)行垂直起飛和降落、在原地懸停并過(guò)渡到向前飛行。
FusionFlight CEO兼創(chuàng)始人Alex Taits告訴媒體，根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬，該無(wú)人機(jī)應(yīng)該能以高達(dá)250mph（402km/h）的速度飛行--這是在其現(xiàn)有的實(shí)用但笨拙的框架下。添加一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)套件，理論上可以將這一數(shù)字一直提高到400mph（644Km/h）。
AB6的20升油箱據(jù)稱可用于25分鐘的盤旋或15分鐘的極速飛行，如果攜帶最大18公斤的有效載荷的話--這些性能數(shù)字在較輕的載荷下會(huì)有所增加。貨物可以安裝在起落架上，或（如果它足夠小）放置在無(wú)人機(jī)內(nèi)的一個(gè)隔間里。新機(jī)載發(fā)電機(jī)則可用于為攝像頭或傳感器等設(shè)備供電。
飛機(jī)本身重24公斤--燃料增加了20公斤--尺寸為長(zhǎng)1205毫米、寬931毫米、高402毫米。它使用柴油、煤油或噴氣式A型燃料，其四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)可提供700牛頓的綜合推力。用戶可以為自主飛行設(shè)定航點(diǎn)或?qū)崟r(shí)遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)，最大續(xù)航里程為50公里。也就是說(shuō)，如果增加一個(gè)SATCOM接收器，AB6可以從世界上幾乎任何地方進(jìn)行衛(wèi)星控制。
該無(wú)人機(jī)的一些可能的用途包括緊急醫(yī)療用品運(yùn)送和遠(yuǎn)程監(jiān)控。由于它沒(méi)有任何可能結(jié)冰的外部氣膜，所以它應(yīng)該比旋翼或固定翼無(wú)人機(jī)能更好地處理惡劣的天氣。此外，它的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使它能夠達(dá)到11千米的高度。
展開(kāi) 通過(guò) CFD 仿真延長(zhǎng)四旋翼無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間和范圍
2023 年 3 月 1 日? 5 分鐘閱讀
空中無(wú)人機(jī)主要有兩大類：能夠垂直起降 (VTOL) 的旋翼機(jī)和固定翼飛行器。與固定翼系統(tǒng)相比，旋翼無(wú)人機(jī)具有重要優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兛梢詰彝＃ū３趾愣ǜ叨龋┎⑶彝ǔ８子诳刂坪筒僮鳌Ｈ欢嘈硪灿邢忍斓娜秉c(diǎn)，最重要的是飛行時(shí)間和航程有限。即使是現(xiàn)代和創(chuàng)新的電動(dòng)無(wú)人機(jī)也有大約 20-30 分鐘的有限飛行時(shí)間，具體取決于飛行條件。高端艙中很少有人能達(dá)到接近一小時(shí)的飛行時(shí)間。
計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）的應(yīng)用可以幫助顯著提高無(wú)人機(jī)的效率并延長(zhǎng)其飛行時(shí)間和航程。在本文中，我們將通過(guò)一個(gè)示例演示如何：工業(yè)無(wú)人機(jī)在懸停模式下的空氣動(dòng)力學(xué)仿真和優(yōu)化，這是此類無(wú)人機(jī)中能量最密集的模式。
四軸飛行器幾何
我們選擇了當(dāng)今使用最廣泛的旋翼無(wú)人機(jī)配置之一：四軸飛行器。私人消費(fèi)領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)制造商（業(yè)余視頻拍攝、賽車無(wú)人機(jī)、兒童無(wú)人機(jī)等）主要依賴此類配置。
無(wú)人機(jī) CAD 文件由西英格蘭大學(xué)的 Monasor 先生和 Weerasinghe 博士提供。
考慮到所需的推力，螺旋槳葉片使用 Fidelity 的參數(shù)化建模器進(jìn)行建模。從原始幾何體中提取多個(gè)部分并堆疊在一起以構(gòu)建 3D 葉片。提供了適當(dāng)?shù)呐で植家源_保參數(shù)化刀片盡可能接近原始幾何形狀。
該設(shè)置受益于這種無(wú)人機(jī)幾何結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性：只有四分之一的無(wú)人機(jī)需要包含在計(jì)算域中，因此只有一只手臂。
所選的域定義代表了一個(gè)實(shí)際案例，對(duì)應(yīng)于懸停高度足以忽略任何地面效應(yīng)的“自由空氣”模擬。
結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分相結(jié)合
由于無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的復(fù)雜性，使用Fidelity Automesh生成了一個(gè)非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，它會(huì)自動(dòng)細(xì)化高曲率區(qū)域和邊緣附近的網(wǎng)格，從而最大限度地減少用戶交互和工程時(shí)間。這會(huì)產(chǎn)生足夠穩(wěn)健的高質(zhì)量網(wǎng)格以用于優(yōu)化。
展開(kāi) 飛行器中的“精靈”——CA-X4810四旋翼飛行器
近年來(lái)，四旋翼飛行器可謂是航空領(lǐng)域的寵兒。無(wú)論是“小巧會(huì)飛的照相機(jī)”，還是飛行器大賽的種子選手，亦或是電力巡檢、快遞投送、救援搶險(xiǎn)的小能手，甚至是披掛上陣，執(zhí)行軍用任務(wù)的空中間諜，你都能看到四旋翼飛行器的身影。
從1970年，法國(guó)人發(fā)明的世界第一架有人駕駛的四旋翼飛行器升上天空，到近年來(lái)逐漸成為主流的微小型多旋翼無(wú)人機(jī)飛行器，四旋飛行器的發(fā)展并不能說(shuō)是一帆風(fēng)順。但隨著新材料、微機(jī)電、飛機(jī)控制等技術(shù)的不斷發(fā)展，多旋翼飛行器在實(shí)現(xiàn)微小轉(zhuǎn)化后，已經(jīng)擁有了廣闊的民用和商用前景。
目前，棲云通航公司已上市了CA-X4810四旋翼飛行器。CA-X4810是一款超長(zhǎng)續(xù)航，融合多功能的四旋翼飛行器。機(jī)身使用超輕碳纖維材料與航空鋁合金，相較于傳統(tǒng)金屬材料，結(jié)構(gòu)性增強(qiáng)的同時(shí)，質(zhì)量可以減輕25%。超輕機(jī)身巨能飛！
CA-X4810四旋翼飛行器使用了自主研發(fā)的超高密度鋰電池，比常用的鋰聚合物電池提高了50%的續(xù)航性能，在-40℃的環(huán)境下，容量保留率仍能達(dá)到70%。高密度電池實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)續(xù)航！
CA-X4810四旋翼飛行器還使用了自主研發(fā)的高效率超輕無(wú)刷電機(jī)，電能轉(zhuǎn)化效率高達(dá)81.9%，最大速度可達(dá)到70KM/h，最大爬上速度可達(dá)5m/s,懸停時(shí)長(zhǎng)最高可達(dá)100分鐘。輕量化動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超高的巡航里程！
展開(kāi) 28套無(wú)人機(jī)模型圖紙-Solidworks模型非標(biāo)機(jī)械
大疆悟 inspire Pro 無(wú)人機(jī)三維設(shè)計(jì)圖紙 ProE建模 附STP IGS X_T.rar
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蜻蜓型間諜無(wú)人機(jī)模型3D圖紙 CREO設(shè)計(jì).zip
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四軸飛行無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)易原型造型3D圖紙 STP格式.zip
四軸航拍無(wú)人機(jī)TBS Discovery圖紙.zip
展開(kāi) 無(wú)人機(jī) 3d 模型 ￥5
它基本上是完整系統(tǒng)（無(wú)人機(jī)系統(tǒng)或UAS）的一部分，其中包括無(wú)人機(jī)、地面控制器和通信系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)可以由機(jī)載計(jì)算機(jī)自主操作，也可以由人類操作員通過(guò)遠(yuǎn)程控制進(jìn)行操作。此處使用 Blender 渲染工具渲染（四軸飛行器）無(wú)人機(jī)的 3D 模型。
格式obj
四旋翼微型飛行器設(shè)計(jì)
四旋翼微型飛行器設(shè)計(jì).pdf
ABAQUS四旋翼無(wú)人飛行器仿真分析
旋翼無(wú)人飛行器具有垂直起降／著陸、可懸停、機(jī)動(dòng)性好及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
作為垂直／短距起降飛行器，多旋翼無(wú)人飛行器不受起降場(chǎng)地的限制，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，一直是各國(guó)軍方關(guān)注的焦點(diǎn)。多旋翼無(wú)人飛行器與常規(guī)的飛行器相比，具有垂直起降、著陸、懸停、縱飛和側(cè)飛等飛行特性。隨著近年來(lái)微電子、微機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)及電池等技術(shù)的飛速發(fā)展，小型四旋翼無(wú)人機(jī)的體積、重量、靈活性和機(jī)動(dòng)性等多個(gè)方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。根據(jù)動(dòng)力配置形式的不同，旋翼無(wú)人飛行器一般有四旋翼、六旋翼和八旋翼等。根據(jù)飛行器的飛行方式，一般分為自由型及系留型。目前的產(chǎn)品主要集中在自由型多旋翼，其載重量較小，主要面向航模愛(ài)好者，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楹脚模瑔螇K電池僅能支持飛行器滯空１５ｍｉｎ左右。而系留型多旋翼飛行器具有覆蓋面積大、留空時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)性能強(qiáng)及效能費(fèi)用比高等顯著的特點(diǎn)，無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。四旋翼無(wú)人飛行器在結(jié)構(gòu)上更為簡(jiǎn)潔：四只旋翼相互抵消扭矩，不需要專門的反扭矩槳；具有更簡(jiǎn)潔的控制方式，僅通過(guò)改變四只旋翼的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)各種姿態(tài)控制。因此，系留型四旋翼無(wú)人飛行器備受國(guó)內(nèi)外很多專家和學(xué)者的關(guān)注和研究。
本文以系留型四旋翼無(wú)人飛行器為研究對(duì)象，采用通用大型有限元分析軟件ABAQUS建立了對(duì)應(yīng)的力學(xué)仿真模型。應(yīng)用該仿真模型對(duì)該旋翼無(wú)人飛行器在旋翼升力、風(fēng)載荷及降落沖擊等工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度響應(yīng)進(jìn)行了仿真分析，得到了對(duì)應(yīng)的安全裕度數(shù)據(jù)，為該無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
系留型四旋翼飛行器系統(tǒng)是一種有４個(gè)螺旋槳且螺旋槳呈十字交叉形式的飛行器，如圖１所示。整個(gè)飛行平臺(tái)結(jié)構(gòu)包含中心架（設(shè)備艙）、支撐臂、起落架及其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)等。
圖１ 系留型四旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)示意圖
在Ａｂａｑｕｓ軟件中建立的有限元模型如圖２所示。
展開(kāi) 四旋翼無(wú)人飛行器仿真分析
四旋翼無(wú)人飛行器仿真分析
旋翼無(wú)人飛行器具有垂直起降／著陸、可懸停、機(jī)動(dòng)性好及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
作為垂直／短距起降飛行器，多旋翼無(wú)人飛行器不受起降場(chǎng)地的限制，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，一直是各國(guó)軍方關(guān)注的焦點(diǎn)。多旋翼無(wú)人飛行器與常規(guī)的飛行器相比，具有垂直起降、著陸、懸停、縱飛和側(cè)飛等飛行特性。隨著近年來(lái)微電子、微機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)及電池等技術(shù)的飛速發(fā)展，小型四旋翼無(wú)人機(jī)的體積、重量、靈活性和機(jī)動(dòng)性等多個(gè)方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。根據(jù)動(dòng)力配置形式的不同，旋翼無(wú)人飛行器一般有四旋翼、六旋翼和八旋翼等。根據(jù)飛行器的飛行方式，一般分為自由型及系留型。目前的產(chǎn)品主要集中在自由型多旋翼，其載重量較小，主要面向航模愛(ài)好者，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楹脚模瑔螇K電池僅能支持飛行器滯空１５ｍｉｎ左右。而系留型多旋翼飛行器具有覆蓋面積大、留空時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)性能強(qiáng)及效能費(fèi)用比高等顯著的特點(diǎn)，無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。四旋翼無(wú)人飛行器在結(jié)構(gòu)上更為簡(jiǎn)潔：四只旋翼相互抵消扭矩，不需要專門的反扭矩槳；具有更簡(jiǎn)潔的控制方式，僅通過(guò)改變四只旋翼的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)各種姿態(tài)控制。因此，系留型四旋翼無(wú)人飛行器備受國(guó)內(nèi)外很多專家和學(xué)者的關(guān)注和研究。
本文以系留型四旋翼無(wú)人飛行器為研究對(duì)象，采用通用大型有限元分析軟件Ａｂａｑｕｓ建立了對(duì)應(yīng)的力學(xué)仿真模型。應(yīng)用該仿真模型對(duì)該旋翼無(wú)人飛行器在旋翼升力、風(fēng)載荷及降落沖擊等工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度響應(yīng)進(jìn)行了仿真分析，得到了對(duì)應(yīng)的安全裕度數(shù)據(jù)，為該無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
系留型四旋翼飛行器系統(tǒng)是一種有４個(gè)螺旋槳且螺旋槳呈十字交叉形式的飛行器，如圖１所示。整個(gè)飛行平臺(tái)結(jié)構(gòu)包含中心架（設(shè)備艙）、支撐臂、起落架及其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)等。
展開(kāi) 【干貨】戴森憑什么賣這么貴?動(dòng)圖搞清楚有刷電機(jī)與無(wú)刷電機(jī)那些事兒!
講到這，無(wú)刷電調(diào)也相當(dāng)于一個(gè)工廠里電機(jī)上使用的變頻器或者調(diào)速器。
電調(diào)的輸入是直流，通常由鋰電池來(lái)供電。輸出是三相交流，可以直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。另外航模無(wú)刷電子調(diào)速器還有三根信號(hào)輸入線，輸入PWM信號(hào)，用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。對(duì)于航模，尤其是四軸飛行器，由于其特殊性，需要專門的航模電調(diào)。
那么為什么在四軸飛行器上需要專門的電調(diào)呢，其有什么特別的地方?四軸飛行器有四個(gè)槳，兩兩相對(duì)呈十字交叉結(jié)構(gòu)。在槳的轉(zhuǎn)向上分正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，這樣可抵消單個(gè)槳葉旋轉(zhuǎn)引起的自旋問(wèn)題。每個(gè)槳的直徑很小，四個(gè)槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力是分散的。不像直機(jī)的槳，只有一個(gè)能產(chǎn)生集中的離心力形成陀螺性質(zhì)的慣性離心力，保持機(jī)身不容易很快的側(cè)翻掉。所以通常用到的舵機(jī)控制信號(hào)更新頻率很低。
四軸為了能夠快速反應(yīng)，以應(yīng)對(duì)姿態(tài)變化引起的飄移，需要高反應(yīng)速度的電調(diào)，常規(guī)PPM電調(diào)的更新速度只有50Hz左右，滿足不了這種控制所需要的速度，且PPM電調(diào)MCU內(nèi)置PID穩(wěn)速控制，能對(duì)常規(guī)航模提供順滑的轉(zhuǎn)速變化特性，用在四軸上就不合適了，四軸需要的是快速反應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速變化。用高速專用電調(diào)，IIC總線接口傳送控制信號(hào)，可達(dá)到每秒幾百上千次的電機(jī)轉(zhuǎn)速變化，在四軸飛行時(shí)，姿態(tài)時(shí)刻能夠保持穩(wěn)定。即使受到外力突然沖擊，依舊安然無(wú)恙。
展開(kāi) 以色列室內(nèi)無(wú)人機(jī)場(chǎng)吊裝屋頂
一旦開(kāi)始巡視–通常是在房主下班回家之后，飛機(jī)就會(huì)從機(jī)場(chǎng)飄落上下來(lái)，然后開(kāi)始在走廊上飛行。
這些無(wú)人機(jī)是一個(gè)合作編隊(duì)，不同的無(wú)人機(jī)覆蓋不同的區(qū)域。也就是說(shuō)，預(yù)算較小或建筑較小的客戶只需使用一架無(wú)人機(jī)。
通過(guò)利用光學(xué)和熱成像攝像頭，四軸飛行器可以360度連續(xù)掃描周圍的環(huán)境，它們有時(shí)會(huì)共享一個(gè)家，停靠在一個(gè)機(jī)場(chǎng)上。云服務(wù)器上，基于人工智能的算法會(huì)實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)。如果檢測(cè)到入侵者、火災(zāi)或陌生物體等異常情況，系統(tǒng)管理員會(huì)通過(guò)應(yīng)用得到通知。
這款室內(nèi)無(wú)人機(jī)使用的不是GPS而是視覺(jué)導(dǎo)航和類LiDAR技術(shù)的結(jié)合。Indoor Robotics首席商務(wù)官Ofir Bar Levav表示：“這個(gè)款設(shè)備基本上可以‘看到’周圍的環(huán)境也可以‘感知’距離從而在任何給定的時(shí)間知道其精確的位置。”
這款系統(tǒng)的價(jià)格尚未對(duì)外公布，但Levav表示，它應(yīng)該比人力保安、地面無(wú)人機(jī)或固定傳感器等傳統(tǒng)替代品要省得多。
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