快速了解多旋翼无人机的机动性

多旋翼无人机如今应用广泛。随着他们的角色和操作环境变得更加多样化,性能要求对设计选择提出了越来越高的要求。多旋翼设计涉及几个关键因素,包括机动性、稳定性、有效负载能力、飞行时间、安全性和可靠性。这些因素密切相关,改进一个因素通常需要权衡 [...]

来源:Roboticmagazine

多旋翼无人机如今应用广泛。随着他们的角色和操作环境变得更加多样化,性能要求对设计选择提出了越来越高的要求。多旋翼设计涉及几个关键因素,包括机动性、稳定性、有效负载能力、飞行时间、安全性和可靠性。这些因素紧密相连,改善其中一个因素往往需要权衡其他因素——安全是主要限制因素。在这篇文章中,我们特别关注多旋翼无人机设计的机动性方面。

机动性描述了无人机调整其姿态(俯仰、滚转和偏航)及其空间位置的速度和准确度。这一特性对于竞赛无人机和某些军事平台尤其重要,其中快速方向变化和精确控制对于性能和任务成功至关重要。

车架的尺寸、刚度和质量都是决定机动性的非常重要的因素。框架尺寸直接影响无人机的转动惯量,较小的框架需要较小的扭矩来启动和停止旋转运动,从而导致更快的姿态变化。质量分布也起着关键作用:将质量集中在靠近框架中心的位置可减少旋转惯性并提高响应能力,而远离中心的质量分布会减慢旋转加速度。框架刚度影响结构对快速输入的响应方式,因为柔性框架会引起振荡并延迟力从电机到机身的传递。框架的自然振动周期尤其重要,因为在激进的操作过程中,接近该频率的振动可能会被放大,从而降低控制精度。因此,更小、更硬、更轻的车架通常可以提供更大的灵活性和响应能力,尽管这通常是以降低被动稳定性为代价的。

发帖者:A. Tuter