前不久,大疆剛發布了《大疆精靈4產品介紹》- DJI Phantom 4,又一次刷新了對于無人機的想象。隨著,無人機的熱度,持續上升,國內的材料企業,也躍躍欲試,據了解,錦湖日麗、聚賽龍、華力興等企業,都在往這一塊聚焦,開發新的材料,并取得不錯的進展,無人機終端廠家更加傾向于國產材料,以免供應鏈受制約!本文,就先為大家介紹無人機的主要構成,讓對于無人機結構組成認識不太深的朋友,有一個比較清晰的概念!(下面,大家先欣賞一下大疆精靈4的獨有魅力) |
多旋翼飛行器(無人機)也稱為多軸飛行器,是直升機的一種,它通常有3個以上的旋翼。多旋翼飛行器主要由機架、電機、電調和槳葉組成,為了滿足實際飛行需要,一般還需要配備電池、遙控器及飛行輔助控制系統。飛行器的機動性通過改變不同旋翼的扭力和轉速來實現。相比傳統的單水平旋翼直升機,它構造精簡,易于維護,操作簡便,穩定性高且攜帶方便。常見的多旋翼飛行器,如:四旋翼,六旋翼和八旋翼,被廣泛用于影視航拍、安全監控、農業植保、電力巡線等領域。 |
圖 1 多旋翼無人機
圖 2多旋翼飛行器的構造
1.機架/外殼
機架是指多旋翼飛行器的機身架,是整個飛行系統的飛行載體。一般使用高強度重量輕的材料,例如:碳纖維、PA66+30GF等材料,如大疆機殼則采用韌性強、重量輕的材料,比如,ABS/改性PC及其合金、碳纖維材料等。據了解,目前機架機殼材料大部分都采用國外的PA+GF、ABS等材料。但機身外殼材料,如大疆、飛米、奇蛙、億航等已經在尋找國內的塑料改性廠商尋求并建立戰略合作,如:錦湖日麗為大疆專門開發的一款“PC2503I-A1”材料。 對于類似大疆的企業,希望做到100%的"Made in china and Innovation in China“,做到無人機領域的蘋果,甚至超越蘋果的企業。因此,這對于無人機行業而言,國內的材料供應商如何發力?做到完全取代國外的材料,甚至比國外做的出色,這個問題,需要我們材料人去深思。 |
圖 3 風火輪F550(PA66+30GF)
2.電機
電機是由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。在整個飛行系統中,起到提供動力的作用。 |
圖 5 多旋翼飛行器的電機
3.電調
電調全稱電子調速器,英文electronic speed controller,簡稱ESC。在整個飛行系統中,電調主要提供驅動電機的指令,來控制電機,完成規定的速度和動作等。 |
圖 6 電調
4.槳葉
槳葉是通過自身旋轉,將電機轉動功率轉化為動力的裝置。在整個飛行系統中,槳葉主要起到提供飛行所需的動能。按材質一般可分為尼龍槳,碳纖維槳和木槳等。 |
圖 7 槳葉
5.電池
電池是將化學能轉化成電能的裝置。在整個飛行系統中,電池作為能源儲備,為整個動力系統和其他電子設備提供電力來源。目前在多旋翼飛行器上,一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等。 |
圖8 智能鋰電池
6.遙控系統
遙控系統由遙控器和接收機組成,是整個飛行系統的無線控制終端。 |
圖 9 遙控器
7.飛行控制系統
行控制系統集成了高精度的感應器元件,主要由陀螺儀(飛行姿態感知),加速計,角速度計,氣壓計,GPS及指南針模塊(可選配),以及控制電路等部件組成。通過高效的控制算法內核,能夠精準地感應并計算出飛行器的飛行姿態等數據,再通過主控制單元實現精準定位懸停和自主平穩飛行。根據機型的不一樣,可以有不同類型的飛行輔助控制系統,有支持固定翼、多旋翼及直升機的飛行控制系統。 |
圖 10飛行控制系統
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