为什么称为多轴飞行器而不是无人机?

无人机和多轴飞行器的最大区别在于智能程度和可实现的功能,我们自己所组装的四轴飞行器,通过两正,两反的电机实现稳定升空,但是要想多轴飞行器飞的稳定,易操控,还是需要飞控精准操控飞行器,而飞控就是区分多轴飞行器和无人机的关键硬件。

传统多轴飞行器的飞控部件,往往自稳系统都不是太成熟,导致风一吹,飞行器就左右晃。而如APM/大疆哪吒系列的飞控,自稳系统都是非常优秀的,即使无人机在空中悬停,人为使无人机倾斜,无人机也是可以稳定下来的。

现阶段,无人机的开发主要注重飞行姿态控制算法,和避障算法。

电机的参数

我们无人机所采用的电机往往是无刷直流电机,无刷直流电机的驱动方式采用三项换向结构,大部分的电机往往都是外转子无刷直流电机,外转子无刷直流电机可以适配不同的螺旋桨。无刷直流电机因为没有电刷,所以使用寿命非常长。同时因为技术的不断进步,现阶段的无刷电机往往可以在做到体积小的同时做到高转速或大扭力,提高力效。所以在多轴飞行器上,使用无刷直流电机是最好的选择。

我们可以看到在购买电机时店家会标注好电机的KV值,KV值就是在不装螺旋桨的情况下,电机每1V下提升的转速,例如3600KV值的电机,在3S(11.1v)电池的驱动下,理论转速为 11.1*3600=39960 RPM

KV值并不是越大越好,KV值越大的机器,往往扭力很小。KV值与电机体积成反比,电机的体积越大,扭力越大,线圈匝数越多,KV值越小。而往往小型体积的无刷直流电机都是高KV值。

关于无刷直流电机 的原理可以参考回形针Paper clip的这期视频
如何打造一款强劲的马达?

电机的参数例如1104,指的是电机内部的定子直径为11mm,高度为4mm,请注意!11mm或者4mm参数,均不是电机的体积参数,而是内部定子的参数。

在挑选螺旋桨的时候,往往高KV值的电机适配小尺寸螺旋桨,低KV值的电机适配大尺寸螺旋桨。