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四旋翼无人机是一种通过四个螺旋桨产生升力和控制力的飞行器。它的基本结构包括机身和四个对称分布的螺旋桨。其中1号和3号螺旋桨顺时针旋转,2号和4号螺旋桨逆时针旋转,这种设计可以抵消扭矩,保持无人机的稳定。
无人机的垂直运动原理很简单。当四个螺旋桨同时增加转速时,总推力增大,无人机开始上升。当推力等于重力时,无人机保持悬停。当推力小于重力时,无人机开始下降。这种精确的推力控制是无人机稳定飞行的基础。
无人机的前后运动通过俯仰控制实现。当需要前进时,后面的螺旋桨转速增加,推力增大,使无人机机头向下倾斜并向前飞行。相反,当需要后退时,前面的螺旋桨转速增加,使机头向上倾斜并向后飞行。这种差动推力控制是无人机水平运动的核心原理。
无人机的左右运动通过横滚控制实现。当需要向左移动时,右侧的螺旋桨转速增加,推力增大,使无人机向左倾斜并向左飞行。相反,当需要向右移动时,左侧的螺旋桨转速增加,使无人机向右倾斜并向右飞行。这种横向的差动推力控制让无人机能够灵活地进行侧向运动。