众所周知的直升机有一个电机,而多轴机是一种独特的飞机,配备两个或更多的电机。 我们将向您介绍一些流行的多轴机电类型,并探索这些配置的优缺点。

什么是多轴机(Multirotor)
多通道(被称为多转子)通常使用固定螺距螺旋桨,​​因此通过改变每个电动机的相对速度来实现车辆运动的控制。 无线电控制多用户越来越受到空中摄影和土地测量的普及。 最近,无人机赛车是一个热门话题,其中多人使用在赛车和自由式比赛中。

有多种类型的多轴机。 它们通常由所使用的电动机的数量分类,例如,三机型多机是称为三轴机,并且该配置也可以称为Y3。 在这篇文章中,我们将讨论以下类型的多轴机:

  • Bicopter
  • Tricopter-三轴机(Y3,T3)
  • Quadcopter -四轴机(X4,Y4,V型尾,A尾)
  • Pentacopter
  • Hexacopter – 六轴机(Y6)
  • Octocopter – 八轴机(X8)

双电机 – Bicopter

BiCopter有两台电机可以通过舵机移动到所需的倾斜角度。 它看起来类似于“阿凡达武装直升飞机”(如果你看过电影“阿凡达”)。 以下是双子座头盔武装直升机的例子。

双子座可能是最便宜的多机配置,因为它只使用两个电机和两个舵机。 但这也是飞行中稳定最困难的平台。 由于只有2台电机,起重力最小。

Bicopter不是一个非常受欢迎的配置爱好者,互联网上没有太多的信息可以找到。

三轴机 – Tricopter

Tricopter有3个电机,通常为“Y”形,手臂通常为120度。 有时也可以在“T”形中找到三分裤。

前臂上的两个螺旋桨旋转相反的方向相互抵消。 后部电机可以通过伺服器左右倾斜以实现偏航机构。

这是我之前建造的“Y3”三角肌 。 这是一个“ T3”Tricopter的例子 。

这是一个受欢迎但相对便宜的配置,因为它只需要3台电机,尽管您还需要额外的伺服器,但通常比无刷电机便宜。 一般来说,三轴机与其他具有更多电动机的多轴机比不太稳定,由于尾部伺服和机械人员在碰撞中的脆弱性,其性能并不稳定。 对于爱好者来说,由于偏航机制也难以建立。

与四轮直升机相比,Tricopter有更多的偏航性 。 这是什么意思,当一个四足直升机或二次角叉车,他们这样做是通过减速一半的电机和加速另一半。 如果直升机已经全速(所有电机都是100%),则必须降低速度以使偏航发生。 然而,在Tricopter,它使用伺服来实现偏航,所以当同样的情况发生时,它会减少推力。

由于电机数量较少,起重功率也较低。

四轴机 – QuadCopter
四脚架有四个电机安装在对称框架上,每个臂对于X4配置通常为90度。 两个电机顺时针旋转,另外两个电机旋转CCW(逆时针)以产生相反的力以保持平衡。 Quadcopter是最受欢迎的多轴配置,具有最简单的机械结构。 它被广泛用于“迷你四杆”形式的无人机比赛 。

四轴机有两种主要配置:X或+。 X配置更受欢迎,因为您可以将推进器保留在相机的视野之外(用于FPV和空中拍摄)。 有些人飞过加号(+)配置,因为它更直观,像飞机一样飞行。 找出方向很容易。

还有H配置,这允许将相机很好地放置在框架上,以避免在相机的视图中具有螺旋桨。 关于X或H是否更好 ,尤其是在mini quad社区,总是有争议 。

Y4型-4轴机

它看起来像一个三轴机(Tricopter),但没有尾部伺服。 前面有两个正常的螺旋桨和马达,分别安装在一个臂上,两个同轴马达在后面。 由于没有偏航机制,它在机械上比三轮车更简单。

虽然他们的重量几乎相同,他们比起三轮车有大约1/3的起重力。 它们通常比三线制更可靠,因为没有潜在的伺服问题。

VTail和ATail – 4轴机

V型尾部和A型尾部基本上是四通直角配置,前置电机位于正常的四叉臂上,而后部电机位于靠近的位置,向内或向外倾斜。 这是一个四轮直升机和一个三轮机的混合,非常类似于Y4配置。

这不是流行的配置,因为它具有更低的功率效率(尾部电动机的气流干扰)。 然而,VTail / ATail肯定看起来很棒,并提供了更好的方向可见性。

五轴机 – Pentacopter

这个配置没有太多的信息,因为它不是一个受欢迎的设置。 但是,有人建立了这个,并验证了这个很酷的配置的可行性。

五角面机的一个明显的优点是两个前臂的广角,允许螺旋桨尽可能远离相机视图。 看看这篇文章关于一个示例pentacopter项目

六轴机 – Hexacopter

六轴机(Hexacopter)具有6个电机,在对称框架上通常以60度的间隔安装,具有三套CW和CCW电机/推进器。

六轴机与四轴机非常相似,但它们与额外的电机提供更大的起重能力。 冗余也有改善:如果一个电机发生故障,飞机仍然可以保持稳定足够的安全着陆。 缺点是它们的尺寸越来越大,构建成本更高。

六轴机 – Y6 Hexacopter
Y6在“Y”形框架上有6个电机。 它们的形状与三角形相似,但每臂上有两个电机,一个在另一个上。 它在同一个臂上使用CW和CCW螺旋桨,而不是使用伺服来实现偏航。

这种多重飞行器可以做得非常紧凑(与三轮机相似),但具有类似的提升能力。 然而,由于同轴电机的布置,Y6配置效率较低。

八轴机 – Octocopter

一个典型的八叉车在同一级有8台电机,配有四套CW和CCW螺旋桨。

八聚体类似于四聚体和六聚体。 这就像升级版的六角锥具有更大的提升能力和冗余度。

然而,大量电机意味着它们吸收更多电流,您可能需要携带多个电池组。 这也是很昂贵的。

他们非常受欢迎,作为航空摄影平台和携带沉重,专业的摄影装备。

八轴机 -X8 Octocopter

X8型八合一机使用8个安装在四个臂上的电机,在“X”形框架上,有四组CW和CCW道具。 特性与Y6相似。

如何选择合适你的多轴配置?

这取决于你将要做的事情。 对于赛车或自由式,你会选择四轴机或三轴节的。 即使你崩溃了,更少的道具取而代之(当你快速飞行并且靠近时,会发生更多的道具)。 对于航空摄影,如果您只是使用GoPro进行录制,您可以使用遥控器。 但是,如果要携带较重的齿轮,如万向节,或者您想要一个更稳定可靠的平台,您可能需要考虑一个六轴机Y6,甚至八轴机X8.

同轴电机布置

在Y6,X8,Y4多机配置中,我们遇到了一些叫做同轴电动机的装置 。 他们有一些利弊。

同轴电机布置的优点

  • 当有超过5台电机存在时,它提供冗余:如果一个电机故障,飞机仍然可以保持空气平衡并允许其安全着陆
  • 节省空间
  • 可能使框架可折叠更好的移动性

缺点

  • 功率损耗约10-20%。 基本上,底部电机只是转过了已经加速的空气,它的效率正在下降
  • 驾驶员可以监督他们,螺旋桨可以更容易地被障碍物所困扰
  • 由于螺旋桨位于手臂的上方和下方,因此很难从相机的视野中隐藏
  • 很难找到合适的起落架

本文摘录: https://oscarliang.com/types-of-multicopter/ 本用Google 翻译

九月 21st, 2017

Posted In: 无人飞机

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