四轴飞行器

定义：四轴飞行器又称四旋翼飞行器、四旋翼直升机，简称四轴、四旋翼。这四轴飞行器（Quadrotor）是一种多旋翼飞行器。四轴飞行器的四个螺旋桨都是电机直连的简单机构，十字形的布局允许飞行器通过改变电机转速获得旋转机身的力，从而调整自身姿态。具体的技术细节在“基本运动原理”中讲述。因为它固有的复杂性，历史上从未有大型的商用四轴飞行器。近年来得益于微机电控制技术的发展，稳定的四轴飞行器得到了广泛的关注，应用前景十分可观。国际上比较知名的四轴飞行器公司有中国大疆创新公司、法国Parrot公司、德国AscTec公司和美国3DRobotics公司。小型的四轴飞行器可以自由地实现悬停和空间中的自由移动，具有很大的灵活性。此外，因为它结构简单，机械稳定性好，所以成本低廉、性价比很高。主要的应用是玩具、航模，以及航拍，新的应用也在不断的拓展之中。到2012年左右，国际上普遍认为四轴飞行器的控制已经不再是学术研究问题，而是成熟的技术。学术研究的方向也转向了基于四轴飞行器做智能导航或者多飞行器的编队控制。四轴飞行器的智能导航指的是利用机器视觉技术、人工智能技术让四轴飞行器能像人一样在复杂环境中活动。多飞行器的编队控制是指同时控制多个飞行器，或者让多个飞行器自主编队飞行。世界上较为优秀的四轴飞行器研究机构有美国宾夕法尼亚大学、瑞士联邦苏黎世理工学院、中国香港科技大学。四轴飞行器作为时下最热门的一种飞行器，已经越来越受到广大科学爱好者和商业公司的关注，从amazon的用四轴飞行器为客户投递包裹的设想就可见一斑。可以说四轴飞行器未来的应用前景十分广阔。这里所说的四轴飞行器不是单指四旋翼，是具有一个以上气动旋转轴的飞行器的俗称。笔者认为四轴飞行器未来发展方向主要有以下几个方面：一是可作为新概念交通工具。早在二战时，载人四轴的原型机已经被设计出来，但因为控制技术还跟不上，飞行器因不稳定而无法投入实际应用。二是安保领域。随着人工智能的不断发展，配备高清摄像机、各种安保设备的四轴飞行器将广泛应用在公安、消防、家庭和单位安保领域，四轴将成为极度智能、行动敏捷的电子警察、电子消防员、电子保安、电子管家，也许在不久的将来，你会因为有一个会飞的家庭照看机器人而感到无比的贴心和安全。三是建筑领域及其它高危作业环境。TED大会上展示的四轴飞行器搭建建筑的视频也许不少爱好者都看过，这是相当有前景的应用，比起3D打印一座房子，用一群微小的四轴飞行器来构建庞大的建筑更加切合实际和灵活髙效，也许有一天你路过建筑工地，看到头顶上不是一群建筑工人在忙碌，而是一群嗡嗡作响的四轴飞行器在井然有序的工作，那个时候你可不要吃惊眼前看到的一切。注：本名词内容引自百度百科