空中機(jī)器人課件

第一單元

了解空中機(jī)器人還記得機(jī)器人一詞是如何誕生的嗎？人類(lèi)從古至今，從未停止過(guò)對(duì)美好生活的追求與探索。幾千年中，從古代機(jī)器人到近代機(jī)器人，再到如今智能機(jī)器人發(fā)展歷史的長(zhǎng)河中，機(jī)器人已經(jīng)在人類(lèi)的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。在全世界陸地機(jī)器人、空中機(jī)器人、水下機(jī)器人的蓬勃發(fā)展中，其中發(fā)展比較快的是空中機(jī)器人。你對(duì)空中機(jī)器人有多少的了解呢？你想知道空中機(jī)器人是怎樣發(fā)展的嗎？讓我們一同進(jìn)入空中機(jī)器人的世界吧。第1節(jié)無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)目標(biāo)：a、了解什么是無(wú)人機(jī)。b、了解什么是旋翼無(wú)人機(jī)。

c、了解什么是固定翼無(wú)人機(jī)。1.1了解什么是無(wú)人機(jī)你知道飛機(jī)是什么時(shí)候被發(fā)明的嗎？你對(duì)飛機(jī)又有怎樣的認(rèn)識(shí)呢？在1903年，美國(guó)的萊特兄弟制造出第一架依靠自身動(dòng)力進(jìn)行載人飛行的飛機(jī)“飛行者一號(hào)”，取得了試飛成功，為全世界的飛機(jī)發(fā)展史上做出了重大的貢獻(xiàn)。自從飛機(jī)被發(fā)明后，逐漸成為人類(lèi)現(xiàn)代文明不可缺少的交通工具，它深刻的改變和影響了人們的生活，并開(kāi)啟了人們征服藍(lán)天的歷史。1910年，在萊特兄弟所取得的成功的鼓舞下，來(lái)自俄亥俄州的年輕軍事工程師查爾斯?科特林建議使用沒(méi)有人駕駛的飛行器，就是用鐘表機(jī)械裝置控制飛機(jī)，使它在預(yù)定地點(diǎn)拋掉機(jī)翼并象炸彈一樣落向敵人。在美國(guó)陸軍的支持和資助下，他制成并試驗(yàn)了幾個(gè)模型，取名為“科特林空中魚(yú)雷”、“科特林蟲(chóng)子”。就這樣，人類(lèi)開(kāi)啟了空中機(jī)器人發(fā)明創(chuàng)造的新篇章。從前面的介紹中，我們了解到空中機(jī)器人即無(wú)人機(jī)是在戰(zhàn)爭(zhēng)的作用推動(dòng)下產(chǎn)生的，但是，你知道它是什么樣的機(jī)器人嗎？軍用領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)是對(duì)無(wú)人駕駛飛機(jī)(UAV)的簡(jiǎn)稱(chēng)，簡(jiǎn)而言之就是沒(méi)有人駕駛的飛機(jī)。更是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器，最早在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)是作為訓(xùn)練用的靶機(jī)使用的。從某種角度來(lái)看，無(wú)人機(jī)可以在無(wú)人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，可以被看作是“空中機(jī)器人”。追溯無(wú)人機(jī)的發(fā)展歷史，可以說(shuō)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是推動(dòng)無(wú)人機(jī)發(fā)展的動(dòng)力，而無(wú)人機(jī)對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的影響也越來(lái)越大。近年來(lái)在軍用機(jī)器人家族中，無(wú)人機(jī)是科研活動(dòng)最活躍、技術(shù)進(jìn)步最大、研究及采購(gòu)經(jīng)費(fèi)投入最多、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)最豐富的領(lǐng)域。80多年來(lái)，世界無(wú)人機(jī)的發(fā)展基本上是以美國(guó)為主線向前推進(jìn)的，無(wú)論從技術(shù)水平還是無(wú)人機(jī)的種類(lèi)和數(shù)量來(lái)看，美國(guó)均居世界之首位。空中機(jī)器人曾經(jīng)有過(guò)多種稱(chēng)謂，無(wú)人機(jī)（UAV）是其中的一種。自從1917年英國(guó)研制出世界上第一架無(wú)人機(jī)以來(lái)，無(wú)人機(jī)已經(jīng)歷了無(wú)人靶機(jī)、預(yù)編程序控制無(wú)人偵察機(jī)、指令遙控?zé)o人偵察機(jī)和復(fù)合控制的多用途無(wú)人飛器的發(fā)展過(guò)程。在越南戰(zhàn)爭(zhēng)，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)乃至北約空襲南斯拉夫的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)都被頻繁地用于執(zhí)行軍事任務(wù)。無(wú)人機(jī)以突出的戰(zhàn)績(jī)使各國(guó)高層軍事高層對(duì)它刮目相看，更加認(rèn)同無(wú)人機(jī)的軍事價(jià)值，這為無(wú)人機(jī)的迅速發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。二戰(zhàn)期間，美國(guó)海軍首先將無(wú)人機(jī)作為空面武器使用。1944年，美國(guó)海軍為了對(duì)德國(guó)潛艇基地進(jìn)行打擊，使用了由B-17轟炸機(jī)改裝的遙控艦載機(jī)。美國(guó)特里達(dá)因?瑞安公司生產(chǎn)的“火蜂”系列無(wú)人機(jī)是當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)獨(dú)一無(wú)二、產(chǎn)量最大的無(wú)人機(jī)。美國(guó)空軍、陸軍和海軍多年來(lái)一直在使用以BQM-34А“火蜂”靶機(jī)為原型研制的多型無(wú)人機(jī)。上世紀(jì)70-90年代及其以后，以色列軍事專(zhuān)家、科學(xué)家和設(shè)計(jì)師對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)裝備的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，并使以色列在世界無(wú)人駕駛系統(tǒng)的研制和作戰(zhàn)使用領(lǐng)域占有重要地位。1982年以色列航空工業(yè)公司(IAI)首創(chuàng)以無(wú)人機(jī)擔(dān)任其他角色的軍事任務(wù)。在加利利和平行動(dòng)（黎巴嫩戰(zhàn)爭(zhēng)）時(shí)期，偵察者無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)曾經(jīng)在以色列陸軍和以色列空軍的服役中擔(dān)任重要戰(zhàn)斗角色。以色列國(guó)防軍主要用無(wú)人機(jī)進(jìn)行偵察兵，情報(bào)收集，跟蹤和通訊。80—90年代，除了美國(guó)和以色列外，其他國(guó)家的許多飛機(jī)制造公司也在從事無(wú)人機(jī)的研制與生產(chǎn)?？梢哉f(shuō)，現(xiàn)在全世界都在制造無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)除了在軍事領(lǐng)域有著重要的作用，它在民用領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。民用領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)無(wú)人機(jī)正成為下一輪機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)之一，它的發(fā)展速度大大超出了人們的預(yù)期。盡管無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)概念最早是在二戰(zhàn)時(shí)期被廣泛應(yīng)用于軍工領(lǐng)域，但隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展與社會(huì)需求的演變，無(wú)人機(jī)逐漸擺脫掉給人們遙不可及、科幻、高端的產(chǎn)品印象，現(xiàn)在逐步走入了人們的日常生活。知名的電視節(jié)目“爸爸去哪兒”、“舌尖上的中國(guó)”等電視節(jié)目均采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行協(xié)助拍攝，使許多人第一次知道了無(wú)人機(jī)的存在。無(wú)人飛行器的應(yīng)用非常廣泛，可以用于軍事，也可以用于民用和科學(xué)研究。當(dāng)前，無(wú)人機(jī)在警用、城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、電力、搶險(xiǎn)救災(zāi)、視頻拍攝、快遞等行業(yè)都起到了不同的用途，盡管這些應(yīng)用目前主要還是在國(guó)外，但我國(guó)國(guó)內(nèi)各行業(yè)在無(wú)人機(jī)的應(yīng)用也在逐漸增多。知名歌手汪峰向章子怡求婚的時(shí)候，就曾經(jīng)用無(wú)人機(jī)參與遞送戒指的案例；而在航拍領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)拍攝大有成為影視行業(yè)標(biāo)配的趨勢(shì)。同時(shí)，受?chē)?guó)外快遞行業(yè)的影響，我國(guó)的順豐速運(yùn)也在近兩年啟動(dòng)了無(wú)人機(jī)快遞計(jì)劃，如果可行，無(wú)人機(jī)將大大降低其運(yùn)送成本。(a)城市規(guī)劃與管理(b)影視航拍(c)消防救援(d)農(nóng)業(yè)植保(e)交通監(jiān)管(f)電力巡線無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)，在軍事領(lǐng)域與民用領(lǐng)域均起到了重要的作用，使全世界的空中機(jī)器人發(fā)展有了更為廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。知道了無(wú)人機(jī)在軍事領(lǐng)域與民事領(lǐng)域的作用，你知道它其實(shí)分了很多很多種類(lèi)型的無(wú)人機(jī)嗎？無(wú)人機(jī)的分類(lèi)無(wú)人機(jī)家族體系龐大，分支眾多，可以從機(jī)身結(jié)構(gòu)、體積重量、飛行高度、航程、航時(shí)、用途等多個(gè)維度對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。當(dāng)前，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)以固定翼和旋翼無(wú)人機(jī)為主：固定翼無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)是續(xù)航能力強(qiáng)、飛行半徑大、巡航速度快、載重能力強(qiáng)，適用于高速、大范圍、重負(fù)載、長(zhǎng)航時(shí)、長(zhǎng)航程的任務(wù)類(lèi)型，例如靶機(jī)、戰(zhàn)略偵察和打擊、戰(zhàn)術(shù)偵察和打擊、航拍測(cè)繪等；旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)是操控性強(qiáng)，可垂直起降和懸停，主要適用于低空、低速、有垂直起降和懸停要求的任務(wù)類(lèi)型，例如艦載、影視劇或大型活動(dòng)航拍、搜救等。從平臺(tái)構(gòu)造的技術(shù)角度來(lái)分，無(wú)人機(jī)可劃分為六大陣營(yíng)，分別是無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人固定翼機(jī)、無(wú)人多旋翼飛行器、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘翼機(jī)、撲翼式微型無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)分類(lèi)及特點(diǎn)：無(wú)人機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1、避免犧牲空勤人員，因?yàn)轱w機(jī)上不需要飛行人員，所以最大可能地保障了人的生命安全。2、無(wú)人機(jī)尺寸相對(duì)較小，設(shè)計(jì)時(shí)不受駕駛員生理?xiàng)l件限制，可以有很大的工作強(qiáng)度，不需要人員生存保障系統(tǒng)和應(yīng)急救生系統(tǒng)等，大大地減輕了飛機(jī)重量。3、制造成本與壽命周期費(fèi)用低，沒(méi)有昂貴的訓(xùn)練費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，機(jī)體使用壽命長(zhǎng)，檢修和維護(hù)簡(jiǎn)單。4、無(wú)人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是能夠定點(diǎn)起飛，降落，對(duì)起降場(chǎng)地的條件要求不高，可以通過(guò)無(wú)線電遙控或通過(guò)機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。無(wú)人機(jī)缺點(diǎn)：1、主要表現(xiàn)在生存力低，在與有較強(qiáng)防空能力的敵人作戰(zhàn)時(shí)，無(wú)優(yōu)勢(shì)可言。2、無(wú)人機(jī)速度慢，抗風(fēng)和氣流能力差，在大風(fēng)和亂流的飛行中，飛機(jī)易偏離飛行線路，難以保持平穩(wěn)的飛行姿態(tài)。3、無(wú)人機(jī)受天氣影響較大，結(jié)冰的飛行高度比過(guò)去預(yù)計(jì)的要低，在海拔3000-4500m的高度上，連續(xù)飛行10-15min后會(huì)使飛機(jī)受損。4、無(wú)人機(jī)的應(yīng)變能力不強(qiáng)，不能應(yīng)付意外事件，當(dāng)有強(qiáng)信號(hào)干擾時(shí)，易造成接收機(jī)與地面工作站失去聯(lián)系。5、無(wú)人機(jī)機(jī)械部分也有出現(xiàn)故障的可能，一旦出現(xiàn)電子設(shè)備失靈現(xiàn)象，那對(duì)無(wú)人機(jī)以及機(jī)載設(shè)備將是致命的。隨著現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等高新科技水平的不斷提高，無(wú)人機(jī)即空中機(jī)器人將會(huì)得到更廣泛的普及，其應(yīng)用范圍與領(lǐng)域亦會(huì)隨之?dāng)U大。1.2了解什么是旋翼無(wú)人機(jī)最常見(jiàn)的飛行器通常被分為固定翼、直升機(jī)和多旋翼（四旋翼最為主流）。旋翼飛行器作為無(wú)線電遙控的一種類(lèi)型，其發(fā)展的歷史尚淺。在2010年之前，固定翼和直升機(jī)無(wú)論在航拍還是航模運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，基本上占有絕對(duì)主流的地位。然而，在之后的幾年中，因優(yōu)良的操控性能，多旋翼迅速成為航拍和航模運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的新星，但這仍然需要專(zhuān)業(yè)人員調(diào)試或裝配飛機(jī)。旋翼無(wú)人機(jī)的發(fā)展可以歸納為三個(gè)階段，即理論開(kāi)創(chuàng)階段、加速發(fā)展階段、未來(lái)發(fā)展階段。旋翼無(wú)人飛行器理論開(kāi)創(chuàng)于上世紀(jì)10年代，直升機(jī)研發(fā)之前。幾家主要飛機(jī)生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)出的在多個(gè)螺旋槳中搭乘飛行員的機(jī)型，這種設(shè)計(jì)開(kāi)創(chuàng)了多旋翼飛行器的理論。2007年以后，裝配高性能壓電陶瓷陀螺儀和角速度傳感器（六軸陀螺儀）的多旋翼無(wú)人飛行器開(kāi)始出現(xiàn)加速發(fā)展。伴隨著飛行器技術(shù)的進(jìn)步，多旋翼無(wú)人飛行器使用者會(huì)急劇增加。多旋翼飛行器也稱(chēng)為多軸飛行器，是直升機(jī)的一種，它通常有3個(gè)以上的旋翼。飛行器的機(jī)動(dòng)性通過(guò)改變不同旋翼的扭力和轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機(jī)，它構(gòu)造精簡(jiǎn)，易于維護(hù)，操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性高且攜帶方便。常見(jiàn)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(jiān)控、農(nóng)業(yè)植保、電力巡線等領(lǐng)域。對(duì)于目前多旋翼產(chǎn)品，一般分半自主控制方式和全自主控制方式。半自主控制方式是指自動(dòng)駕駛儀的控制算法能夠保持多旋翼飛行器的姿態(tài)穩(wěn)定（或定點(diǎn)）等，但飛行器還是需要通過(guò)人員遙控操縱。在這種控制方式下，多旋翼屬于航模。全自主控制方式是指自動(dòng)駕駛儀的控制算法能夠完成多旋翼飛行器航路點(diǎn)到航路點(diǎn)的位置控制以及自動(dòng)起降等。在這種控制方式下，多旋翼屬于無(wú)人機(jī)，而地面人員此時(shí)進(jìn)行任務(wù)級(jí)的規(guī)劃。作為無(wú)人機(jī)，多旋翼飛行器可以在無(wú)人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和搭載各種負(fù)載任務(wù)，可以被看作是“空中機(jī)器人”。相比其他類(lèi)別的無(wú)人機(jī)，多旋翼無(wú)人機(jī)具有靈活、簡(jiǎn)單的操控性，它不需要跑道便可以垂直起降，起飛后可在空中懸停。它的操控原理簡(jiǎn)單，操控器四個(gè)遙感操作對(duì)應(yīng)飛行器的前后、左右、上下和偏航方向的運(yùn)動(dòng)。1.3了解什么是固定翼無(wú)人機(jī)固定翼無(wú)人機(jī)作為無(wú)人機(jī)的一種,可以被應(yīng)用在輸電線路巡檢、航線設(shè)計(jì)、航攝設(shè)計(jì)、航空攝影中等領(lǐng)域，并有著出色的表現(xiàn)。固定翼無(wú)人機(jī)通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)和機(jī)翼的滑行實(shí)現(xiàn)起降和飛行，遙控飛行和程控飛行均容易實(shí)現(xiàn)，抗風(fēng)能力也比較強(qiáng)，是類(lèi)型最多、應(yīng)用最廣泛的無(wú)人駕駛飛行器。其發(fā)展趨勢(shì)是微型化和長(zhǎng)航時(shí)，目前微型化的無(wú)人機(jī)只有手掌大小，長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)的體積一般比較大，續(xù)航時(shí)間在10小時(shí)以上，能同時(shí)搭載多種遙感傳感器。起飛方式有滑行、彈射、車(chē)載、火箭助推和飛機(jī)投放等；降落方式有滑行、傘降和撞網(wǎng)等。固定翼型無(wú)人機(jī)的起降需要比較空曠的場(chǎng)地，比較適合林業(yè)和草地監(jiān)測(cè)、礦山資源監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)結(jié)合部的土地利用監(jiān)測(cè)以及水利、電力等領(lǐng)域的應(yīng)用。第2節(jié)無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成無(wú)人機(jī)一般由飛機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)、有效載荷系統(tǒng)（信息采集系統(tǒng)）和地面控制系統(tǒng)三大部分組成。飛機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)和有效載荷系統(tǒng)組成了整個(gè)飛行器，根據(jù)負(fù)載能力和實(shí)現(xiàn)任務(wù)的不同，一個(gè)平臺(tái)可以搭載多套有效載荷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能?，F(xiàn)在，我們來(lái)看看無(wú)人機(jī)與飛機(jī)的結(jié)構(gòu)組成有哪些不同呢？旋翼式無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)就是無(wú)人機(jī)本身及其上搭載的航電系統(tǒng)、飛行控制處理器等，它的主要作用就是作為一個(gè)運(yùn)輸工具搭載相應(yīng)的設(shè)備來(lái)完成給定的任務(wù)。無(wú)人機(jī)可以接收地面站的遙控實(shí)現(xiàn)被控飛行，也可以實(shí)現(xiàn)完全自主飛行。在被控飛行時(shí)，無(wú)人機(jī)可以將機(jī)載傳感器所采集到的數(shù)據(jù)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)所接收到的導(dǎo)航信息經(jīng)過(guò)一定處理通過(guò)無(wú)線通信鏈路發(fā)送給地面站，以供地面站的技術(shù)人員作為控制參考；在自主飛行時(shí)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)將被傳送到無(wú)人機(jī)的機(jī)載飛行控制中樞處理器，由預(yù)設(shè)的算法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后生成控制指令控制無(wú)人機(jī)自主飛行。無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航信息一般由導(dǎo)航系統(tǒng)提供。無(wú)人機(jī)的性能和通信距離則決定了無(wú)人機(jī)所能執(zhí)行的任務(wù)種類(lèi)。四旋翼無(wú)人飛行器飛行器能夠完成懸停、低速飛行、垂直起降和室內(nèi)飛行等固定翼無(wú)法完成的任務(wù)，與傳統(tǒng)意義上的直升機(jī)相比，又具有結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單、制造精度低、穩(wěn)定性好、較弱的陀螺效應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，在無(wú)人偵察、空中航拍、交通管理、森林防火、城市巡邏、空中快遞等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，迅速成為新的國(guó)際研究熱點(diǎn)，但是在國(guó)內(nèi)還處于初級(jí)研究階段，因此研究四旋翼飛行器有著極其重要的意義。四旋翼飛行器是通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變旋翼轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置。由于飛行器是通過(guò)改變旋翼轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)升力變化，這樣會(huì)導(dǎo)致其動(dòng)力部穩(wěn)定，所以需要一種能夠長(zhǎng)期保穩(wěn)定的控制方法。四旋翼飛行器是一種六自由度的垂直升降機(jī)，因此非常適合靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)條件下飛行。但是四旋翼飛行器只有四個(gè)輸入力，同時(shí)卻有六個(gè)狀態(tài)輸出，所以它又是一種欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。四旋翼飛行器主要由機(jī)架、電機(jī)、電調(diào)和槳葉組成，為了滿足實(shí)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(tǒng)。無(wú)人機(jī)機(jī)架就像是飛機(jī)的身體一樣，沒(méi)有了組成身體的結(jié)構(gòu)就不能算上真正意義的無(wú)人機(jī)?？梢哉f(shuō)，機(jī)架是多旋翼飛行器的機(jī)身架，是整個(gè)飛行系統(tǒng)的飛行載體。在四旋翼無(wú)人機(jī)中，它的機(jī)身在空中飛行時(shí)仿佛長(zhǎng)了四只翅膀的蒼鷹，在天空展翅飛翔，靈活機(jī)變，具有很強(qiáng)的操作性。電機(jī)是整個(gè)無(wú)人機(jī)飛行的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如果沒(méi)有了電機(jī)，無(wú)人機(jī)就不能產(chǎn)生動(dòng)能，形如一塊廢鐵，推動(dòng)了無(wú)人機(jī)的作用與價(jià)值。電機(jī)是由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，起到提供動(dòng)力的作用。電調(diào)在無(wú)人機(jī)中擔(dān)任了“大腦”的作用，它的名字全稱(chēng)叫電子調(diào)速器。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，電調(diào)主要提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令來(lái)控制電機(jī)，完成規(guī)定的速度和動(dòng)作等。它的作用非常重要，就像人類(lèi)餓了向大腦發(fā)出餓了的指令，從而使人完成吃飯的動(dòng)作一樣。槳葉是通過(guò)自身旋轉(zhuǎn)，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)功率轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，槳葉主要起到提供飛行所需的動(dòng)能。按材質(zhì)一般可分為尼龍槳，碳纖維槳和木槳等。其實(shí)，我們看到槳葉很容易想象到日常生活中比如蜻蜓的翅膀也很像無(wú)人機(jī)的槳葉，蜻蜓靠著扇動(dòng)翅膀達(dá)到平衡和飛翔，而無(wú)人機(jī)槳葉就是這個(gè)原理。電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，電池作為能源儲(chǔ)備，為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)和其他電子設(shè)備提供電力來(lái)源。日常生活中，我們經(jīng)常會(huì)使用到各種類(lèi)別的電池，比如用到的手機(jī)、電視搖控器、玩具遙控器等都需要電池。而對(duì)無(wú)人機(jī)而言，電池就是無(wú)人機(jī)的“心臟”，沒(méi)有了電池，“心臟”就會(huì)停止跳動(dòng)，因此說(shuō)電池是無(wú)人機(jī)能源儲(chǔ)備的核心。遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成，是整個(gè)飛行系統(tǒng)的無(wú)線控制終端?？吹较旅娴膱D片，你是否想到自己的搖控小車(chē)？通過(guò)遙控器操作，對(duì)小車(chē)發(fā)出前、后退的指令，指令發(fā)送到接收機(jī)，從而完成你的指令動(dòng)作。對(duì)無(wú)人機(jī)而言，也是同樣的原理。飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應(yīng)器元件，它就是無(wú)人機(jī)的“血液”。主要由陀螺儀（飛行姿態(tài)感知），加速計(jì)，角速度計(jì)，氣壓計(jì)，GPS及指南針模塊（可選配），以及控制電路等部件組成?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有了“血液”的供給，無(wú)人機(jī)就是沒(méi)有生命力的。多旋翼飛行器是通過(guò)調(diào)節(jié)多個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變螺旋槳轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，進(jìn)而達(dá)到飛行姿態(tài)控制的目的。小結(jié)：無(wú)人機(jī)是一個(gè)融合了多種學(xué)科的有成熟技術(shù)又在不斷發(fā)展的綜合性科技產(chǎn)品，它代表了人類(lèi)征服藍(lán)天的智慧與追求。在不斷經(jīng)歷著迅速變化的城市中，除了提供物流解決方案，無(wú)人機(jī)還可以為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提供多方面的基礎(chǔ)地理信息以及執(zhí)法取證，諸如城市道路橋梁建設(shè)、交通巡邏、治安監(jiān)控、城市執(zhí)法等除了軍用領(lǐng)域的其他領(lǐng)域。可以說(shuō)，凡是需要空中解決方案的地方，都將有無(wú)人機(jī)的一席之地。無(wú)人機(jī)將應(yīng)用在更廣闊的領(lǐng)域。思考與練習(xí)：1、你知道萊特兄弟是誰(shuí)嗎？2、世界上第一架飛機(jī)是如何產(chǎn)生的？3、飛機(jī)的雙翼起到的作用是什么？4、如果沒(méi)有戰(zhàn)爭(zhēng)推動(dòng)無(wú)人機(jī)的發(fā)展，你認(rèn)為無(wú)人機(jī)會(huì)延后多少年出現(xiàn)？為什么？5、你怎樣將無(wú)人機(jī)的概念解釋給你的家人？6、無(wú)人機(jī)相較于飛機(jī)，你認(rèn)為區(qū)別是什么？7、你知道的無(wú)人機(jī)有多少種？8、你知道目前中國(guó)生產(chǎn)無(wú)人機(jī)銷(xiāo)量占全世界最多的廠商是哪家嗎？9、