低风阻小型四旋翼无人飞机设计与制作.pdfVIP

低風阻小型四旋翼無人飛 機設計與製作 組長:高勝輝 組員:郭柏成 郭俊廷 林政崴 翁煜齊 康仕杰 研究動機 演講者:郭俊廷 特色: 1.無人航空載具其最大的特色在於不需人員駕駛 2.只需運用遠端控制來完成各項指令或任務 3.較於傳統飛機，更能保障人員安全且可運用的範圍相對 更廣，因此世界各國皆相競投入無人飛機的研究 4.早期無人航空載具應用範圍主要在軍事用途上 ，近期則 演進為無人偵察機，而在先進國家則進而開發無人攻擊機 •無人飛機的發展依大小及類型而有所區分，大略分為無 人作戰載具、高空長航時無人飛機、微型無人飛機…等 •微型無人飛機是最為適合作為研究的無人飛機，主要在 於成本低廉、攜帶方便，且現今各種元件尺寸微小化， 故非常適合當作測試及學術用機且其隱匿性高，也可運 用在軍事用途上 1.緒論 • 本研究之四旋翼無人飛機為近期最為廣泛發展的微型無人飛機之 一，其屬於一種六自由度的垂直起降機 。 • 過去 ，旋翼型無人飛機曾有一度發展時期，但礙於穩定性、控制 性不佳等問題，因而就此停擺 。 • 直至現今科技發展，使得飛控零件越來越多樣化且功能性越來越 強大，才又逐漸興起 。 四旋翼無人飛機優點: • 四旋翼無人飛機裝配四個旋翼，運用四個旋翼間的轉速控制，達 到各種飛行姿態 • 與一般固定翼無人飛機的飛行方式不同 ，不需跑道即能完成垂直 起降，因此可進行定點飛行，且相較於遙控直昇機飛行來的穩定、 控制性更為良好 • 可藉由配置攝影機或武器的方式進行定點拍攝、探索、偵察、 攝 影、勘災、攻擊…等任務 • 四旋翼無人飛機發展蓬勃迅速、樣式眾多，但國內對於此領域的 文獻還未十分完整 • 現今機體類型大多皆未考量到整體結構強度及抗風性 ，因此本研 究將設計製作一台低風阻性的四旋翼無人飛機 • 藉由材料機械性質的量測、有限元素分析 、實際測試的方式來加 以驗證本研究之四旋翼無人飛機的可行性 3.研究動機與目的 1.設計方面幾乎未考量飛於空中時的的受風情形及整體結構的強度 2.四旋翼無人飛機的特色在於能夠穩定飛行 3.如果易受風的影響導致機體本身不穩，將會失去它原先的優勢 。 3.研究動機與目的 1. 研究將自行設計及製作一架具流線形和一定的結構強度的四旋 翼無人飛機 2. 藉此來降低其風阻係數並使整體不會因強度不足造成機體經常 需要維修 3. 與一般市面上的四旋翼無人飛機不同處在於本研究所 設計之機 體其電子零件及線路部份皆置於內部 ，以防止外在因素使主要控 制零件有所毀損，並使整體受風的影響力降低。 機體設計 演講者:郭柏成 原理(飛行原理) • 四旋翼無人飛機顧名思義是由4個主旋翼組成，可藉由控制個旋 翼間的轉述來完成所需飛行姿態 • 旋翼間的前後左右懸易轉動方向相反且距離相同，藉由此方法來 抵消旋翼間的慣性作用 • 四旋翼無人飛機飛行姿態大略可分上升、下降、前進、後退、左 旋轉、右旋轉、左平移、右平移，主要控制方式是藉由微電腦控 制晶片接收到所下達指令後， 訊息傳送至各馬達內，來完成動作 原理(動力系統) • 四旋翼無人飛機的動力主要來源是來自4顆馬達，運月馬達之間 不同轉速來達成不同飛行型態 • 馬達分類很多種可分為直流無刷馬達以及直流碳刷馬達 無刷