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翼无人飞行器自主飞行控制原理

与传统直升机相比,四翼飞行器有下列优势:各个翼对机身所施加反扭矩与旋转方向相反,因此当电机1和电机3逆时针旋转同时,电机2和电机4顺时针旋转,可以平衡翼对机身反扭矩。...再次,利用陀螺进行物体姿态检测需要进行累计误差消除,怎样建立误差模型和通过组合导航修正累积误差是一个工程难题。...下面将逐个说明飞行器各种飞行姿态: 垂直运动——在图中,因有两对电机转向相反,可以平衡其对机身反扭矩,当同时增加四个电机输出功率,翼转速增加使得总拉力增大,当总拉力足以克服整机重量,四翼飞行器便离地垂直上升...由于翼1升力上升,翼3升力下降,产生不平衡力矩使机身绕y轴旋转方向如图所示),同理,当电机1转速下降,电机3转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器俯仰运动。...翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反反扭矩,为了克服反扭矩影响,可使四个翼中两个正转,两个反转,且对角线上来年各个翼转动方向相同。

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无人直升机之翼篇

一、旋转方向旋转,有的翼是右旋,有的是左旋。...三、尾翼 牛顿第三定律告诉我们“相互作用两个物体之间作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上”。...所以当直升机驱动旋转翼也必然会对直升机产生一个反作用力矩,如果只有一个翼,没有其他措施,直升机机体会进入“不由自主”旋转。...尾桨产生作用力沿水平方向,并且与机身垂直,对机身重心有一个力矩(转矩)。再仔细看,尾桨力矩使机身转动方向必然和主转动方向相反。在设计时,要保证尾桨转矩与动量矩大小相等方向相反。...它两幅翼安装在同一个轴上,分别朝不同方向旋转,二者动量矩必须大小相等,构成平衡。若是双轴两翼情况(如V-22鱼鹰直升机),要求两个转动方向相反且动量矩相等。

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翼飞行器1——结构和控制原理

四轴飞行器是一个在空间具有6个活动自由度(分别沿3个坐标轴作平移和旋转动作),但是只有4个控制自由度(四个电机转速)系统,因此被称为欠驱动系统(只有当控制自由度等于活动自由度时候才是完整驱动系统)...在上图中,电机 1和电机 3作逆时针旋转,电机 2和电机 4作顺时针旋转,规定沿 x轴正方向运动称为向前运动,箭头在运动平面上方表示此电机转速提高,在下方表示此电机转速下降。...当外界扰动量为零,在翼产生升力等于飞行器自重,飞行器便保持悬停状态。...由于翼1 升力上升,翼 3 升力下降,产生不平衡力矩使机身绕 y 轴旋转,同理,当电机 1 转速下降,电机 3转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器俯仰运动。...(4)偏航运动: 翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反反扭矩,为了克服反扭矩影响,可使四个翼中两个正转,两个反转,且对角线上各个翼转动方向相同。

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Crazepony固件-裸机版本

你如果搜索开源翼,大概率会出现这个。主人公以博客形式将这个东西从有到无过程记录下来了。我比较敬佩,但是真正到了实现地方,笑死,根本没有人讲为什么。...因为这份飞控代码是作者倾入了很多心血做,所以文档还不错,我为什么没有说很不错,因为只说了一些表面的原理,落实到代码上面他还是没有讲,所以我觉得是一个遗憾.我来补上这个版本吗? 国内怎么说呢。。。...pitch():俯仰,将物体绕X轴旋转(localRotationX) yaw():航向,将物体绕Y轴旋转(localRotationY) roll():横滚,将物体绕Z轴旋转(localRotationZ...如果推动遥控器向前飞行,飞行器还是向它起飞头指示方向飞行,即使这个时候飞行器在飞行过程中改变了机头方向(操纵了遥控航向角),那么 这个飞行器运行在无头模式。...所以可以看到,无头模式飞行器是以它起飞头指示方向为前,其运行前后左右是参考地理坐标系(也就是地球坐标系)。所以飞无头模式,操控手尽量不要旋转,否则就会混淆运行前后左右。

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如何建立您一个机器人

pi然后使用python脚本检查连接到IR传感器模块GPIO引脚是否变为低电平。如果低电平,则指示直流电机首先向相反方向移动,然后转动。...来自树莓pi四个输出GPIO引脚控制两个电机旋转方向。然后将电机两个端子连接到电路板4个输出端子。然后,电机根据来自覆盆子pi命令由9V电池供电。从树莓pi控制电机逻辑如下: ?...您将注意到,两个电机都是先沿一个方向旋转,然后在相反方向旋转一秒钟。这个过程重复,直到你中断它。...当用户按下按钮,机器人被激活,之后机器人向前移动并检查是否有障碍物出现在其前方。每当您IR模块检测到其前面5cm内一个物体它会告诉树莓pi一个物体在它附近(发送数字低信号)。...然后,pi向电机发送命令,使其沿相反方向移动,然后右/左转,机器人通过躲避物体向前移动。再次按下按钮,机器人将被停用。

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翼无人机入门原理

根据牛顿第三定律,翼在旋转同时,也会同时向电机施加一个反作用力(反扭矩),促使电机向反方向旋转。...这也是为什么现在直升机都会带一个「小尾巴」,在水平方向上施加一个力,去抵消这种反作用力,保持直升机机身稳定。...而回到四翼飞行器上,它螺旋桨也会产生这样力,所以为了避免飞机疯狂自旋,四翼飞机四个螺旋桨中,相邻两个螺旋桨旋转方向相反。...但是当要飞机原地旋转,我们就可以利用这种反扭矩,M2、M4两个顺时针旋转电机转速增加,M1、M3号两个逆时针旋转电机转速降低,由于反扭矩影响,飞机就会产生逆时针方向旋转。...倾斜侧面平视如下图,这时螺旋桨产生升力除了在竖直方向上抵消飞机重力外,还在水平方向上有一个分力,这个分力就让飞机有了水平方向加速度,飞机也因而能向前飞行。

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用Mathematica中阿基米德螺线和复杂代数分析太空中杂耍模式

记住,任何复数向量乘以一个单位复数会旋转它,旋转角度是正实轴和这个向量夹角。在Mathematica中,如果您有一个单位复向量,您可以计算这个向量Arg,它会告诉您旋转角度是多少。...上面的右图显示了杂耍者在旋转框架中看到东西。您注意到这些球是如何以弧线运动吗? 要在旋转坐标系中生成绘图,如上图右侧所示,只需将线函数TL乘以一个以相同角速度向相反方向旋转指数函数。...在本节结束,您会理解我为什么选择这个路径。...现在要旋转我们对球轨迹视角,通过乘 将整个系统旋转到相反方向 这实际上与我们在旋转框架上绘制函数相同。但是,如果我们看看我们时间变量结束地方,我们可以看到方程只是具有指数项乘以线性项。...使用线性代数书写,该力表示为 FC= -2m(ωxv'),其中m是物体质量,ω 是角速度,v' 是物体旋转坐标系中速度。 离心力通常被认为是汽车快速转向或在旋转嘉年华骑行中术语。

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翼飞行器绪论

人们为什么最终选择了多翼飞行器?...其中螺旋桨1、3逆时针旋转;2、4顺时针旋转 • 拉力抵消重力 • 四个螺旋桨拉力产生滚转、俯仰力矩为零 • 偏航力矩为零,四个螺旋桨反扭矩效应均被抵消 多数直升机即单翼直升机都有一个小垂直尾桨来抵消反作用力矩...,或者采用共轴双桨,上下两个螺旋桨转动方向相反,从而抵消之间反扭矩作用。...(2)升降运动 同时同量地增加四个螺旋桨转速,则螺旋桨产生总拉力增大,力矩和依然为零。 拉力大于重力,四翼就会上升 ?...在这个假设下,我们最终得到,桨叶角加速度与多特征长度平方倒数成正比,也就是多翼尺寸越大,角加速度越小,即机动性低。

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实用技巧|AD19快捷键大全

原理图编辑器与PCB通用快捷键 快捷键 相关操作 Shift 当自动平移时,加速平移 Y 放置元件,上下翻转 X 放置元件,左右翻转 Shift+↑(↓、←、→) 在箭头方向以10个栅格为增量移动光标...↑、↓、←、→ 在箭头方向以1个栅格为增量移动光标 Esc 退出当前命令 End 刷新屏幕 Home 以光标为中心刷新屏幕 PageDown或Ctrl+鼠标滑轮 以光标为中心缩小画面 PageUp或Ctrl...Ctrl+Alt+O 选择需要打开文件 Alt+F5 全屏显示工作区 Ctrl+Home 跳转到绝对坐标原点 Ctrl+End 跳转到当前坐标原点 PCB编辑器快捷键 快捷键 相关操作 Shift...+R 切换3种布线模式 Shift+E 打开或关闭捕获电气栅格功能 Ctrl+G 弹出捕获栅格对话框 G 弹出捕获栅格选单 Backspace 在放置导线,删除最后一个拐角 Shift+Spacebar...切断线 + 切换工作层面为下一层 — 切换工作层面为上一层 Ctrl 暂时不显示电气栅格 Ctrl+M 测量距离 Shift+Spacebar 旋转移动物体(顺时针) Spacebar 旋转移动物体

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射影几何变换基本原理

几何变换:平移/旋转/缩放 无论在二维空间还是三维空间,物体几何变换都围绕着平移、旋转、缩放而展开,只是3维空间需要考虑空间直角坐标系(笛卡尔坐标系)x、y、z三个维度变换值,其中由系统自动设定维度值我们称作...在我们动态贴画场景中,希望能实现这样效果:当用户指定屏幕上某一点就能于这一点所在物体表面贴上一层贴花。...这个需求抽象出来就是要利用射线追踪技术,以主视摄像机为起点,摄像机朝向为方向向量发出射线,再根据撞击点法线确定贴花方向。...鼠标平移作为最常用二维连续型输入设备,总是被用来控制人物/镜头朝向(单位球面),我们贴花项目中也不例外,让鼠标来决定贴花平移这2个维度,剩下一个维度自然由射线长度决定,所以"隐含维度"只有1个...因为这种设计模式符合用户习惯:我们在手机端翻滚很长网页,手指滑动速度并不和页面滚动速度并一致,而是后者加速度。同理,每次缩放增量不是一个固定值而是原来尺寸固定倍数(比如1.1)。

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卷及网络弱点,有人想用胶囊网络给解决掉

话不多说,来看看这个听起来就像「一颗一颗药摆在你面前」网络是怎么样。 卷积网络有平移不变性 平移不变性是什么呢?假设我们有一个可以分类猫模型,你给这个模型看一张猫图片,它会预测出这是一只猫。...当我们看到上面的这个字母,我们是会在脑里边默默地把他旋转到一个它们一般所放置参考点,类似于: ? 而由于卷积网络其设计特性,它就不会有这样操作。...简单地说,它就是电脑在屏幕上渲染物体一个相反映射。...这样就会在一个较低维度(2D)输出物体部分姿态,这就是我们在屏幕上所看到画面了。 ? 那么为什么我们不能反过来做呢?让低维空间像素图片去乘以变换矩阵逆,来得到整个物体姿态。 ?...因此,在某种意义上,当图片和全局线性复本相乘,就是在做一个旋转和平移」操作。 动态路径规划 路径规划是把信息传播给另一个能够更加高效处理信息操作者行为。

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用深度学习拯救手抖星人!Facebook详解全景照片修复技巧

最近,我们开始探索,利用深度神经网络自动调整360度照片方向,给用户手机带来更多真实沉浸式体验。...因此我们面临挑战之一在于,在消息流加入360度照片之后,如何帮助人们更快地浏览这些内容,同时确保当用户停下来欣赏某张360度照片时,提供完整分辨率版本,并支持旋转、拖动和缩放等功能。...如果直接提供完整分辨率版本,那么会导致当用户滚动消息流其他内容加载缓慢,并占用大量内存去处理照片。...360度照片旋转问题由两个参数来决定,分别为倾斜和滚动,如下图所示: 第三个轴,即相机角,主要通过改变最初相机俯仰角来影响照片,但其本身并不会造成场景旋转。...这种平均差异可以很好地估计每张训练照片真实方向。 因此在四元数和相机角、倾斜和滚动之间我们可以采用简单转换技术,从平均值得到更准确标签值。 在数据集重新打标签之后,我们展开了新一轮训练。

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SceneKit 场景编辑器-为您AR体验构建3D舞台

它们之间弧度是一次用一个旋转对象。 视口控件 视口下方是视口控件。在这个栏上,我们可以改变到不同视角。我经常将它设置为前面,因为这是在屏幕上添加模型起始角度。...节点变换涉及位置,旋转和缩放。 位置 位置是您放置模型位置。它由3D坐标组成:x,y和z。当所有坐标的初始位置设置为0,它是应用程序加载设备相机起始位置。...在此之前,让我们将视图更改为Front并倾斜大小写以从大约45度角轮廓中查看它。现在,转到对象库并添加全向灯,它将从该光源每个方向照亮场景。在场景左上角添加一个,在右下角添加另一个。...如果你旋转我们到目前为止模型,盒子和飞机之间有一个小空间,那很好。我们不是试图在这里复制完美的手表,而只是学习如何使用基本形状组装物体。 平面颜色 让屏幕变黑,就像手表处于非活动状态一样。...转到“ 材质”检查器,将“ 着色”更改为“ Blinn”,对于“ 漫反射”,选择从案例中保存颜色。 圆柱体旋转 皇冠方向不对,我们需要旋转它。它现在是水平,我们想让它垂直。

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【Unity3D】游戏物体操作 ③ ( 旋转操作 | 旋转工具 | 基本旋转 | 设置旋转属性 | 增量旋转 | 缩放操作 | 轴向缩放 | 整体缩放 | 操作工具切换 | 操作模式切换 )

, 绕 X 轴旋转 ; 绿圈 : 拖动该圈 , 绕 Y 轴旋转 ; 蓝圈 : 拖动该圈 , 绕 Z 轴旋转 ; 最外层还有一个 白圈 ; 2、基本旋转操作 鼠标左键按住旋转 : 在 Unity 旋转...游戏物体 GameObject , 逆时针 旋转 为正度数 ; 顺时针 旋转 为负度数 ; 3、设置旋转属性 设置旋转属性 : 物体 X轴 | Y 轴 | Z 轴 旋转角度 , 可以在 " Inspector...检查器窗口 | Transform 组件 | Rotation 属性 " 中指定 ; 4、增量旋转操作 增量旋转 : 如果按住 Ctrl 键 , 在使用鼠标左键拖动 物体周围 圆圈 , 每次增减...X 轴方向拖动 , 就可以对 物体 沿 X 轴方向进行缩放 , 此时在 Inspector 检查器界面 Transform | Scale | X 项 会显示 缩放倍数 3.860322 ; 3...、整体缩放 如果想要整体在 3 个轴方向上缩放物体 , 可以点击物体 中间 灰色 方块 , 如下图红色矩形中方块 , 拖动整体缩放 ; 此时查看 Inspector 检查器 | Transform

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平衡二叉树之AVL树

AVL树数据结构 为了方便计算每个节点平衡因子,对二叉树数据结构进行修改,增加一个数据单元用于记录以该节点为root子树高度,重新定义数据结构如下(代码采用C实现): ? 2....AVL树旋转操作 AVL在插入和删除节点造成不平衡时候需要对发生不平衡节点及时调整,调整方法为旋转操作。...根据造成不平衡节点出构型可分为:LL 、RR 、LR 、RL型,对应操作则为单和双,下面分析一下各种构型具体操作方法。...RR够型和LL够型成对称关系,操作方向相反,此处就省略了。 ?...构型 操作 对应函数 LL型 单:右旋 RR型 单:左旋 LR型 双:先左旋后右旋 RL型 双:先右旋后左旋 3.

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基础渲染系列(四)——光照(Unity)

相反,球体顶点法线都指向不同方向,从而产生平滑插值。 1.2 动态批次 当旋转它们时候,立方体法线发生了一些奇怪事情。我们预期每个立方体应该一直是相同颜色,但事实并非如此。...因此,需要一个矩阵。 ? 逆矩阵如何工作? 矩阵逆矩阵用 M-1表示。它也是一个矩阵,当它与某个矩阵相乘,将撤消该矩阵和另一个矩阵运算结果。彼此相反。所以 ?...通过将对角矩阵对角线反转,可以实现其逆矩阵。我们只需要考虑3 x 3矩阵。 ? 旋转矩阵可以一次视为一个轴,例如绕Z轴。通过简单地旋转Z,−Z弧度可以撤消Z弧度旋转。...当研究正弦波和余弦波,您会注意到sin(-z)=-sinz和 cos(-z)= cosz。这使得逆矩阵变得简单。 ? 请注意,旋转逆函数与原始矩阵在其主对角线上翻转方向相同。...它会自己计算,因为它会与正常情况进行比较。与往常一样,着色器编译器将摆脱所有未使用代码。因此,你不必担心性能问题。 最后一个参数是间接照明。

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【一统江湖大前端(8)】matter.js 经典物理

另一种典型场景是物体之间发生非对心碰撞,也就是物体运动方向延长线并不经过另一个物体质心,运动模拟为了简化计算通常会忽略物体因碰撞造成旋转,将物体速度先分解为指向另一物体质心方向分量和垂直于该连线分量...游戏中首先需要实现一个模拟地面,否则所有物体就会直接坠落到画布以外,接着需要制作一个弹弓,当玩家在弹弓上按下鼠标并向左拖动,弹弓皮筋就会被拉长,且中间部位就会出现一只即将被弹射出去小鸟。...,而空气阻力与合速度方向相反,整个飞行过程中就需要在每一帧中更新小鸟速度。...这个示例中约束两端平衡位置是重合在一起,当玩家使用鼠标拖动小鸟图案附着点离开平衡位置后,就可以看到画面上渲染出两点之间弹簧约束,当用户松开鼠标后,弹簧就收缩,附着点就会回到初始位置,回弹过程是一个类似于阻尼振动过程...,你只需要在每一帧更新物体属性将物理模型关键信息(通常是位置坐标和旋转角度)同步给渲染模型就可以了。

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数字孪生:第三人称鼠标操作

物体旋转(orbit) 三维可视化和角色扮演游戏一个重要区别就是,前者绕物体旋转,后者绕自己旋转,这也是第三人称与第一人称区别。...绕物体旋转可以抽象成一个经纬网:球心是物体,臂长是半径,相机yaw(纬线)和pitch(经线)都是在球面上运动。...被绕这个物体就是pawn本身,及焦点,相机旋转物体也随之旋转,只不过都是绕焦点旋转。...水平移动 前面提到,鼠标垫是二维,但三维旋转有3个维度,因此必须牺牲掉一个维度,所以相机旋转只能偏航(yaw)、俯仰(pitch),无法翻滚(roll).同理,三维移动也有3个维度(x、y、z),鼠标只能实现水平面方向平移...鼠标沿横轴移动,只需要让pawn沿自身坐标系Y轴移动即可,但鼠标纵轴移动,情况稍微复杂一点,pawn需要沿着面前世界水平线运动,也就是俯仰,弹簧臂扫过平面与水平面的交线,然后计算这条线在自身坐标系中

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HTML5设备定向小实践

deviceorientation事件,提供了设备物理方向信息,表示为一系列本地坐标系角。...如果在设备旋转或展开滑动键盘屏幕方向发生变化,这不会影响关于设备坐标系方向。用户希望获得这些屏幕方向变化可以使用现有的orientationchange事件。...旋转必须使用右手规则,即正向沿一个旋转为从该轴方向看顺时针旋转。 以两个坐标系重合为初始状态,旋转应用下列规则: 以设备坐标系z轴为轴,旋转alpha度。alpha作用域为[0, 360)。...deviceorientation事件提供一个absolute属性参数,值为true,提供三个角度绝对值, 为false,提供任意方向相对值。...accelerationIncludingGravity与acceleration属性所取数值相同,但会加上一个加速度相等方向相反反重力加速度。

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欧拉角和万向节死锁

可以伸出双手像下图一样比划下,就知道为什么称为左手坐标系和右手坐标系了。 左手坐标系和右手坐标系还有一个区别,是它们旋转方向。当绕 Z 轴旋转 90° ,是顺时针还是逆时针旋转呢?...还是伸出双手,握拳,大拇指伸出,大拇指指向旋转方向,其他手指弯曲方向就是旋转方向。...一个比较有意思点是,只要按照相反顺序旋转,固定轴旋转和体轴旋转一样,比如体轴按照 YXZ 旋转,那么固定轴按照 ZXY 旋转相同角度,旋转结果是相同!大家可以自己做下实验体会一下。...而是两个定向之间插值问题,如果看了上方视频,可以发现当第二个轴旋转 90 度,让它再旋转到一个定向,会发生不自然旋转,这可能就会照成物体突然晃动等问题。...万向节死锁是欧拉角第二个轴旋转角度是正负 90 度,将会失去一个自由度,它会让两个定向之间插值变得不自然,要解决万向节死锁问题需要用到四元数。

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