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四轴飞行器的历(lì)史

 

20世纪90年代之后,随着微机电系统(MEMS)研究的成熟,几克重的MEMS惯(guàn)性导航系(xì)统被(bèi)制作了出来,使得多旋(xuán)翼飞(fēi)行器的自动(dòng)控(kòng)制器可以做了。但是MEMS传感器(qì)数据噪音很大,不能直接读出来(lái)用,于是人们又花了一些(xiē)年的(de)时间研究MEMS去噪声的各种数(shù)学算法。这些算法以(yǐ)及自动控(kòng)制器本身通常需要速度比较快的单片机来运行,于(yú)是人们(men)又(yòu)等了(le)一些(xiē)年时间,等速(sù)度比较快的(de)单片机诞生。接着人们再花了若干年的(de)时(shí)间理解多旋翼飞行(háng)器的非线性系(xì)统结构,给它建模、设计控制算法、实现控制算法。

因(yīn)此(cǐ),直到2005年左右,真(zhēn)正稳(wěn)定的多旋翼(yì)无人(rén)机自动控(kòng)制器才被制作出来。之前一直被(bèi)各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞(fēi)行器系统突(tū)然出现在人们视野(yě)中,大家惊奇地发现居然有这样一种小巧(qiǎo)、稳定、可垂直起降、机械结构简单(dān)的飞行器存在。一时(shí)间(jiān)研究(jiū)者趋(qū)之若鹜,纷纷开始多旋翼飞行器的研发和(hé)使用(yòng)。

四旋翼飞行器是(shì)多旋(xuán)翼飞行器中最简(jiǎn)单最流行的一种。如上所述,最初(chū)的一段(duàn)时(shí)间主(zhǔ)要是学术研(yán)究人员研究四旋(xuán)翼。四旋(xuán)翼飞行器最(zuì)早出现在公众视野可能要(yào)追溯(sù)到2009年的著名印度电影《三傻(shǎ)》……2010年,法国Parrot公司发布了(le)世界上首(shǒu)款流行的四旋翼飞(fēi)行器AR.Drone。作为一(yī)个高科(kē)技玩具,它的性(xìng)能(néng)非(fēi)常优秀:轻便、灵活、安全(quán)、控制简单,还能(néng)通过传感器悬停(tíng),用WIFI传送相机图像到手(shǒu)机上。

AR.Drone的流行让(ràng)四旋(xuán)翼飞行器开始(shǐ)广泛进入人类社会。在玩具这个(gè)尺寸上(shàng),多旋翼飞行器的优势就显示出来了,同尺寸(cùn)的固定(dìng)翼基本(běn)飞不起来,而同尺寸的直升机因为机械结构复杂,根(gēn)本没法低成(chéng)本(běn)地制作出稳(wěn)定(dìng)的产品。

20122月,宾夕(xī)法尼(ní)亚大学的(de)VijayKumar教(jiāo)授在TED上(shàng)做出了四旋翼飞(fēi)行器发(fā)展历史上里程碑(bēi)式的演讲。这一(yī)场(chǎng)充(chōng)满数学公式的演讲居然大受(shòu)欢迎,迄今已经有三(sān)百多万次观看,是(shì)TED成百上千个演讲(jiǎng)中(zhōng)浏览量(liàng)最高(gāo)的演讲之一。

自此之后,四旋翼飞行(háng)器受到的关注度迅(xùn)速提升(shēng),成为了新(xīn)的(de)商业焦点。

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