六旋翼无人机飞行原理

六旋翼无人机是一种具有可垂直起降能力的小型无人飞行器，通过上下共轴放置的三组共六个电机提供升力，通过改变旋翼转速来调整姿态，进一步实现位置控制。下面我们就具体来看看六旋翼无人机飞行原理。

六旋翼无人机工作原理图

当同时增加六个电机的输出功率，且要保证六个电机转速相同。六旋翼无人机的重心位于几何中心时，旋翼转速增加使得总的拉力增大，六旋翼无人机便离地垂直上升。相反，同时减小六个电机的输出功率，六旋翼无人机则垂直下降。保证六个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。

升降运动飞行原理：在图a中，同时增大无人机四个旋翼转速，使得总升力大于无人机整体重量后无人机将沿着Z轴垂直上升，反之，减小四个旋翼转速使总升力小于无人机自身重量后，无人机将垂直降落。在无外界干扰的情况下当总升力等于机体重量时无人机将保持悬停。

前后运动飞行原理：如图b所示，3、4号旋翼转速增大，1、2号旋翼转速保持，前后升力差会导致无人机出现“前低后高”的姿态，旋翼推力在X轴正方向的分力将驱动无人机前进；同理当1、2号旋翼转速增大，3、4号旋翼转速不变时无人机将会后退。

左右移动飞行原理：与前后移动原理相同，在图c中，1、4号旋翼转速增大时无人机向左移动，2、3号旋翼转速增大时无人机向右移动。

3、俯仰运动

六旋翼无人机任意两对角线上的电机保持转速不变，对角线两侧的电机形成差速，为了不因为旋翼转速的改变引起六旋翼无人机整体扭矩及总拉力改变，对角线上的两旋翼转速变量的大小应相等。由于对角线一侧的两旋翼的升力上升，另一侧的旋翼的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕对角线旋转实现六旋翼无人机的俯仰运动。

4、滚转运动

俯仰运动原理相同，当对角线两侧的电机转速差小时实现俯仰运动。当对角线两侧的电机差速大到机架平衡时便实现六旋翼无人机的滚转运动。

5、偏航运动

六旋翼无人机偏航运动主要是借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与电机转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩的影响，就需要把六个旋翼中的三个正桨正转，三个反桨反转。当六个电机转速不完全相同时，转速高的电机产生的反扭矩大于转速低的电机产生的反扭距，从而使得机架不平衡引起六旋翼无人机的转动。

偏航运动飞行原理：如图d所示，当一对正转旋翼与一对反转旋翼转速相同时，产生的扭矩则相互抵消，无人机不旋转。和当1、3号旋翼转速增大而2、4号旋翼转速不变时，1、3号旋翼对机体产生的扭矩大于2、4号旋翼的反扭矩，因此无人机将绕Z轴进行逆时针旋转；反之，当2、4号旋翼转速大于1、3号旋翼转速时，无人机将绕Z轴顺时针旋转。

6、前后运动

要想实现六旋翼无人机在水平面内前后、左右的运动，就必须增加机架对角线一侧的两电机转速，相应减小对角线另一侧电机转速，同时保持对角线上的两个电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡。六旋翼无人机首选需要发生一定程度的倾斜，从而使六旋翼无人机总拉力产生竖直和水平方向的力。因此可以实现六旋翼无人机的前后飞行。