2.1.2　四旋翼無人機飛行原理

四旋翼無人機的飛行動作有8種，分別是上升、下降、向前運動、向后運動、向右運動、向左運動、順時針旋轉、逆時針旋轉，這8種動作通過電機的不同轉速產生不同的升力實現。

升降運動通過操作無人機遙控器油門桿實現。當遙控器油門桿向上時，無人機4個電機旋轉速度同時加快，升力加大，無人機上升。油門桿向下時，無人機4個電機旋轉速度同時降低，升力減小，無人機下降。

前/后運動通過遙控器俯仰桿進行控制。當俯仰桿向上時，無人機的2號與4號電機轉速增加，1號與3號電機轉速降低、保持不變或略微增加，但轉速始終小于2號、4號電機，使無人機向前運動，如圖2.4所示。當俯仰桿向下時，無人機的1號與3號電機轉速增加，2號與4號電機轉速降低、保持不變或略微增加，但轉速始終小于1號、3號電機，無人機向后運動，如圖2.5所示。

左/右側向運動與前/后運動類似，當需要飛機向右側運動時，無人機2號、3號電機轉速增加，1號、4號電機轉速降低、保持不變或略微增加，無人機向右側傾斜從而向右運動，如圖2.6所示。需要向左運動時，無人機1號、4號電機轉速增加，2號、3號電機轉速降低、保持不變或略微增加，如圖2.7所示。

四旋翼無人機相比傳統的固定翼無人機，最大的優勢便是自身可以靈活地運動，即以機體為軸心進行自轉從而改變機體朝向，這是傳統的固定翼無人機無法實現的。四旋翼無人機實現機體旋轉依靠的是不同電機的轉速差所帶來的反扭矩。

為了克服反扭矩的作用，順時針旋轉電機與逆時針旋轉電機的轉速始終是保持不變的，即使是在無人機進行升/降與前/后、左/右運動時，順時針電機和逆時針電機的轉速之比也始終保持不變。當順時針電機和逆時針電機轉速不相同的時候，反扭矩就會帶動無人機旋轉。

具體實現原理如下。當無人機需要順時針旋轉時，1號、2號電機轉速提高，3號、4號電機轉速降低。逆時針旋轉的電機轉速大于順時針旋轉的電機轉速，電機對機體產生反扭矩，即順時針方向的作用力，使得機體向順時針方向旋轉，由于總體的升力不變，所以不會導致無人機上升或者下降，如圖2.8所示。當無人機需要逆時針旋轉時，3號、4號電機轉速提高，1號、2號電機轉速降低，如圖2.9所示。