【中外玩具網(wǎng)訊】最近，在日本的電視節(jié)目中能夠看到利用一種新型遙控直升機“Multicopter”從空中拍攝的影像。NHK電視連續(xù)劇《海女》的開場片段等也是使用Multicopter拍攝的，估計很多人看電視劇的時候可能都未注意。比如，貼著河面飛行的影像、從室內(nèi)直接飛出的影像等，這些鏡頭都是利用直升飛機和大型遙控飛機無法拍到的。
一般的遙控直升機是通過旋轉(zhuǎn)一個很大的螺旋槳飄浮在空中，而Multicopter是通過旋轉(zhuǎn)多個螺旋槳來飛行的。估計很多人都見過可以用iPhone和安卓手機遙控的AR.Drone，那就屬于Multicopter。大型Multicopter還曾在大地震時用來拍攝核電站上空的照片。現(xiàn)在日本主要是些愛好者在玩，也有幾家承接電視節(jié)目及廣告等航拍的公司。
下面的照片是筆者組裝的有4個機翼的Multicopter。螺旋槳的間隔大約為50cm，重量不到1kg。十字形框架、馬達(dá)、4個螺旋槳、馬達(dá)控制器、控制裝置、信號接收器及電池這些部件合計不到2萬日元。還需要另配一個信號發(fā)射器，造價這么低的原因是，陀螺儀等高性能傳感器被用于智能手機和平板電腦后，這些傳感器現(xiàn)在已經(jīng)做得非常小，而且非常便宜。
在4個馬達(dá)上直接安裝螺旋槳。螺旋槳的直徑為30厘米左右。信號接收器和姿態(tài)控制裝置位于中央。電池裝在下面。紅色乒乓球所指的方向是后方。
飛行中的Multicopter。不太會操控的筆者不能立馬分清前后，因此將前面的兩個螺旋槳染成了橘色，并在后面插了個紅色的乒乓球。電池充滿電可飛行10分鐘左右。
只控制螺旋槳旋轉(zhuǎn)的簡單構(gòu)造
Multicopter的穩(wěn)定飛行，靠的是中央部分配備的控制裝置。筆者的模型裝有測量3軸旋轉(zhuǎn)和3軸加速度的傳感器。比如，前部下沉?xí)r，就提高前面兩個馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，恢復(fù)成水平狀態(tài)。為了便于操作和實現(xiàn)穩(wěn)定，關(guān)鍵是調(diào)整控制裝置。
市面上有很多種控制裝置，基本功能都相同，都是根據(jù)接收器發(fā)出的信號使機身傾斜或旋轉(zhuǎn)，以及在未收到轉(zhuǎn)向信號期間保持機身穩(wěn)定。
4個螺旋槳中，所有相鄰螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反。有兩個螺旋槳順時針旋轉(zhuǎn)，兩個螺旋槳逆時針旋轉(zhuǎn)。螺旋槳的反作用力相互抵消，使機身保持穩(wěn)定。
4個螺旋槳以相同轉(zhuǎn)速加快旋轉(zhuǎn)時，飛行器上升；一起降低轉(zhuǎn)速會使飛行器下降。使后面的螺旋槳加快旋轉(zhuǎn)時則機身前傾，使飛行器前進(jìn)，相反，提高前面兩個螺旋槳的轉(zhuǎn)速時，飛行器就會后退。同樣，加快轉(zhuǎn)動左側(cè)螺旋槳時，機身右傾，飛行器向右前進(jìn)，加快旋轉(zhuǎn)右側(cè)螺旋槳時，飛行器向左側(cè)前進(jìn)。
改變機身方向采用的是非常巧妙的方法。按順時針旋轉(zhuǎn)的兩個螺旋槳和按逆時針旋轉(zhuǎn)的兩個螺旋槳如果保持速度相同，那么螺旋槳的反作用力相互抵消，機身保持穩(wěn)定。Multicopter通過打破這種平衡來改變機身方向。
