SLAM:飞行机器人的参数解析-分类

在水电站存在的山区，公路运输效率极低，盘山公路绕行消耗大量时间，使用飞行机器人进行运输是合适的选择。

实现一位长辈在山区飞行的愿望，任重而道远

常见飞行机器人的参数解析：解读飞行机器人的基本类型及技术指标

一、飞行机器人的分类：

　　　　　　

　　从技术角度划分，飞行机器人可以分为两大类：一类是垂直起降型飞机(Vertical Take-Offand Landing，缩写：VTOL)；另一类是非垂直起降型飞机。垂直起降型飞机主要包括飞艇、单旋翼直升机和多旋翼直升机等，其中市场应用最为广泛的是多旋翼;非垂直起降型飞机主要包括固定翼、三角翼、伞翼等，其中市场应用比较广泛的是固定翼。

固定翼的特点是一直向前飞行，续航时间长、巡航速度高、负载能力强，但是无法实现定点悬停，从而无法完成旋翼的很多功能。　　

　　与固定翼相比，旋翼的优势是可垂直起降，可悬停。这两种特点使得飞机可以突破飞行跑道的限制，同时也使其应用范围变得十分广泛，不但可以适应各种复杂的起降环境，而且还可以从事各种各样的空中作业项目。其中，单旋翼由于结构复杂，造价较高，现在主要用在一些军事领域。多旋翼结构简单、造价低、操控能力好。此外多旋翼飞机由于动力分散到多个机翼、有些还有动力冗余，有些甚至可以安装降落伞，从而可以保证多旋翼飞机较高的安全系数。这些优势使得多旋翼飞机广泛应用于民用领域。

从行业应用的角度划分，飞行机器人大致可分为：军工级飞行机器人、工业级飞行机器人和消费级飞行机器人。本帖子中，重点介绍工业级飞行机器人和消费级飞行机器人，以下统称为民用飞行机器人。

飞行机器人的构造系统：

　　
　　飞行机器人的构造系统可分为飞行平台、飞行控制系统、任务设备和地面设备四大部分。飞行平台指的是飞机的结构架或机架;飞行控制系统(简称：“飞控”)相当于飞行机器人的大脑，是飞行机器人完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统;任务设备是指飞行机器人搭载的任务载荷，如相机以及可见光、热成像、多光谱、高光谱设备等;地面设备主要负责飞机的任务规划，如航线规划、飞行模式等，同时还具有图像显示、处理等功能。

　　
国内民用飞行机器人的发展状况：

　　
民用飞行机器人兴起源于两大产业背景：

　　

　　近年来，我国民用飞行机器人兴起源于两个大的产业背景：一是我国工业产业链配套的成熟，尤其在深圳，可以方便的采购到所有硬件。此外，很多企业从传统的代工开始投入研发创新。2014年“全球创新1000强”中中国企业研发总支出达299.6亿美元，比去年大增46%，显著高于全球研发支出1.4%的增速，而上榜北美和欧洲企业的研发支出仅仅增长3.4%和2.5%，日本企业的研发支出则下降14%。二是硬件成本曲线不断下降。随着智能手机的大规模批量生产，大部分传感器成本大幅降低，智能化进程迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进，这为我国飞行机器人的发展创造了强大的成本优势。例如MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴起，成本仅在几美元。磁罗盘，从千元级别的商用设备，降到了不足十元的零部件。

　　

二、飞行机器人是什么

　　
　　飞行机器人是 无人 驾驶 飞机的简称（Unmanned Aerial Vehicle），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器（20-100公里空域），如平流层飞艇、高空气球、太阳能飞行机器人等。从某种角度来看，飞行机器人 可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，可以被看做是“空中机器人”。

　　

　　按照不同平台构型来分类，飞行机器人 可主要有固定翼飞行机器人、无人直升机和多旋翼飞行机器人三大平台，其它小种类 飞行机器人 平台还包括伞翼飞行机器人、扑翼飞行机器人 和无人飞船等。固定翼飞行机器人是军用和多数民用飞行机器人的主流平台，最大特点是飞行速度较快；无人直升机是灵活性最强的飞行机器人平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）飞行机器人
是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。

　　

　　按不同使用领域来划分，飞行机器人 可分为军用、民用和消费级三大类，对于飞行机器人 的性能要求各有偏重：1）军用飞行机器人 对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求，是技术水平最高的 飞行机器人，包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗飞行机器人等机型；

　　

　　2）民用飞行机器人一般对于速度、升限和航程等要求都较低，但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求，因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支持服务，目前来看民用飞行机器人最大的市场在于政府公共服务的提供，如警用、消防、气象等，占到总需求的约70%，而我们认为未来飞行机器人潜力最大的市场可能就在民用，新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域；

　　

　　3）消费级飞行机器人一般采用成本较低的多旋翼平台，用于航拍、游戏等休闲用途。

按飞行机器人起飞重量分为小、中、大型。
             

农用飞行机器人的情况
       目前按旋翼轴系可分为单轴、多轴及共轴反桨，按动力源分油动和电动，油动一般在80-400cc之间,电动在4-6千瓦之间，载药量在3-25升之间，操控模式分为半自架和全自架，喷雾糸统分为压力式和离心转盘式，主要技术参数为：作业飞行速度在0-7米/秒，飞行高度一般距农作物1.5-5之间，喷幅为2-8米，雾滴直经80-250微米，亩用药液(包合配水)量在300-2000毫升之间。

三、飞行机器人的外形与动力系统

转载链接：飞行机器人组成（3）：至关重要的动力系统

消费级飞行机器人 的动力系统，通常有电动机以及内燃机两种，其中以电动机为主。而电动的动力系统主要包含电机、电调（控制电机转速）、螺旋桨以及电池。动力系统各个部分之间是否匹配、动力系统与整机是否匹配，直接影响到整机效率、稳定性，所以说动力系统是至关重要的。

具体的电池系统参考链接：http://digital.pconline.com.cn/625/6253638.html