MEMS四旋翼无人机飞行器的往事

电子工程师 2018-06-18 2806

MEMS/传感技术

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20世纪90年代，随着微机电系统MEMS技术研究的成熟，几克重的MEMS惯性导航系统被制作了出来，使得多旋翼无人机飞行器的自动控制器可以做了。但是，由于MEMS传感器数据噪音很大，不能直接读出来用。于是，人们又花了一些年的时间研究MEMS去噪声的各种数学算法。这些算法以及自动控制器本身通常需要速度比较快的单片机来运行，于是人们又等了一些年时间，等速度比较快的单片机诞生。接着人们再花了若干年的时间理解多旋翼飞行器的非线性系统结构，给它建模、设计控制算法、实现控制算法。

目前，四旋翼无人机飞行器已被应用于多种领域中。资料图

因此，直到2005年左右，真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行器系统突然出现在人们视野中，大家惊奇地发现居然有这样一种小巧、稳定、可垂直起降、机械结构简单的飞行器存在。一时间研究者趋之若鹜，纷纷开始多旋翼无人机的研发和使用。

四旋翼无人机飞行器是多旋翼飞行器中最简单最流行的一种。如上所述，最初的一段时间主要是学术研究人员研究四旋翼。四旋翼飞行器最早出现在公众视野可能要追溯到2009年的著名印度电影《三傻大闹宝莱坞》。2010年，法国Parrot公司发布了世界上首款流行的四旋翼无人机AR.Drone。作为一个高科技玩具，它的性能非常优秀：轻便、灵活、安全、控制简单，还能通过传感器悬停，用WIFI传送相机图像到手机上。

AR.Drone无人机飞行器，资料图

AR.Drone的流行让四旋翼飞行器开始广泛进入人类社会。在玩具这个尺寸上，多旋翼飞行器的优势就显示出来了，同尺寸的固定翼基本飞不起来，而同尺寸的直升机因为机械结构复杂，根本没法低成本地制作出稳定的产品。

2012年2月，宾夕法尼亚大学的VijayKumar教授在TED上做出了四旋翼飞行器发展历史上里程碑式的演讲。这一场充满数学公式的演讲居然大受欢迎，迄今已经有三百多万次观看，是TED成百上千个演讲中浏览量最高的演讲之一。

自此之后，四旋翼无人机飞行器受到的关注度迅速提升，成为了新的商业焦点。

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