四旋翼一--介绍

本系列文章是以Vijay Kumar老师在coursera上的课程Robotics: Aerial Robotics为参考，进行归纳整理。

四旋翼的结构

四旋翼的结构如下图所示：

每个电机相对的那个电机旋转方向是相同的，而相邻的电机旋转方向是相反的，这样是为了抵消电机所产生的反力矩。通过控制四个电机的速度就可以控制UAV的位置和方向。

自动化飞行的重要部分

在任何系统中，为了实现自动化控制，需要知道以下四个部分该如何实现：

1. 状态估计 – 估计UAV的位置和速度（包括旋转速度和角速度）
2. 控制 – 控制电机并且正确的执行从而得到所期望的状态。
3. 地图 – 有能力绘制周围环境的地图
4. 规划 – 可以计算规划一个路径

在室外我们可以使用GPS来定位并且导航，但是在室内就需要用到SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）来定位并且绘制地图。如下图，如果机器人可以估计$d_1$，$d_2$，$d_3$，$d_1’$，$d_2’$，$d_3’$和$\Delta x$，那么就可以应用SLAM。