无人机的原理及关键技术（如何浅显易懂地跟孩子解释无人机的工作原理？）
UU爸爸设计的产品就是无人机在地理信息行业的应用，深度参与的项目曾获得国家一等奖。受到爸爸工作影响，我娃用卖废品攒钱买的第一个心愿礼物就是——无人机玩具。
爸爸偶尔加班时会带娃去公司玩无人机，所以三岁的UU算得上一个“老飞手”了。
因为预算有限，我们家只买了无人机零件，是爸爸在家给她组装的。150块钱左右买的小玩具，视频展示给大家看，见笑啦~
U爸带娃用零件拼装的无人机1.无人组成部分
无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等，最常见的应该是旋翼无人机。旋翼无人机以四旋翼、六旋翼无人机为主，本回答以四旋翼无人机为主进行介绍。
无人机粗略分类，UU妈妈制表我们家那个无人机“麻雀虽小，五脏俱全”，要想知道无人机工作原理，那肯定得先知道无人机都有什么组成部分。
UU爸爸正在组装无人机1）机身
它是整体结构中最为关键的部分，是无人机的主要骨架。
其他所有的零部件都需要按照机身的布局来进行安装，从而将无人机所有零部件整合到一起，组成一架完整的无人机。
2）螺旋桨
无人机产生推力的主要部件，常见的多旋翼无人机一般搭配4个螺旋桨。
两个顺时针旋转，两个逆时针旋转。
主要用来推动机身！
网图侵删3）电机
这个好理解。就是我们平时说的马达。
能将电能转化为机械能，带动螺旋桨旋转，从而产生推力。
4）电子速度控制器
可以控制为电机供电的电流，调节电机转速，也可以为遥控接收器上其他通道的舵机供电。
5）电池
为无人机提供能量，直接关系到无人机的悬停时长、最大负载重量和飞行距离等重要指标。
网图侵删6）飞行控制器
飞行控制系统的核心，可以说是无人机的【大脑】。
通过它将GPS指南针、舵机和遥控接收机等设备接入飞行控制系统从而实现飞行器自主飞行功能。
除了辅助飞行控制以外，某些主控器还具备记录飞行数据的黑匣子功能。
7）视频系统
摄像机：拍摄无人机飞行路径上的画面；云台：云台作为相机或摄像机的増稳设备，提供两个方向或三个方向的增稳控制；图传：将无人机在空中拍摄的画面实时稳定地发射给地面图传遥控接收显示端上，供操控者观看。
8) 遥控系统
控制无人机的方法很多，最传统的就是遥控器了，此外地面站用的数传电台。
我们家的玩具无人机，也是由遥控控制，我老公公司的无人机是有APP操控。无人机遥控器一般成对出售，一个发射机，一个接收机。发射机上装有摇杆，旋钮，开关等器件，飞手通过调整发射机上的这些器件来远程控制无人机。飞手给出的控制命令由接收机接收，接收机与飞控相连将信号转递给飞控。
2.无人机飞行原理
螺旋桨的横截面，是这样的↓
螺旋桨横截面，网图侵删当螺旋桨旋转时，它会与空气发生碰撞，空气会被向下推，然后无人机就会向上飞升。
不理解没关系，我们家都有气球对吧？把气球吹饱气，先捏住口部，然后放手，观察气球会如何运动？
气球向风出来的相反方向飞去（1），网图侵删
气球向风的反方向飞去（2），网图侵删。气球会随着一阵呜呜的声音向上飞去，家长朋友可以带着孩子试一试。
风从气球入口吹出时，气球就会向反方向飞出去，这就是无人机飞行的原理。
随着螺旋桨的旋转，它会将空气向下推，并产生向上飞升的推力。
旋转的越快，推力就越大。如果推力大于无人机的重力，无人机就会向上上升。
如果旋转变慢，推力就会变小，推力小于重力，无人机就会下降。
如果推力等于重力，无人机就会悬浮在空中。
螺旋桨有电机驱动，当我们用手抓住电机的时候，螺旋桨会转动；当用手抓住螺旋桨时，机身会转动；如果什么都不抓的话，电机会转动，螺旋桨也会旋转，螺旋桨会和机身互相朝着相反方向转动（如下图↓）。
网图侵删所以如果无人机只有一个螺旋桨的话，会出现什么情况呢？
那就是机身和螺旋桨互相朝着相反方向，来回旋转，无法控制（有点像拧滑丝的螺丝和螺母）。所以一般无人机的螺旋桨都是偶数的，四和六旋比较常见。
如果四个螺旋桨的旋转方向相同，由于反作用力的原因，无人机会向相反的方向旋转。所以当其中两个螺旋桨向另一个方向旋转时，那么对立面的螺旋桨就会相互抵消旋转的力。
网图侵删正因为这样，常用偶数螺旋桨确保来防止机身旋转和无人机的平稳飞行。
3.无人机如何前进？
怎么让无人机向前飞行呢？
让无人机后面的两个螺旋桨旋转地更快，这样后面的推力会更大！无人机就会倾斜并且向前移动。反之亦然。
当我们想让无人机向后退时，那就让前面的两个螺旋桨加速，前面的推力加大，这样无人机就会向后移动。
这点家长朋友可以用气球风的方法和气球飞行的方向来感受和理解。
4.无人机如何横向移动？
前面介绍了前后以后，那么无人机如何向左右横向移动呢？
也很简单，如果你想让无人机向左边横向飞行，那么就让右边的两个螺旋桨旋转更快，向左的推力加大，这样就能让无人机向左横向飞行。
反之亦然，如果你想让无人机向右横向飞行，只要让左边两个无人机旋转更快即可。
5.无人机如何实现机身旋转？
这个在飞行原理的时候都有提到，螺旋桨会和机身朝着相反的方向旋转。如果想让无人机机身实现旋转，那么就要改变螺旋桨的旋转方式。
比如可以让对面一对螺旋桨停止旋转（或者降低一对螺旋桨的选择速度），另外一对对面的螺旋桨相同方向旋转，这样机身就会朝着相反的方向旋转。
就这样实现无人机机身的旋转。
无人机网图，侵删以上是我对无人机飞行工作原理的简单介绍，希望能引起小朋友对无人机的兴趣。另外如果孩子非常喜欢，可以花费100-200元，给孩子买一个玩具无人机，让孩子亲手操作一下。
@知乎亲子
