四旋翼无人机曾被《时代》杂志评为2014年十大科技产品之一。它具有外形小巧、自由悬停、垂直起降、机身易于控制、适用于各种环境等优点，在日常生活中应用广泛。
随着人工智能教育的快速发展，可编程四旋翼无人机受到众多中小学生的追捧。下面，我们来看看四旋翼无人机是如何实现飞行的！
四旋翼无人机的飞行原理和控制方法一般来说，四旋翼无人机由四部分组成：探测模块、控制模块、驱动模块和电源模块。
探测模块负责测量无人机当前姿态，并向控制模块提供数据；
控制模块：负责解算无人机当前姿态，优化控制，为驱动模块生成相应的控制量；
驱动模块：负责驱动无人机飞行；
电源模块：负责为整个系统供电。
四旋翼无人机机身主要由对称十字形刚体结构组成，材料多为碳纤维、玻璃纤维、树脂等复合材料。无人机：bit编程无人机机身采用金属材质，经久耐用。
无人机：bit如下图所示，位于四旋翼机身同一对角线上的两个旋翼组合在一起。
前后端的转子(编号4、2)顺时针旋转，可以产生顺时针扭矩；左右两端的转子(编号1、3)逆时针旋转，从而产生逆时针扭矩。
这样，四个转子旋转产生的扭矩就可以相互抵消。
因此，四旋翼无人机的所有姿态和位置都是通过调节四个驱动电机的速度来控制的。
一般来说，四旋翼无人机的运动状态主要分为五种状态：悬停、垂直运动、滚转运动、俯仰运动和偏航运动。
盘旋
在悬停状态下，由于无人机的四个旋翼转速相同，产生的合力刚好等于自身重力；而且由于旋翼转速相同，且前后端和左右端方向相反，无人机的总扭矩为零，可以停留在空中，实现悬停状态。
旋翼总升力=无人机重力，悬停垂直运动。
在四旋翼无人机每个旋翼转速相同，前后端和左右端转速方向相反的情况下，通过同时增加/降低每个旋翼的转速，可以实现无人机的垂直运动。
旋翼的总升力是无人机的重力，垂直上升；旋翼无人机重力总升力，垂直下降。滚动
滚转运动是在保持前后端旋翼转速不变的情况下，改变四旋翼无人机左右两端的旋翼转速，使左右旋翼之间形成一定的升力差，从而沿无人机机体左右对称轴产生一定的力矩，产生方向的角加速度，实现控制。
如图，提高旋翼1转速，降低旋翼3转速，无人机向右斜飞；相反，它向左倾斜。
俯仰运动
类似于滚转运动，在保持四旋翼无人机左右旋翼转速不变的情况下，通过改变前后两端旋翼的转速，形成前后旋翼的升力差，从而在机身前后对称轴上形成一定的力矩，使得角方向的角加速度得到控制。
如图，提高旋翼2的转速，降低旋翼4的转速，无人机斜向前飞；另一方面，它向后倾斜。
偏航运动
四旋翼无人机的偏航运动是通过同时控制四个旋翼成对的转速来控制的。
当前后端或左右端的旋翼转速保持不变时，不会俯仰或横滚；但当每组中的两个旋翼转速与另一组不同时，由于两个旋翼的旋转方向不同，反作用力就会不平衡，此时就会产生绕机身中心轴的反作用力，引起角加速度。
如图，当前后旋翼转速相同且大于左右旋翼转速时，由于前者顺时针旋转，后者相反，总反作用力矩为逆时针方向，反作用力逆时针方向作用于机身中心轴，引起逆时针偏航运动；否则会造成顺时针偏航运动。
综上所述，四旋翼无人机每种飞行状态的控制，都是通过控制四个对称旋翼的转速，形成相应的不同运动组合来实现的。
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