四旋翼

四旋翼是一種靠四個螺旋槳升空的飛行機器人，這四個槳通常裝在 X 形或方形機架的四個角上。如今大多數人一聽到「無人機」，腦海裡浮現的就是這種外形。每個螺旋槳由各自的小馬達帶動旋轉，抓住空氣並把它往下拋；按照牛頓那條古老的規則——每一次推動都有一個等大的反推——這股向下噴出的氣流就把飛行器向上頂。四個槳合在一起，就能產生足夠的升力把整台機器托在空中。這種設計的妙處在於：它沒有真正直升機那樣的斜盤、尾槳或複雜的變距槳葉——每個螺旋槳都是固定的，機器人唯一會改變的，就是每個槳轉得有多快。

就這一個簡單的控制旋鈕——四個轉速——便足以飛往任何方向。要上升，就讓四個一起加速；要下降，就讓它們一起減速。要傾身向前滑行，就讓後面兩個加速、前面兩個減速，於是機頭朝下傾斜，升力此刻也把它往前推。要原地轉向，就用上一個更微妙的竅門：兩個螺旋槳順時針轉、兩個逆時針轉，平時每個槳拖著空氣產生的扭轉傾向互相抵消，但讓順時針那一對加速、另一對減速，就會剩下一股扭力，把整個機體轉起來。四旋翼做出的每一個動作，其實都不過是這四個數字每秒被上下微調許多次。

正因為這四個轉速的微小變化會讓飛行器瞬間傾斜，四旋翼實際上無法由一個即時反應的人來駕駛——它會在幾分之一秒裡搖晃、翻轉。機載電腦每秒數百次讀取它的傾角和轉速感測器，不停地把四個馬達重新配平，而飛手或自動駕駛儀只需提出「往前飛」或「停在這兒」。正是這種機械上的簡單與電子上快速配平的結合，讓四旋翼成為用於攝影、競速、巡檢和科研的主流小型無人機。