机身与框架

  • 材料：
    • 碳纤维复合材料：轻质、高强度、耐腐蚀，是主流选择（如大疆无人机）。
    • 塑料（如ABS、PC）：低成本，适合消费级无人机。
    • 铝合金：中等强度，适用于工业级无人机。
    • 泡沫或蜂窝结构：轻便，用于小型无人机（如多旋翼）。
  • 设计：通常为桁架结构或一体成型，确保强度与轻量化平衡。

动力系统

  • 电机：
    • 无刷电机：高效、低噪音，消费级无人机常用（如永磁直流电机）。
    • 无刷无铁芯电机：高功率密度，适用于大负载无人机。
  • 电调（ESC）：控制电机转速，需与电机匹配。
  • 电池：
    • 锂聚合物电池（LiPo）：高能量密度，但需注意安全（过充、短路风险）。
    • 固态电池或氢燃料电池：未来方向，但成本较高。

螺旋桨

  • 材料：
    • 塑料（如聚丙烯）：轻便、低成本，适合多旋翼。
    • 碳纤维增强塑料：提高耐用性，用于工业级或军用无人机。
  • 形状：根据需求设计（如对旋、直叶），影响升力和效率。

飞控系统（Flight Controller）

  • 硬件：
    • 微控制器（MCU）：如STM32、Arduino，处理传感器数据。
    • 惯性测量单元（IMU）：加速度计、陀螺仪、磁力计，实时监测姿态。
    • GPS模块：定位与导航（部分无人机支持RTK定位）。
  • 软件：开源飞控（如PX4、ArduPilot）或闭源系统（如大疆OcuSync）。

传感器

  • 视觉传感器：摄像头、激光雷达（LiDAR），用于避障和地形建模。
  • 气压计：测量高度。
  • 温度传感器：监测电池和电机温度。
  • 超声波传感器：辅助避障（低空场景）。

通信模块

  • 遥控器/地面站：通过2.4GHz、5.8GHz或专用频段传输信号。
  • 数据链路：如FPV（第一人称视角）图传模块，使用2.4GHz或5.8GHz频段。

电子设备

  • 摄像头：高分辨率、低延迟（如GoPro Hero系列）。
  • 麦克风/扬声器：用于音频传输或语音交互。
  • LED指示灯：显示飞行状态。

其他组件

  • 连接器：如Molex、JST，用于电路板间连接。
  • 散热片：防止电机和电子设备过热。
  • 保护罩/机臂：保护螺旋桨和内部组件。

不同类型无人机的材料差异

  • 消费级无人机：碳纤维框架、塑料螺旋桨、低成本飞控。
  • 工业级无人机：铝合金框架、碳纤维螺旋桨、高精度飞控。
  • 军用无人机：钛合金框架、复合材料螺旋桨、隐身设计（如雷达吸收材料）。

无人机的核心材料是碳纤维复合材料（用于框架）和锂聚合物电池（用于动力），而飞控系统和传感器则依赖电子元件，材料选择需平衡重量、强度、成本和环境适应性（如防水、防尘），随着材料科学和电池技术的发展，无人机可能会采用更轻、更高效的材料（如石墨烯、固态电池）。