沉寂期（qī）：1990年以前
早在1907年，法国C.Richet教授指导Breguet兄弟进行（háng）了他们的旋翼式直升机的飞（fēi）行试验，如（rú）图1a，这是有记录以来最早的构（gòu）型。第一（yī）架成功飞行的垂直起降型（xíng）四旋（xuán）翼飞行器出现（xiàn）在（zài）20世纪20年代（dài），但那时几乎没有人会用到它。1920年（nián），E.Oemichen设（shè）计（jì）了第一个四（sì）旋（xuán）翼飞行器的（de）原型，但是（shì）第一次尝试空运时失败了。
之（zhī）后在1921年（nián）B.G.De在美国俄亥俄州西（xī）南部城市代顿的美国（guó）空军部建（jiàn）造了（le）另一架如（rú）图1c的（de）大（dà）型四旋（xuán）翼直升机，这架四（sì）旋翼（yì）飞机（jī）除飞行员外可承载（zǎi）3人，原（yuán）本期（qī）望的飞（fēi）行高度是100米，但是（shì）最（zuì）终只飞到5米的高度。E.Oemichen的飞机在经过重（chóng）新设（shè）计之后（如图1b所示），于1924年实现了起飞并创造了当时直升机领域的世界纪录，该直升机首次实现了（le）14分钟（zhōng）的飞行时间（jiān）。E.Oemichen和B.G.De设计的四（sì）旋翼飞（fēi）行器都是靠垂（chuí）直（zhí）于主旋翼的螺旋桨来推进（jìn），因此它们都不是真（zhēn）正的（de）四（sì）旋（xuán）翼飞行器。
早（zǎo）期四旋翼飞行器的设计受困于（yú）极差的（de）发动机性能，飞行高度仅仅能达（dá）到几米（mǐ），因此在接下来的30年里（lǐ），四旋翼飞行器的设计没有取得多少进步。直到1956年，M.K.Adman设计的第一架真正（zhèng）的四旋翼（yì）飞行（háng）器（qì）Convertawings Model“A”（如图1d）试飞取得巨大成（chéng）功，这架飞机重达1吨，依靠两个90马力的发动（dòng）机实现悬停和机动，对飞（fēi）机的（de）控制不再需（xū）要垂直于主旋翼的螺旋（xuán）桨，而是通（tōng）过（guò）改变主旋翼的推（tuī）力来实现。然而，由于操作这架飞机的（de）工作量繁重（chóng），且飞机在速度、载（zǎi）重量、飞行范（fàn）围（wéi）、续（xù）航性等方面无法与传统的飞行器竞争（zhēng），因此（cǐ）人们对此（cǐ）失去了进一步（bù）研（yán）究的兴趣，该研究被迫停止。
在20世纪50年（nián）代，美国陆（lù）军继续测（cè）试各种（zhǒng）垂（chuí）直起（qǐ）降方案。Curtiss-Wright是被邀请参（cān）与研制（zhì）了（le）VZ-7和杠杆燃气涡轮机的几家公（gōng）司之一，杠杆燃气涡轮机（jī）的（de）出现提高了VZ-7的功（gōng）率与重量比。因此，VZ-7被称作“Flying Jeep”，如图1(e)所示，其有（yǒu）效载重量（liàng）为250千克，靠（kào）425马力的杠（gàng）杆（gǎn）燃气（qì）涡轮发动机驱（qū）动。VZ-7的测试在1959年至（zhì）1960年期（qī）间得到实现。虽然它相对稳定，但是它未能达到军方对高度和速度的要（yào）求，该计划并没有得到更进一（yī）步的推行。在1990年以（yǐ）前，惯性导航体积重量过（guò）大（dà），动力系统载荷也不够，因此当时多（duō）旋翼设计得很大。正如（rú）前面分析的（de），大尺寸（cùn）的多旋翼并没有那么大（dà）优势，与（yǔ）多旋翼相比，固定翼和直升机更适（shì）合发展大尺寸。在此之后的30年中，四旋翼（yì）飞（fēi）行器（qì）的研发没（méi）有取（qǔ）得太大的进（jìn）展，几近沉寂（jì）。
复苏期：1990年至2005年
20世纪90年代之后，随着微机（jī）电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）研究的成熟，重量（liàng）只有几（jǐ）克的MEMS惯（guàn）性导航系统被开发运用，使制作（zuò）多（duō）旋翼飞（fēi）行（háng）器的自动控制（zhì）器成为现实。此外，由于四旋翼（yì）飞行器的概念与军事试验（yàn）渐行渐远（yuǎn），它（tā）开始以（yǐ）独特的方式通（tōng）过遥（yáo）控玩具市（shì）场进入消费领域。
虽然MEMS惯性导航系统已被广（guǎng）泛应用，但是MEMS传感器数据噪音很大，不能直接（jiē）读取并使用，于是（shì）人们（men）又（yòu）花（huā）费（fèi）大量的时间研究去除噪声的各种数学算（suàn）法。这些算法（fǎ）以及（jí）自动控（kòng）制器本身通常（cháng）需要运算速度较快的单片机，可当时的单片机运算速（sù）度有（yǒu）限，不（bú）足以（yǐ）满（mǎn）足需求。接着科研人员（yuán）又花费若干年理解多（duō）旋翼飞行（háng）器的非线性系统（tǒng）结构，并（bìng）为其建模、设计控（kòng）制（zhì）算法、实现控制方案（àn）。因此，直（zhí）到2005年（nián）左右，真（zhēn）正稳（wěn）定的多（duō）旋翼无人机自动（dòng）控制器才被制作出来（lái）。
起步期：2005年至2010年
在生产制造（zào）方面，德国Microdrones GmbH于（yú）2005年成立，2006年推出的md4-200四旋翼（如图2a）系（xì）统开（kāi）创了电动四旋翼在专业领域（yù）应用的先河，2010年（nián）推出的（de）md4-1000四（sì）旋翼无人机系（xì）统，在全球专业（yè）无人机市（shì）场取得成（chéng）功。另外，德国人（rén）H.Buss和I.Busker在2006年（nián）主导（dǎo）了一（yī）个四（sì）轴开源项目，从飞（fēi）控到电调等全部（bù）开源，推出了四轴飞行器最具参考（kǎo）的自（zì）驾仪Mikrokopter。2007年，配备Mikrokopter的四旋（xuán）翼（yì）像“空中的钉子（zǐ）”一般（bān）停留在空中（zhōng）。很快他们（men）又（yòu）进一步增加了组（zǔ）件，甚至（zhì）使它（tā）半自主飞行。美国Spectrolutions公司在2004年（nián）推出Draganflyer IV四旋（xuán）翼（如图2b），并随后在2006年推出了搭载SAVS（稳（wěn）定航拍（pāi）视频（pín）系（xì）统）的版本。
在学术方面，2005年（nián）之后四（sì）旋翼飞（fēi）行器继续快速（sù）发展（zhǎn），更多的学术研究人员开始研究多（duō）旋翼，并（bìng）搭建自（zì）己的（de）四（sì）旋翼。之前一（yī）直被各种技术瓶颈限制住（zhù）的多（duō）旋（xuán）翼（yì）飞行器系统瞬间被炒得火（huǒ）热（rè），大家惊喜地发现（xiàn）居（jū）然（rán）有这样一种小巧、稳定（dìng）、可垂（chuí）直起降、机械结构简单的飞行（háng）器的存在。一时间研究者蜂拥而（ér）至，纷纷开始多旋翼飞行器的研发和使用。而国内的爱好者也纷纷研究，并开设论（lùn）坛。虽然多（duō）旋（xuán）翼的算法易懂（dǒng），但（dàn）组装一架（jià）多旋翼却不是一件容易的事（shì）情。在早（zǎo）期研究阶段，科（kē）研人员把很多时间（jiān）都花（huā）在了（le）飞行器的（de）组装调（diào）试环节。然而（ér），有能力开发工（gōng）艺的人（rén）往往缺乏对飞控（kòng）的深入了解，一（yī）般只（zhī）是（shì）复（fù）现国外的技术，谈不上进（jìn）一步对系统进行改进。当时既掌（zhǎng）握飞（fēi）控技（jì）术又精通多旋翼工（gōng）艺的（de）经常是那些原来从（cóng）事固定翼或直升机飞控（kòng）的公司。德国（guó）Microdrones虽然较早地推出产品，但是工业级（jí）的四旋翼的价格对于普通消（xiāo）费者（zhě）来说简直是遥不可及。除此之外（wài），消费级的Draganflyer 四旋翼之所以没（méi）有推广是因为其（qí）操控性及娱乐性（xìng）不（bú）强（智能手（shǒu）机或（huò）平（píng）版电脑还尚未（wèi）普及）、二次开（kāi）发能力弱以（yǐ）及销售渠道窄。
复（fù）兴期（qī）：2010年至2013年（nián）
经过6年努（nǔ）力（2004年（nián）至2010年），法（fǎ）国Parrot公（gōng）司于2010年推出消费级的AR.Drone四旋翼玩（wán）具，从而开启了多旋翼消费的新时（shí）代。AR.Drone四旋翼在（zài）玩具市场非常成功，它的技术和（hé）理念也十分领（lǐng）先。第一（yī），它采（cǎi）用（yòng）光流技术，能（néng）够（gòu）测量飞行器速度，使得AR.Drone四旋翼(图（tú）3a)能够（gòu）在室内悬停。第二，可以做到一键起飞（fēi），操控性得到极大（dà）提升。第三，它采（cǎi）用手（shǒu）机、平板（bǎn）电脑或笔记本电脑控制，视频（pín）能够直接（jiē）回传至电脑，娱乐感较强。第四，整个（gè）飞行器为一体机（jī），并带有防护装置，比较安全。第（dì）五，AR.Drone开（kāi）放了（le）API接口（kǒu），供科研（yán）人（rén）员开发应用。AR.Drone的成功（gōng）也引发了一些（xiē）自（zì）驾仪研发公司的（de）思考。两年后，大疆推出的小精灵（líng）Phantom一（yī）体机(图3b)正是借鉴了其设计理念。伴随着苹果在iphoness上大量应用加（jiā）速（sù）计、陀螺仪、地磁传感器等，MEMS惯性传感器从2011年开（kāi）始大规模兴（xìng）起（qǐ），6轴、9轴的（de）惯性（xìng）传感器也逐渐取代了单个传感器，成（chéng）本和功耗进一（yī）步降低，成（chéng）本仅为（wéi）几美元。另外GPS芯片仅重0.3克，价格不到5美元。WiFi等通信芯片被用于控制和传输图（tú）像信息，通（tōng）信传（chuán）输速度和质（zhì）量（liàng）已经可以充分满（mǎn）足几百（bǎi）米的（de）传输需（xū）求。同（tóng）时，电池能量密度不断增（zēng）加，使无（wú）人机在保持较（jiào）轻的重（chóng）量下，续航时间达到15-30分钟（zhōng），基本满足日（rì）常（cháng）的应用需（xū）求。近年来（lái）移（yí）动终端同样促进了锂电（diàn）池、高像素（sù）摄像头性能的（de）急剧（jù）提升和成本下降。这（zhè）些都促进了多旋翼更进一步发展。
与此同时（shí），学术界（jiè）也开始高度关注多旋翼技（jì）术。2012年2月，宾夕法（fǎ）尼亚大学的 V.Kumar 教（jiāo）授在 TED大会[2]上做出了四（sì）旋翼飞行器（qì）发展历史上（shàng）里程碑式的（de）演讲,展示了四旋翼的灵活性（xìng）以及编队协作（zuò）能（néng）力。这一场充满数学公式的演（yǎn）讲大受欢迎，它让世人看到了多旋翼的内在潜（qián）能。2012年，美（měi）国工程（chéng）师协会的机器人和自动化（huà）杂志（Robotics & Automation Magazine,IEEE）出版空中机器人和四旋翼（Aerial Robotics and the Quadrotor）专刊，总结了阶段性成果（guǒ），展（zhǎn）示了当时（shí）最（zuì）先进的技（jì）术。在这期间，之前（qián）不具备多（duō）旋翼控制功能的开（kāi）源自驾仪增加了多旋翼这一功能，同时也有新的开源自驾（jià）仪不断加入，这极大（dà）地降低（dī）了初学（xué）者（zhě）的门槛，为多旋翼产业发展装（zhuāng）上了翅（chì）膀（bǎng）。
爆发期：2013年至（zhì）今
2012年初，大疆推出小精灵Phantom一体机。Phantom与AR.Drone一样（yàng）控（kòng）制简便，初学者很快便可上手。同（tóng）时，昆明俊鹰（yīng）无人机自主设计的（de）劲鹰1300型8旋翼航测航拍（pāi）载（zǎi）机试飞成功（gōng）！相比AR.Drone四旋（xuán）翼飞行器，Phantom具（jù）备一定的抗（kàng）风性能、定位功能和载重能力，还可（kě）搭载（zǎi）小型相机。当时利用Gopro运（yùn）动相机拍摄极限运（yùn）动已经成为欧美年轻（qīng）人竞相追逐（zhú）的（de）时尚（shàng）潮流，因此Phantom一体机（jī）一经推（tuī）出便迅（xùn）速走（zǒu）红。
连线杂（zá）志主编C.Anderson于2012年（nián）年（nián）底担（dān）任3D Robotics公司CEO，该公司（sī）于2013年8月推出Iris遥控四旋翼飞行器，于2014推（tuī）出X8+四旋（xuán）翼飞行器（qì），并很快于2015年推出（chū）Solo四（sì）旋翼（yì）飞行器。
此时，学术（shù）界对于多旋翼的研究更（gèng）偏向（xiàng）智能化、群体化。2013年（nián），苏黎世联邦理工（gōng）学院（yuàn）的R.D'Andrea教授在TEDGlobal的（de）机器人实验室（shì）展示了四（sì）旋翼的（de）惊人运（yùn）动机能（néng）。纵观（guān）学术（shù）界的发（fā）展，以“四旋翼(quadrotor)”和“多旋翼（multirotor）”为关键词的（de）文献在（zài）近年（nián）成井喷趋势。这些研究往（wǎng）往具（jù）备前瞻性，将（jiāng）推动多（duō）旋翼（yì）产业未来的（de）发展（zhǎn）。
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