1.结构形式
旋翼对称分布在机体（tǐ）的前后（hòu）、左右（yòu）四个方向，四个（gè）旋翼处于同一高度平面，且（qiě）四个旋翼的结（jié）构和半径都相同，四个电（diàn）机对（duì）称（chēng）的（de）安装在（zài）飞行器的支架端，支架（jià）中间空间安（ān）放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如（rú）图 1.1所示。
2.工作原理
四旋（xuán）翼飞行器通过调节（jiē）四个（gè）电机转速来（lái）改变旋翼转速，实（shí）现升力（lì）的变（biàn）化（huà），从而控（kòng）制（zhì）飞行（háng）器（qì）的姿态（tài）和位置（zhì）。四旋翼（yì）飞行器是一种（zhǒng）六（liù）自由度的垂（chuí）直升降机，但只（zhī）有四（sì）个（gè）输入（rù）力，同时却有六个（gè）状态输出，所以它又是一种（zhǒng）欠驱动系统。
四旋（xuán）翼飞行器的电机 1和（hé）电机 3逆时（shí）针旋转的（de）同时，电机 2和（hé）电机 4顺时针旋转，因此当飞行器平（píng）衡飞行时，陀螺效（xiào）应和空（kōng）气（qì）动力扭矩效应均被抵消（xiāo）。
在上图中（zhōng），电机（jī） 1和电机 3作（zuò）逆时针旋转，电（diàn）机 2和（hé）电机 4作（zuò）顺时针旋（xuán）转，规定沿 x轴正方（fāng）向运动（dòng）称（chēng）为（wéi）向前运（yùn）动，箭头在旋翼的运动平面上方表示（shì）此（cǐ）电机转速提高（gāo），在下方表示（shì）此（cǐ）电机转速下降。
（1）垂直运动：同（tóng）时增加四个电机（jī）的输出功率，旋翼（yì）转速（sù）增加使得总的拉（lā）力增大，当（dāng）总拉力足（zú）以克服整机的（de）重量时，四（sì）旋（xuán）翼飞（fēi）行器便（biàn）离地垂直上升；反（fǎn）之，同时减小四个电机的输出功率，四旋（xuán）翼（yì）飞行器则垂直下降，直至平（píng）衡落地，实现了沿 z轴的垂直运（yùn）动（dòng）。当外界扰动量为零时（shí），在（zài）旋翼（yì）产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。
（2）俯仰运动：在图（b）中，电机 1的转速上升（shēng），电机 3 的转速下降（jiàng）（改变量大小应相等），电机（jī） 2、电机 4 的转速保持不变。由于（yú）旋翼1 的（de）升力（lì）上升，旋翼 3 的升力下（xià）降（jiàng），产生的不（bú）平衡力矩使机身（shēn）绕 y 轴旋转，同理，当电机 1 的转速下（xià）降，电机 3的转速上升，机身便绕y轴向（xiàng）另一（yī）个方向（xiàng）旋转，实现（xiàn）飞（fēi）行器的俯仰运动。
（3）滚转运动：与图 b 的原（yuán）理（lǐ）相同，在图 c 中，改（gǎi）变电机（jī） 2和电机 4的转速（sù），保持电机1和电机 3的转速不变，则可（kě）使机身绕 x 轴旋转（zhuǎn）（正向和反向），实现（xiàn）飞行器的滚（gǔn）转运动。
（4）偏航运动：旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方（fāng）向（xiàng）相反的（de）反扭矩，为了克服反扭矩（jǔ）影响，可使四（sì）个旋翼中的两（liǎng）个正（zhèng）转，两个反转，且对角线（xiàn）上（shàng）的各（gè）个旋翼转动方向相同。反扭矩的大（dà）小（xiǎo）与旋翼转速（sù）有关，当四个电机（jī）转（zhuǎn）速相（xiàng）同时，四个旋翼（yì）产生的反（fǎn）扭矩相互平衡（héng），四旋翼飞行器不发生（shēng）转动（dòng）；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭（niǔ）矩会（huì）引（yǐn）起四旋翼飞（fēi）行器转动。在图 d中（zhōng），当（dāng）电（diàn）机 1和电机 3 的转速上升（shēng），电机 2 和电机 4 的转速下降时，旋翼 1和旋翼（yì）3对（duì）机身的（de）反扭矩大于旋（xuán）翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在富余反（fǎn）扭矩的（de）作用下绕 z轴转动（dòng），实现飞行（háng）器的偏（piān）航（háng）运动，转（zhuǎn）向与电机 1、电机3的转（zhuǎn）向（xiàng）相反。
（5）前后运（yùn）动：要想实现（xiàn）飞行器在水（shuǐ）平面内前后、左右的运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在（zài）图 e中（zhōng），增（zēng）加电机 3转速（sù），使拉力增大（dà），相应减小电机（jī） 1转速，使拉（lā）力减小（xiǎo），同时保（bǎo）持其它（tā）两（liǎng）个电机转速不变（biàn），反扭矩（jǔ）仍然要保持平（píng）衡。按图 b的（de）理论（lùn），飞行器（qì）首先发生一（yī）定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞（fēi）运动（dòng）。向后（hòu）飞行与向前飞（fēi）行正好相反。（在图 b 图 c中，飞行器在产生俯仰（yǎng）、翻滚运动的同时也会产（chǎn）生沿 x、y轴的水（shuǐ）平运（yùn）动。）
（6）倾（qīng）向运（yùn）动：在图（tú） f 中，由于结（jié）构对称，所以倾向飞行的工作原理与前后运动（dòng）完全一样。
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