沉寂期：1990年以前
早在1907年（nián），法国C.Richet教授指导Breguet兄（xiōng）弟进行了他们的（de）旋翼（yì）式直升（shēng）机的飞行试验，如图（tú）1a，这是（shì）有记（jì）录以来最（zuì）早的构型。第一架（jià）成（chéng）功飞行的垂直起（qǐ）降型四旋翼飞行器出（chū）现（xiàn）在20世纪（jì）20年代（dài），但那时几乎没有人会用到它（tā）。1920年，E.Oemichen设计了第一个四旋翼飞行器的（de）原型，但是第（dì）一次尝试空（kōng）运时失（shī）败了（le）。
之后在（zài）1921年B.G.De在美国俄亥俄州西南部城市代顿的（de）美国空军部建造了另（lìng）一架如（rú）图1c的（de）大型四旋翼（yì）直升机，这架四旋（xuán）翼飞机除飞行员外可承载3人，原（yuán）本期望的飞行高度是100米，但是最终只飞到（dào）5米（mǐ）的高度（dù）。E.Oemichen的飞（fēi）机在（zài）经（jīng）过重新设（shè）计之后（如图1b所示），于1924年实（shí）现了起飞并创造了当（dāng）时直升机领域的（de）世界纪录，该直升（shēng）机首次（cì）实现了14分钟的飞行时间。E.Oemichen和B.G.De设计的四旋翼飞行器都是靠垂直于主旋（xuán）翼的螺旋桨（jiǎng）来推（tuī）进，因此它们都不是真正的（de）四旋翼飞行（háng）器。
早（zǎo）期四旋翼飞行器的设计（jì）受困于极差（chà）的发（fā）动机性能，飞行（háng）高度仅仅能达到（dào）几米，因此在接（jiē）下来的30年里，四旋（xuán）翼飞行器的设计没（méi）有（yǒu）取得多少（shǎo）进步。直到1956年，M.K.Adman设计的第一架真正的（de）四旋（xuán）翼飞行器Convertawings Model“A”（如图1d）试飞取得巨大成功（gōng），这架飞机重达1吨，依靠两个（gè）90马力的发动机实现悬停和机动（dòng），对飞（fēi）机的（de）控制不再需要垂直于主旋（xuán）翼的螺（luó）旋（xuán）桨，而是通过（guò）改变主旋翼的推力来实（shí）现。然而，由于操作这架飞机的工作量繁重，且（qiě）飞机（jī）在速度、载重（chóng）量、飞行范围、续航（háng）性等方面（miàn）无法与（yǔ）传统的飞行器竞争（zhēng），因此人们对此（cǐ）失去了进一步研（yán）究的兴趣（qù），该研究被迫停止（zhǐ）。
在20世纪50年代，美国陆（lù）军继续测试（shì）各种垂直起降方案（àn）。Curtiss-Wright是被邀请参与（yǔ）研制了（le）VZ-7和杠（gàng）杆（gǎn）燃气涡轮（lún）机的几家（jiā）公司之（zhī）一，杠杆（gǎn）燃气（qì）涡（wō）轮机的（de）出现（xiàn）提高（gāo）了VZ-7的功率与重（chóng）量比。因（yīn）此，VZ-7被称作“Flying Jeep”，如图1(e)所示，其（qí）有效载重（chóng）量为250千克，靠425马力的杠杆燃气涡轮发动机驱动。VZ-7的（de）测试在（zài）1959年至1960年（nián）期间得到实现。虽然它相对稳定，但是（shì）它未能达到军（jun1）方对高度和速度的要求，该计划并没有得到更进一步的推行。在（zài）1990年（nián）以前，惯性导航体积（jī）重量过大，动力（lì）系统载（zǎi）荷也不（bú）够，因此当时多旋翼设计得很大（dà）。正如（rú）前面分析的，大尺（chǐ）寸的多旋（xuán）翼并没有（yǒu）那么大优势，与多旋（xuán）翼相比，固定翼和直（zhí）升机更适合发展大尺（chǐ）寸。在此之后的30年中，四旋翼飞行器的研发没有取得太大的进展（zhǎn），几近沉寂（jì）。
复（fù）苏（sū）期：1990年至2005年
20世（shì）纪90年（nián）代之（zhī）后（hòu），随着微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）研究的成熟，重量只有几（jǐ）克的MEMS惯性导航系统被开发运用，使制（zhì）作多旋翼飞行器的自（zì）动（dòng）控制器成为（wéi）现实（shí）。此外，由于四旋翼（yì）飞行器（qì）的概（gài）念与军事试验渐行（háng）渐（jiàn）远，它开始以独特的方式通过遥控（kòng）玩具市（shì）场进入消费领（lǐng）域。
虽然（rán）MEMS惯性导航系（xì）统（tǒng）已被广泛应（yīng）用，但是（shì）MEMS传（chuán）感（gǎn）器数据噪（zào）音很大，不能（néng）直接读取并使用，于是（shì）人们又花（huā）费（fèi）大量的时间研（yán）究去除噪声的各种数学算（suàn）法。这些算（suàn）法以及（jí）自动控制器本（běn）身通常需（xū）要运算速度较快的单片机（jī），可当时的单片机运算速度有（yǒu）限，不（bú）足（zú）以满足需求。接着科研人员又花费若干年理（lǐ）解多旋翼飞行器的（de）非线性系（xì）统结构（gòu），并（bìng）为其（qí）建模、设计控制算法、实现控制方案。因此，直（zhí）到2005年左右，真正稳定的（de）多旋翼无（wú）人机（jī）自动控制（zhì）器才被制（zhì）作出来。
起步期：2005年至2010年
在生（shēng）产制造方面，德国（guó）Microdrones GmbH于2005年成立，2006年推出的md4-200四旋翼（如图2a）系统开创了电动四旋翼在专业领域应用的先河（hé），2010年推出的（de）md4-1000四旋翼无人机系统，在全（quán）球专业无人（rén）机市场取得成功。另外，德国人H.Buss和I.Busker在2006年主导了一个四轴开源项目，从飞控到（dào）电（diàn）调（diào）等全部开源（yuán），推出了四轴飞（fēi）行器最具参考（kǎo）的自驾仪Mikrokopter。2007年，配备Mikrokopter的四旋翼（yì）像“空中的钉子”一般停（tíng）留在空（kōng）中。很快他们又进一（yī）步增（zēng）加了组件，甚至使它半自主飞行（háng）。美国（guó）Spectrolutions公（gōng）司在2004年推出Draganflyer IV四旋翼（如图2b），并（bìng）随后在（zài）2006年推出了搭载SAVS（稳定航（háng）拍（pāi）视频系统）的版（bǎn）本。
在（zài）学术方面，2005年之后（hòu）四旋翼飞（fēi）行器继续快速发展，更多的学术（shù）研究（jiū）人员开始（shǐ）研（yán）究多旋翼，并（bìng）搭建自己的四旋翼。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行（háng）器（qì）系统（tǒng）瞬间被炒得火热，大家惊喜地发现居然有这样（yàng）一（yī）种小巧、稳定、可垂直起（qǐ）降、机械结构简单的飞行（háng）器的（de）存（cún）在（zài）。一（yī）时间研究（jiū）者蜂拥而至，纷纷开始（shǐ）多旋翼飞（fēi）行器的研发（fā）和（hé）使用。而国内的（de）爱好者也纷纷研（yán）究（jiū），并（bìng）开设论坛。虽（suī）然多旋翼的（de）算（suàn）法易懂，但组装一架多旋（xuán）翼却不是一件容易（yì）的事情。在（zài）早期研究阶段，科研（yán）人员把很多时（shí）间都（dōu）花在了飞行器的组装调试环节。然而，有能力（lì）开发工（gōng）艺（yì）的人往往缺乏对飞（fēi）控（kòng）的深入了解，一般（bān）只是复现国（guó）外的技术，谈不上进（jìn）一步对系统进行改进。当时（shí）既掌（zhǎng）握飞控技术又精通（tōng）多旋翼工艺（yì）的（de）经常（cháng）是（shì）那些原（yuán）来从事固定翼或直升机飞控的公（gōng）司。德国Microdrones虽然较早地（dì）推出产品，但是工业（yè）级（jí）的四（sì）旋翼的价格对于普通（tōng）消费者来说简（jiǎn）直是遥不（bú）可（kě）及。除此之外，消费级（jí）的Draganflyer 四旋翼之所（suǒ）以（yǐ）没有推广是因（yīn）为其（qí）操控性（xìng）及娱乐性不强（智能（néng）手机或平版（bǎn）电脑还尚未普及）、二（èr）次开发能力弱以（yǐ）及销售渠（qú）道窄。
复兴期：2010年（nián）至2013年
经（jīng）过6年努力（2004年至2010年），法国Parrot公司于2010年（nián）推出消费级的AR.Drone四旋翼（yì）玩具，从（cóng）而开启（qǐ）了（le）多旋翼消费（fèi）的新时代。AR.Drone四旋翼在玩具市场非常成（chéng）功，它的技术和理念也十分领先。第一，它采用光流技术（shù），能够测量飞行（háng）器速度，使得AR.Drone四（sì）旋翼(图（tú）3a)能够在室内（nèi）悬停。第二，可（kě）以做到一键起飞，操控性得到（dào）极大（dà）提升。第三，它采用手机、平（píng）板（bǎn）电脑或笔记本电脑控制，视频能够直（zhí）接回传至电（diàn）脑，娱（yú）乐感较强。第四，整个飞行器为一体机，并（bìng）带有防护（hù）装置（zhì），比较安全。第五，AR.Drone开放了API接口（kǒu），供科研人员开发应（yīng）用（yòng）。AR.Drone的成（chéng）功也引（yǐn）发了一些自（zì）驾仪研发公（gōng）司的思（sī）考。两年后，大疆推出的（de）小精灵（líng）Phantom一体（tǐ）机(图3b)正（zhèng）是借鉴了其（qí）设计（jì）理（lǐ）念（niàn）。伴随着苹（píng）果在iphoness上大量应（yīng）用加（jiā）速计、陀螺仪、地磁传感器（qì）等，MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴（xìng）起，6轴、9轴的惯性传感器（qì）也逐渐取代了（le）单个传感（gǎn）器，成本和功（gōng）耗进一（yī）步降低（dī），成（chéng）本（běn）仅为几（jǐ）美元。另（lìng）外（wài）GPS芯片仅重0.3克，价格不到5美元。WiFi等通信芯片被用（yòng）于控制和传输图（tú）像信息，通信传输速度和质量已（yǐ）经可以充分满足几百米（mǐ）的传输需求。同时，电（diàn）池（chí）能量密度不断增加，使无人机在保（bǎo）持较轻的重量下，续航时间达（dá）到（dào）15-30分钟，基（jī）本满足日常的应用需求。近年来（lái）移（yí）动（dòng）终端同样促（cù）进了锂电池、高像素摄像头性能（néng）的急剧提升（shēng）和成（chéng）本（běn）下降。这些都（dōu）促（cù）进了多（duō）旋翼（yì）更进（jìn）一（yī）步发展（zhǎn）。
与此（cǐ）同时（shí），学术界（jiè）也开始高度关注多旋翼技术。2012年2月，宾夕法尼亚大学的 V.Kumar 教授在 TED大会[2]上做出（chū）了四（sì）旋翼飞行器发展历史上里程碑（bēi）式的演讲,展示了四旋翼的（de）灵（líng）活性以及（jí）编队协作能力。这一场充（chōng）满（mǎn）数学公式的（de）演讲大受欢迎，它（tā）让世人看到（dào）了（le）多旋翼的（de）内在潜能。2012年，美国（guó）工程师协（xié）会的（de）机器人和自动化杂志（Robotics & Automation Magazine,IEEE）出版空（kōng）中机（jī）器人和四旋翼（yì）（Aerial Robotics and the Quadrotor）专（zhuān）刊（kān），总结了阶段性成果，展示了当（dāng）时最（zuì）先进的技（jì）术。在这期（qī）间，之（zhī）前不具备多（duō）旋翼控制功能的开源自驾仪增加了多旋翼这一功能，同时也有新的开源自驾仪不断加入，这极大地降（jiàng）低了（le）初学者（zhě）的门（mén）槛，为多（duō）旋（xuán）翼产业发（fā）展装（zhuāng）上了翅膀。
爆发期（qī）：2013年至今（jīn）
2012年初，大疆推出小精（jīng）灵（líng）Phantom一（yī）体机。Phantom与AR.Drone一样控制简便（biàn），初学者很快（kuài）便可上手。同时，昆明俊鹰（yīng）无人机自主设计的劲鹰（yīng）1300型8旋翼航测航拍（pāi）载（zǎi）机试飞成功（gōng）！相比AR.Drone四旋翼（yì）飞（fēi）行器，Phantom具（jù）备（bèi）一（yī）定的（de）抗风性能、定位（wèi）功（gōng）能（néng）和载重能力，还可搭载小型（xíng）相机。当时利（lì）用Gopro运动（dòng）相（xiàng）机拍（pāi）摄极限运（yùn）动已经成（chéng）为欧（ōu）美年轻人竞相追逐的时尚潮流（liú），因此Phantom一体（tǐ）机一（yī）经推出便迅速走红。
连线杂（zá）志（zhì）主编C.Anderson于2012年年底（dǐ）担任（rèn）3D Robotics公（gōng）司CEO，该（gāi）公司于2013年8月推出Iris遥（yáo）控（kòng）四旋（xuán）翼飞行器，于2014推出X8+四旋翼（yì）飞（fēi）行器，并很快于2015年（nián）推出Solo四（sì）旋翼飞行器。
此（cǐ）时（shí），学术界对于多（duō）旋翼的研究更偏向智能化、群体化。2013年，苏黎世联邦理工学院（yuàn）的R.D'Andrea教（jiāo）授在TEDGlobal的机器人实验室展示了四旋翼的惊人运动机能。纵观学（xué）术（shù）界的发展，以“四（sì）旋（xuán）翼(quadrotor)”和“多（duō）旋翼（multirotor）”为关键（jiàn）词的文献在（zài）近（jìn）年（nián）成（chéng）井喷趋（qū）势。这些研究往往具备前瞻性，将（jiāng）推（tuī）动多旋翼产（chǎn）业未（wèi）来的发展。
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