无人机及控制无人机姿态的控制装置制造方法及图纸

一种控制无人机姿态的控制装置，所述无人机包括中心部，自所述中心部向外延伸的多个机臂及设置在每一机臂上的至少一旋翼，所述控制装置包括重心控制部，所述重心控制部用于在所述无人机的重心发生改变时根据该无人机的重心变化确定所述一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离，其中所述无人机的中心为所述无人机保持平衡时的重心。此外，还提供一种包括所述控制装置的无人机。所述控制装置及无人机能够通过改变一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离来对抗所述无人机的重心的改变，不用局限于旋翼的转速限制。

Unmanned aerial vehicle and control device for controlling attitude of unmanned aerial vehicle

A control device for controlling the attitude of UAV, the UAV includes a center portion extending outward from the center portion of the plurality of the machine arm and set on each machine arm at least one rotor, wherein the control device comprises a control center, the center of gravity control for change in the center of the no machine according to the change of gravity the UAV to determine the axis of the blades of one or more settings on the machine arm of the rotor to the center of the unmanned machine distance, wherein the UAV Center for the UAV to keep the balance of the center of gravity. In addition, the invention also provides an unmanned aerial vehicle comprising the control device. The focus of the control device and the axis of the UAV can change through the leaves of one or more settings on the machine arm of the rotor to the UAV from the center to fight the UAV change, not limited to the rotor speed limit.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无人机，尤其涉及一种能控制其姿态的无人机及控制无人机姿态的控制装置。
技术介绍
无人机通常包括机身及从机身向外伸展的多个机臂，机臂远离机身的末端上设置一个或多个旋翼叶片，该旋翼叶片的旋转可带动所述无人机飞行。在如无人飞行器这样的具有多个旋翼的无人机中，通过控制旋翼的旋转速度保持无人机的移动或旋转等的姿态。搭载万向节等设备的无人机一运作，其无人机全体的重心位置就变化。因此，通过控制配备在无人机上的各旋翼的旋转速度，保持无人机的姿态。但是，用以旋转旋翼的马达的性能或者从控制该马达的驱动器流出的电流是有上限的。因此，当无人机整体的重心也有大的变化时，无人机的姿态也会发生较大的变化，为了克服这样的姿态变化，就需要较高的电流输出。有可能会出现不能正确保持无人机的姿态的情况。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种能正确保持无人机姿态的无人机及其姿态控制装置。一种控制无人机姿态的控制装置，所述无人机包括中心部，自所述中心部向外延伸的多个机臂及设置在每一机臂上的至少一旋翼，所述控制装置包括重心控制部，所述重心控制部用于在所述无人机的重心发生改变时根据该无人机的重心变化确定所述一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离，其中所述无人机的中心为所述无人机保持平衡时的重心。进一步地，其中所述一个或多个机臂或其上设置的旋翼的配置能够变化以改变所述一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离。进一步地，所述重心控制部包括：重心判定部，用于判定所述无人机的重心的变化；臂选择部，用于根据重心的变化确定需要变更配置的机臂；臂长确定部，用于根据重心的变化确定机臂上设置的旋翼叶片的轴线到所述无人机中心的距离；及配置确定部，用于根据所述臂长确定部所确定的距离确定需要做的机臂或动力装置的配置改变。进一步地，所述机臂能够沿机臂的延伸方向线性延伸或收缩，以改变配置。进一步地，所述机臂配置的改变包括向远离所述中心部的方向线性延伸所述重心偏移方向上设置的机臂或向靠近所述中心部的方向线性收缩所述重心偏移方向的相反方向上设置的机臂。进一步地，所述机臂能够在机臂上的至少一指定点折叠，以改变所述机臂的配置。进一步地，所述机臂的配置的改变包括折叠所述重心偏移方向的相反方向上设置的机臂。进一步地，所述机臂上设置的旋翼能够改变其旋翼叶片在对应机臂上的位置，以改变所述机臂上设置的旋翼的配置。进一步地，所述旋翼的配置的改变包括向远离所述中心部的方向线性移动所述重心偏移方向上设置的机臂上的旋翼叶片或向靠近所述中心部的方向线性移动所述重心偏移方向的相反方向上设置的机臂上的旋翼叶片。进一步地，所述机臂上设置的旋翼的叶片能够相对该旋翼叶片所在的机臂旋转，以改变所述旋翼的配置。进一步地，所述旋翼配置的改变包括向靠近所述中心部的方向旋转所述重心偏移方向上设置的机臂上的旋翼叶片。进一步地，所述无人机的重心改变时，还可结合改变一个或多个机臂上设置的旋翼叶片的转速来对抗所述无人机的重心的改变。进一步地，所述无人机的重心改变是所述无人机上设置的一个或多个负载的状态改变产生的结果。进一步地，所述无人机的重心改变时，所述负载相对所述无人机的中心部的位置能够改变以对抗所述无人机的重心改变。进一步地，所述负载相对所述无人机的中心部的位置的改变包括负载与承载所述负载的载体中的至少一者相对所述无人机的中心部旋转。进一步地，所述载体包括连接所述载体至所述无人机的中心部的基座、连接于所述基座的固定件及设置在所述固定件上的活动件，所述活动件能够绕所述固定件的俯仰轴和翻滚轴旋转，所述负载设置在所述活动件上。进一步地，所述基座能够绕偏航轴相对所述无人机的中心部旋转。进一步地，所述基座及所述活动件上设置有传感器，能够感测所述载体相对所述中心部的旋转。进一步地，所述负载或承载所述负载的载体上设置有传感器，所述传感器能够感测所述负载的状态发生预定改变，当所述负载的状态预定改变时即判定为所述无人机的重心发生改变。进一步地，所述负载的状态发生预定改变包括所述负载的一部分在偏离所述无人机的重心方向上向远离或靠近所述无人机的中心部移动。一种无人机，包括如上所述的控制装置。上所述无人机及其姿态控制方法、姿态控制装置在所述无人机的重心发生改变时改变机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离，避免了仅采用旋翼转速调节来保持无人机姿态时转速受限的问题。附图说明图1是本技术实施方式提供的一种无人机的立体图。图2至图5是本技术实施方式的一种带有负载的无人机立体图。图6是本技术一实施方式的控制无人机姿态的控制方法的流程图。图7至图10是本技术实施方式的调整旋翼叶片轴线到无人机中心的距离的示意图。图11为本技术一实施方式的无人机的部分功能模块图。图12为本技术一实施方式的无人机的载体的示意图。主要元件符号说明无人机1中心部10主控制部11存储装置12旋翼控制部13通信模块14传感器15机臂控制部16重心控制部17重心判定部170臂选择部172臂长确定部174配置确定部176机臂20动力装置30电机32旋翼34载体40载体控制部41驱动器42驱动马达43支撑机构44相机组件50棱镜组件51棱镜510棱镜控制部512拍摄组件52拍摄元件520拍摄控制部522存储器524重心位置调整部526如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本技术提供一种无人机，所述无人机可用于任何适宜的环境，例如在空中（例如旋翼飞行器、固定翼飞行器或固定翼与旋翼混合的飞行器），在水中（例，船或潜艇），在地面上（例，摩托车，汽车，卡车，公交车，火车等），在太空中（例，航天飞机、卫星或探测器），或在地下（例如地铁），或上述环境的任意组合。在本实施例中，所述无人机为旋翼飞行器，其中所述旋翼可为单旋翼、双旋翼、三旋翼、四旋翼、六旋翼及八旋翼等。为便于描述，如下实施例中的无人机以四旋翼飞行器为例进行说明。下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图1，无人机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制无人机姿态的控制装置，所述无人机包括中心部，自所述中心部向外延伸的多个机臂及设置在每一机臂上的至少一旋翼，其特征在于：所述控制装置包括重心控制部，所述重心控制部用于在所述无人机的重心发生改变时根据该无人机的重心变化确定所述一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离，其中所述无人机的中心为所述无人机保持平衡时的重心。

【技术特征摘要】
1.一种控制无人机姿态的控制装置，所述无人机包括中心部，自所述中心部向外延伸的多个机臂及设置在每一机臂上的至少一旋翼，其特征在于：所述控制装置包括重心控制部，所述重心控制部用于在所述无人机的重心发生改变时根据该无人机的重心变化确定所述一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离，其中所述无人机的中心为所述无人机保持平衡时的重心。2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：其中所述一个或多个机臂或其上设置的旋翼的配置能够变化以改变所述一个或多个机臂上设置的旋翼的叶片的轴线到所述无人机的中心的距离。3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述重心控制部包括：重心判定部，用于判定所述无人机的重心的变化；臂选择部，用于根据重心的变化确定需要变更配置的机臂；臂长确定部，用于根据重心的变化确定机臂上设置的旋翼叶片的轴线到所述无人机中心的距离；及配置确定部，用于根据所述臂长确定部所确定的距离确定需要做的机臂或动力装置的配置改变。4.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述机臂能够沿机臂的延伸方向线性延伸或收缩，以改变配置。5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于：所述机臂配置的改变包括向远离所述中心部的方向线性延伸所述重心偏移方向上设置的机臂或向靠近所述中心部的方向线性收缩所述重心偏移方向的相反方向上设置的机臂。6.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述机臂能够在机臂上的至少一指定点折叠，以改变所述机臂的配置。7.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述机臂的配置的改变包括折叠所述重心偏移方向的相反方向上设置的机臂。8.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述机臂上设置的旋翼能够改变其旋翼叶片在对应机臂上的位置，以改变所述机臂上设置的旋翼的配置。9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述旋翼的配置的改变包括向远离所述中心部的方向线性移动所述重心偏移方向上设置的机臂上的旋翼叶片或向靠近所述中心部的方向线性移动所述重心偏移方向的相反方向上设置的机臂上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿宗耀，吴韬，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44