一种低空多旋翼无人飞行器系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种低空多旋翼无人飞行器系统及其控制方法。其中，系统包括：飞行控制板、无刷电机、推进器和电子调节器；所述无刷电机与无人飞行器的任一机臂连接，位于所述任一机臂的上方，所述无刷电机与所述任一机臂对应的机翼连接；所述推进器与所述任一机臂连接，位于所述任一机臂的下方；所述无刷电机与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制板连接。本发明专利技术实施例提供的系统及方法，通过设置推进器，在推进器提供的推力的作用下，能够提高载重量和垂直起降速度，并实现省电优化，提高了工作效率，能够满足在地震勘探中快速垂直起降投放震源获取地震记录数据的专业技术要求。

A low altitude multi rotor UAV system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种低空多旋翼无人飞行器系统及其控制方法
本专利技术涉及地震勘探
，尤其涉及一种低空多旋翼无人飞行器系统及其控制方法。
技术介绍
地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油和天然气等资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到了广泛应用。为了能够在复杂地表（地形起伏剧烈、交通困难和高密度植被覆盖）等传统地震勘探震源难以到达和开展工作的地区进行地震勘探，现有技术中通常采用无人飞行器投放震源。对于震源投放，要求无人飞行器垂直起降速度快且负载重量大。然而现有的低空多旋翼无人飞行器虽然可以实现自主飞行和定点起降等功能，但是垂直起降速度慢且负载重量小，导致工作效率极低，难以满足在地震勘探中快速垂直起降投放震源获取地震记录数据的专业技术要求，无法达到最佳勘探效果。现有技术中，为了提高低空多旋翼无人飞行器的垂直起降速度和负载重量，一般是通过加大电机的功率来实现，但是在这种情况下也会增加无人飞行器自身的重量和体积，导致灵活性变差，无法满足实际的需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种低空多旋翼无人飞行器系统及其控制方法。第一方面，本专利技术实施例提供一种低空多旋翼无人飞行器系统，包括：飞行控制板、无刷电机、推进器和电子调节器；所述无刷电机与无人飞行器的任一机臂连接，位于所述任一机臂的上方，所述无刷电机与所述任一机臂对应的机翼连接；所述推进器与所述任一机臂连接，位于所述任一机臂的下方；所述无刷电机与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制板连接。进一步地，所述推进器与所述电子调节器连接。进一步地，所述推进器的推力的方向为垂直于所述任一机臂向上。进一步地，所述飞行控制板中包括重量传感器，所述重量传感器用于测量所述无人飞行器的重量。第二方面，本专利技术实施例提供一种如第一方面所述的低空多旋翼无人飞行器系统的控制方法，包括：无人飞行器解锁飞行，推进器和与所述推进器对应的机翼均开启，其中，所述推进器对应的机翼为与所述推进器连接的机臂对应的机翼；所述无人飞行器飞行至震源投放位置并保持悬停状态，进行震源投放。进一步地，所述无人飞行器飞行至震源投放位置并保持悬停状态，进行震源投放，之后还包括：飞行控制板中的重量传感器测量所述无人飞行器的重量；所述飞行控制板根据所述无人飞行器的重量，通过电子调节器调节所述推进器的转速和与所述推进器对应的机翼的转速。进一步地，所述飞行控制板根据所述无人飞行器的重量，通过电子调节器调节所述推进器的转速和与所述推进器对应的机翼的转速，具体包括：所述飞行控制板根据所述无人飞行器的重量，向所述电子调节器发送控制信号；所述电子调节器根据所述控制信号，调节所述推进器的转速和与所述推进器对应的机翼的转速。进一步地，所述电子调节器根据所述控制信号，调节所述推进器的转速和与所述推进器对应的机翼的转速，具体包括：所述电子调节器将控制信号转换为电流信号；所述电子调节器根据所述电流信号，调节所述推进器的转速和与所述推进器对应的机翼的转速。。本专利技术实施例提供的一种低空多旋翼无人飞行器系统及其控制方法，通过设置推进器，在推进器提供的推力的作用下，能够提高载重量和垂直起降速度，并实现省电优化，提高了工作效率，能够满足在地震勘探中快速垂直起降投放震源获取地震记录数据的专业技术要求，达到好的勘探效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种低空多旋翼无人飞行器系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种低空多旋翼无人飞行器系统的控制方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种低空多旋翼无人飞行器系统的工作流程图；其中，1——飞行控制板；2——无刷电机；3——推进器；4——机臂；5——机翼。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种低空多旋翼无人飞行器系统的结构示意图，如图1所示，包括：飞行控制板1、无刷电机2、推进器3和电子调节器；所述无刷电机2与无人飞行器的任一机臂4连接，位于所述任一机臂4的上方，所述无刷电机2与所述任一机臂4对应的机翼5连接；所述推进器3与所述任一机臂4连接，位于所述任一机臂4的下方；所述无刷电机2与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制板1连接。需要说明的是，本专利技术实施例中提到的无人飞行器均为低空多旋翼无人飞行器。多旋翼无人飞行器，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶旋翼飞行器。下面对于本实施例中提到的结构等进行具体说明：无刷电机2是由电动机主体和驱动器组成，具有典型的机电一体化性。由于无刷电机2是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷电机2的永磁体，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。推进器3在船舶、航空等领域应用的较为广泛，主要是用来推动船舶、船艇前进的，其推动器的种类繁多，螺旋桨推进器、电动船用推进器、航空推进器、喷水推进器等等。电子调节器将飞行控制板的控制信号，转变为电流信号，用于控制调节无刷电机2的转速，进而控制调节机翼5的转速。通常每个无刷电机2正常工作时电流很大，如果没有电子调节器的存在，飞行控制板根本无法承受这样大的电流，且飞行控制板自身也没有驱动无刷电机2的功能。具体地，所述无刷电机2与所述任一机臂4对应的机翼5连接，是指：在无刷电机2的上方连接有任一机臂4对应的机翼5。需要说明的是，无人飞行器的机臂和机翼是一一对应的。无刷电机2为机翼5的开启提供能量。进一步地，所述无刷电机2与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制板1连接，由电子调节器分别连接无刷电机2和飞行控制板1，在无人飞行器解锁飞行时，来自飞行控制板1的控制信号，通过无刷电机2控制调节机翼5的转速。进一步地，本专利技术实施例中的基于无人飞行器的震源投放系统在工作时：无人飞行器解锁飞行，飞行控制板1通过电子调节器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低空多旋翼无人飞行器系统，其特征在于，包括：/n飞行控制板、无刷电机、推进器和电子调节器；/n所述无刷电机与无人飞行器的任一机臂连接，位于所述任一机臂的上方，所述无刷电机与所述任一机臂对应的机翼连接；/n所述推进器与所述任一机臂连接，位于所述任一机臂的下方；/n所述无刷电机与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制板连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低空多旋翼无人飞行器系统，其特征在于，包括：
飞行控制板、无刷电机、推进器和电子调节器；
所述无刷电机与无人飞行器的任一机臂连接，位于所述任一机臂的上方，所述无刷电机与所述任一机臂对应的机翼连接；
所述推进器与所述任一机臂连接，位于所述任一机臂的下方；
所述无刷电机与所述电子调节器连接，所述电子调节器与所述飞行控制板连接。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述推进器与所述电子调节器连接。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述推进器的推力的方向为垂直于所述任一机臂向上。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞行控制板中包括重量传感器，所述重量传感器用于测量所述无人飞行器的重量。


5.一种如权利要求1-4任一所述的低空多旋翼无人飞行器系统的控制方法，其特征在于，包括：
无人飞行器解锁飞行，推进器和与所述推进器对应的机翼均开启，其中，所述推进器对应的机翼为与所述推进器连接的机臂对应的机翼；
所述无人飞行器飞行至震源投放位置并...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱荣毅，杨煜坤，李建，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11