一种可折叠微型旋翼无人机制造技术

本发明专利技术涉及一种可折叠微型旋翼无人机，包括：机体、折叠翼组件、配重机构和中控处理器。本发明专利技术通过采用柱状的机身，能够将机体的中心汇聚至单点，利用无人机细长状结构调节姿态及维持姿态，减小了旋翼调节姿态的压力，并使无人机侧翻的几率大大减小，从而有效避免了使用扁平状机身导致的机体重心不稳的情况发生，同时，通过在机体内设置能够竖直移动的配重块，可以有效调节无人机内重心的位置，在有效提高针对无人机的操控性的同时，进一步增加了本发明专利技术所述无人机在飞行时的稳定性。明所述无人机在飞行时的稳定性。明所述无人机在飞行时的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种可折叠微型旋翼无人机


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种可折叠微型旋翼无人机。

技术介绍

[0002]飞行技术和无线遥控技术的快速发展极大的促进了无人机技术的进步，早期无人机多采用燃料作为动力源，这种无人机飞行速度快、技术难度大且多应用于军事领域，随着现代电子技术的飞速发展，利用电子调速器、无刷电机亦可为小型无人机提供充足的动力，以电机作为动力源的无人机结构简单、操作方便，更适合普通消费者使用，因此适合大众群体的消费级无人机涌入市场。
[0003]目前消费级无人机主要分为两大类：固定翼无人机和折叠翼无人机，前者结构简单、安装简便、整体性能非常稳定，在一般性价比高的无人机产品中使用这种结构，同时在一些飞行器研究的团队中也在使用该结构。后者在拥有和前者相同功能的基础上，结构更为复杂、调校难度更大，一般在高端市场、有研发需求及空间限制的场景下使用。
[0004]近年来，无人机集群表演成为新趋势，然而，目前参与集群表演的无人机多采用固定翼无人机，操作人员需要开阔场地、大量的时间进行无人机表演前的部署工作，无人机表演后的回收工作量也非常大，因此需要一种携带方便、部署简单、占用收纳空间小的无人机以改善这种部署状态。通过使用用于大规模部署的微型折叠旋翼无人机，能够解决无人机大规模部署以及无人机集群表演中的准备工作时间长、开阔场地需求高、回收工作量大等一系列问题，但是折叠旋翼无人机在飞行过程中易受到外界环形影响而无法维持机体的稳定，从而导致折叠旋翼无人机飞行过程中稳定性差。
专利技术内容
[0005]为此，本专利技术提供一种可折叠微型旋翼无人机，用以克服现有技术中折叠旋翼无人机飞行稳定性差的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种可折叠微型旋翼无人机，包括：
[0007]机体，其为一柱状外壳，在机体内设有通信装置和电池，在机体内部底端设有摄像装置，在机体外壁上设有滑轨；
[0008]折叠翼组件，其设置在所述机体外部并与机体相连，通过伞状结构实现对机翼的折叠收纳；在所述折叠翼组件上设有多个电机，在各电机上均设有旋翼；
[0009]配重机构，其设置在所述机体内部，包括能够沿机体内壁垂直移动的配重块，当所述无人机飞行时，通过调节配重块与所述摄像装置之间的距离以调节无人机的重心的位置；
[0010]中控处理器，其为一plc控制器，中控处理器位于所述机体内部并分别与所述摄像装置、各所述电机以及所述配种机构相连，用以在无人机飞行过程中判定机体是否发生偏移并在机体发生偏移时使机体迅速恢复至稳定状态；
[0011]所述中控处理器中设有预设图像偏移速率V0，当所述无人机飞行时，所述摄像装
置周期性采集图像信息或持续录制视频信息并将采集到的图像信息或视频信息分别发送至所述通信装置和中控处理器，若所述中控处理器判定图像或视频中的特征点出现倾斜或偏移，中控处理器计算图像或视频中的特征点在单位时间t0内的倾斜速率或偏移速率并将求得的倾斜速率或偏移速率记为V，计算完成后，中控处理器将V与V0进行比对，若V＞V0，中控处理器判定无人机受到外力干扰且机体发生倾斜，中控处理器计算偏移速率差值
△
V，设定
△
V＝V
‑
V0，计算完成后，中控处理器根据
△
V的具体数值调节对应的旋翼的转速以使无人机恢复稳定，若调节后中控处理器判定无人机仍无法恢复稳定，中控处理器调节所述配重块与所述摄像装置的距离以使无人机恢复稳定。
[0012]进一步地，当所述中控处理器判定无人机受到外力干扰且机体发生倾斜时，中控处理器将求得的所述偏移速率差值
△
V与对应的预设偏移速率差值进行比对、根据比对结果判定无人机的倾斜程度并选取对应的调节系数调节与无人机倾斜方向最近的旋翼的转速；
[0013]所述中控处理器中设有第一预设偏移速率差值
△
V1、第二预设偏移速率差值
△
V2、第一预设转速调节系数α1、第二预设转速调节系数α2和第三预设转速调节系数α3，其中，
△
V1＜
△
V2，1＜α1＜α2＜α3＜1.5；
[0014]当
△
V≤
△
V1时，所述中控处理器判定无人机所处状态为轻度倾斜，中控处理器使用α1调节对应的旋翼的转速；
[0015]当
△
V1＜
△
V≤
△
V2时，所述中控处理器判定无人机所处状态为中度倾斜，中控处理器使用α2调节对应的旋翼的转速；
[0016]当
△
V＞
△
V2时，所述中控处理器判定无人机所处状态为重度倾斜，中控处理器使用α3调节对应的旋翼的转速并减少所述配重块与所述摄像装置的距离；
[0017]当所述中控处理器选用αi调节对应的旋翼的转速时，设定i＝1，2，3，调节后的旋翼的转速记为W
’
，设定W
’
＝W
×
αi，其中，W为旋翼的初始转速；当所述中控处理器判定无人机所处状态为重度倾斜并减少所述配重块与所述摄像装置的距离时，中控处理器将配重块的移动距离设置为D0/2，其中，D0为配重块与摄像装置的初始距离。
[0018]进一步地，当所述中控处理器完成对对应部件的工作参数的调节时，中控处理器控制所述摄像装置采集图像并将图像中的特征点与图像或视频中初始特征点的位置进行比对以求得特征点的偏移距离L，求得L后，中控单元将L与预设偏移量L0进行比对，设定L0＝V0
×
t0，若L＞L0，中控处理器判定无人机仍受到外力干扰且机体发生倾斜，中控处理器重新调节对应的旋翼的转速。
[0019]进一步地，所述中控处理器中还设有预设最高转速Wmax，当所述中控处理器需将旋翼的转速调节为W
’
时，中控处理器将W
’
与Wmax进行比对，若W
’
＜Wmax，中控处理器将该旋翼的转速调节为Wmax，若W
’
≥Wmax，中控处理器将旋翼的转速调节为Wmax并降低与该旋翼对向设置的旋翼的转速；
[0020]当所述中控处理器将旋翼的转速调节为Wmax时，中控处理器计算转速差值
△
W并根据
△
W的数值将与该旋翼对向设置的旋翼的转速调节至对应值，设定
△
W＝W
’‑
Wmax；所述中控处理器中还设有第一预设转速差值
△
W1和第二预设转速差值
△
W2，其中，
△
W1＜
△
W2；
[0021]当
△
W≤
△
W1时，所述中控处理器使用α1调节对应的旋翼的转速；
[0022]当
△
W1＜
△
W≤
△
W2时，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可折叠微型旋翼无人机，其特征在于，包括：机体，其为一柱状外壳，在机体内设有通信装置和电池，在机体内部底端设有摄像装置，在机体外壁上设有滑轨；折叠翼组件，其设置在所述机体外部并与机体相连，通过伞状结构实现对机翼的折叠收纳；在所述折叠翼组件上设有多个电机，在各电机上均设有旋翼；配重机构，其设置在所述机体内部，包括能够沿机体内壁垂直移动的配重块，当所述无人机飞行时，通过调节配重块与所述摄像装置之间的距离以调节无人机的重心的位置；中控处理器，其为一plc控制器，中控处理器位于所述机体内部并分别与所述摄像装置、各所述电机以及所述配种机构相连，用以在无人机飞行过程中判定机体是否发生偏移并在机体发生偏移时使机体迅速恢复至稳定状态；所述中控处理器中设有预设图像偏移速率V0，当所述无人机飞行时，所述摄像装置周期性采集图像信息或持续录制视频信息并将采集到的图像信息或视频信息分别发送至所述通信装置和中控处理器，若所述中控处理器判定图像或视频中的特征点出现倾斜或偏移，中控处理器计算图像或视频中的特征点在单位时间t0内的倾斜速率或偏移速率并将求得的倾斜速率或偏移速率记为V，计算完成后，中控处理器将V与V0进行比对，若V＞V0，中控处理器判定无人机受到外力干扰且机体发生倾斜，中控处理器计算偏移速率差值
△
V，设定
△
V＝V
‑
V0，计算完成后，中控处理器根据
△
V的具体数值调节对应的旋翼的转速以使无人机恢复稳定，若调节后中控处理器判定无人机仍无法恢复稳定，中控处理器调节所述配重块与所述摄像装置的距离以使无人机恢复稳定。2.根据权利要求1所述的可折叠微型旋翼无人机，其特征在于，当所述中控处理器判定无人机受到外力干扰且机体发生倾斜时，中控处理器将求得的所述偏移速率差值
△
V与对应的预设偏移速率差值进行比对、根据比对结果判定无人机的倾斜程度并选取对应的调节系数调节与无人机倾斜方向最近的旋翼的转速；所述中控处理器中设有第一预设偏移速率差值
△
V1、第二预设偏移速率差值
△
V2、第一预设转速调节系数α1、第二预设转速调节系数α2和第三预设转速调节系数α3，其中，
△
V1＜
△
V2，1＜α1＜α2＜α3＜1.5；当
△
V≤
△
V1时，所述中控处理器判定无人机所处状态为轻度倾斜，中控处理器使用α1调节对应的旋翼的转速；当
△
V1＜
△
V≤
△
V2时，所述中控处理器判定无人机所处状态为中度倾斜，中控处理器使用α2调节对应的旋翼的转速；当
△
V＞
△
V2时，所述中控处理器判定无人机所处状态为重度倾斜，中控处理器使用α3调节对应的旋翼的转速并减少所述配重块与所述摄像装置的距离；当所述中控处理器选用αi调节对应的旋翼的转速时，设定i＝1，2，3，调节后的旋翼的转速记为W
’
，设定W
’
＝W
×
αi，其中，W为旋翼的初始转速；当所述中控处理器判定无人机所处状态为重度倾斜并减少所述配重块与所述摄像装置的距离时，中控处理器将配重块的移动距离设置为D0/2，其中，D0为配重块与摄像装置的初始距离。3.根据权利要求2所述的可折叠微型旋翼无人机，其特征在于，当所述中控处理器完成对对应部件的工作参数的调节时，中控处理器控制所述摄像装置采集图像并将图像中的特征点与图像或视频中初始特征点的位置进行比对以求得特征点的偏移距离L，求得L后，中
控单元将L与预设偏移量L0进行比对，设定L0＝V0
×
t0，若L＞L0，中控处理器判定无人机仍受到外力干扰且机体发生倾斜，中控处理器重新调节对应的旋翼的转速。4.根据权利要求3所述的可折叠微型旋翼无人机，其特征在于，所述中控处理器中还设有预设最高转速Wmax，当所述中控处理器需将旋翼的转速调节为W
’
时，中控处理器将W
’
与Wmax进行比对，若W
’
＜Wmax，中控处理器将该旋翼的转速调节为Wmax，若W
’
≥Wmax，中控处理器将旋翼的转速调节为Wmax并降低与该旋翼对向设置的旋翼的转速；当所述中控处理器将旋翼的转速调节为Wmax时，中控处理器计算转速差值
△
W并根据
△
W的数值将与该旋翼对向设置的旋翼的转速调节至对应值，设定
△
W＝W
’‑
Wmax；所述中控处理器中还设有第一预设转速差值
△
W1和第二预设转速差值
△

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朋辉，刘超峰，胡艺萌，李昊宸，陈杰，古学伟，苏阳，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：