一种多旋翼无人机及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多旋翼无人机，包括旋翼组件和机体，旋翼组件安装在机体上，机体包括多组机架组件，机架组件至少包括两根机架杆，两根机架杆交叉相连，交叉连接点将机架杆分成长轴段和短轴段，多组机架组件的长轴段和短轴段分别依次连接形成一个内部中空的环状多边形结构，环状多边形结构中至少有两组相邻的机架组件通过锁止组件相连；机架组件上至少设有一个变形驱动器，变形驱动器同时与两组相邻的机架组件相连接，用于调节两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距以实现锁止组件的开启和关闭。本发明专利技术还公开了一种多旋翼无人机的控制方法。本发明专利技术具有结构简单、机体可展开或收拢、应用范围更广等优点。应用范围更广等优点。应用范围更广等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼无人机及控制方法


[0001]本专利技术主要涉及无人机
，特指一种多旋翼无人机及控制方法。

技术介绍

[0002]多旋翼无人机以成本低廉、运动控制灵活而在生产、生活和军事中得到了广泛应用。目前绝大多数多旋翼无人机采用固定构型的机体结构，且将电池、传感器和飞控系统等附件系统集中放置于机体中间位置，便于重心调整和配置。
[0003]目前，无人机在侦查、监视、巡检和航拍等多个领域得到了广泛的应用。在一些特殊应用场合，例如油田、仓库等监控工作，需要多旋翼无人机横向环抱杆状目标对象结构并长时间紧固附着，以节约能源与动力，便于机载任务载荷执行特定的作业功能。但是传统构型的多旋翼无人机电池等附件系统放置于机体中间，无法实现环抱杆状目标对象效果，简单地将电池等附件系统分散于固定机体周围可以实现多旋翼无人机从杆状目标对象一端“套圈”的功能，但无法实现无人机机体与杆状目标对象的“抱紧”效果。另一方面，即时将电池等附件系统分散于固定机体周围而实现无人机中间留空，但对于杆状目标对象很长，或者其两端均有其他形状的障碍物遮挡时，无人机无法从杆状目标对象的端部进行“套圈”，更无法实现无人机与目标对象的“抱紧”效果。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单、机体可展开或收拢、能满足特殊应用场合需求多旋翼无人机及控制方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种多旋翼无人机，包括旋翼组件和机体，所述旋翼组件安装在所述机体上，其特征在于，所述机体包括多组机架组件，所述机架组件至少包括两根机架杆，两根所述机架杆交叉相连，交叉连接点将所述机架杆分成长轴段和短轴段，多组所述机架组件的长轴段和短轴段分别依次连接形成一个内部中空的环状多边形结构，所述环状多边形结构中至少有两组相邻的机架组件通过锁止组件相连；所述机架组件上至少设有一个变形驱动器，所述变形驱动器同时与两组相邻的机架组件相连接，用于调节两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距以实现锁止组件的开启和关闭。
[0007]作为本专利技术的进一步改进：构成所述环状多边形结构的机架组件的数量大于三。
[0008]作为本专利技术的进一步改进：所述变形驱动器包括驱动缸和驱动杆，所述驱动缸设置在两组相邻的机架组件的长轴段连接点处，所述驱动杆设置在两组相邻的机架组件的短轴段连接点处，所述驱动缸用于带动驱动杆作伸缩直线运动以调节两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距。
[0009]作为本专利技术的进一步改进：所述变形驱动器包括驱动缸和驱动杆，所述驱动缸设置在两组相邻的机架组件的短轴段连接点处，所述驱动杆设置在两组相邻的机架组件的长轴段连接点处，所述驱动缸用于带动驱动杆作伸缩直线运动以调节两组相邻机架组件的长
轴段连接点和短轴段连接点之间的间距。
[0010]作为本专利技术的进一步改进：所述锁止组件包括相互配合的锁槽和锁头，所述锁槽和锁头分别设置在两组相邻的机架组件的长轴段和/或短轴段。
[0011]作为本专利技术的进一步改进：所述锁止组件为电磁锁或机械锁。
[0012]作为本专利技术的进一步改进：所述机架杆为直杆状结构或弯曲状结构。
[0013]作为本专利技术的进一步改进：所述机架组件的两根机架杆之间采用铰接连接。
[0014]作为本专利技术的进一步改进：所述变形驱动器为直线电机、电磁铁、气动缸、舵机、滚珠丝杆中任意一种或多种。
[0015]本专利技术还提供了一种多旋翼无人机控制方法，包括如下步骤：
[0016]S1：接收开锁信号；
[0017]S2：控制变形驱动器动作，通过变形驱动器使得两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距变长直至锁止组件打开；
[0018]S3：控制多旋翼无人机环抱目标对象；
[0019]S4：接收关锁信号；
[0020]S5：控制变形驱动器动作，通过变形驱动器使得两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距缩短直至锁止组件闭合。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0022]1、本专利技术的多旋翼无人机，机体由多组机架组件组成环状多边形结构，每个机架组件包括两个交叉相连的机架杆，交叉连接点将机架杆分成长轴段和短轴段，多组机架组件的长轴段和短轴段分别依次相连形成内部中空的环状多边形结构，机架杆的短轴段依次相连围成尺寸更小的环状结构，有利于多旋翼无人机更好的实现“抱紧”杆状目标对象；机架杆的长轴段依次相连，各长轴段的连接点相对远离无人机的内部中空结构，长轴段用于布置旋翼组件，能确保多旋翼无人机在“抱紧”杆状目标对象的同时旋翼组件也不会与杆状目标对象发生干涉，能更好地保护旋翼组件，提高无人机使用时的安全性。
[0023]2、本专利技术的多旋翼无人机，相邻两组机架组件上设有锁止组件，另外相邻两组机架组件上设有变形驱动器，当目标对象两端均有遮挡，或者目标对象尺寸相比无人机中间留空尺寸差异小甚至超过时，通过操控变形驱动器，能调节两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距以实现锁止组件的开启，机架组件由封闭的环状结构状态展开为打开状态，多旋翼无人机可利用打开的缺口对准、靠近并环抱目标对象，当无人机环抱目标对象后，通过操作变形驱动器，调节两组相邻机架组件的长轴段连接点和短轴段连接点之间的间距以实现锁止组件的闭合，从而完成无人机环抱目标对象的功能。本专利技术的多旋翼无人机的机体形态在飞行过程中能根据目标对象的具体情况进行实时改变，能更好地适应与杆状类目标对象的融合，从而实现多旋翼无人机各种特殊任务功能。
附图说明
[0024]图1是本专利技术在具体实施例一中机架组件闭合后的结构示意图。
[0025]图2是本专利技术在具体实施例一中机架组件展开后的结构示意图。
[0026]图3是本专利技术的机架组件在具体实施例一中展开后的结构示意图。
[0027]图4是利用本专利技术环抱目标对象时的状态示意图。
[0028]图例说明：
[0029]1、旋翼组件；2、机架组件；21、机架杆；211、长轴段；212、短轴段；3、锁止组件；31、锁槽；32、锁头；4、变形驱动器；41、驱动缸；42、驱动杆。
具体实施方式
[0030]以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0031]实施例一
[0032]如图1至图4所示，本实施例公开了一种多旋翼无人机，包括旋翼组件1和机体，旋翼组件1安装在机体上，机体包括多组机架组件2，机架组件2至少包括两根机架杆21，两根机架杆21通过铰接方式交叉相连，交叉连接点将机架杆21分成长轴段211和短轴段212，多组机架组件2的长轴段211和短轴段212分别依次连接形成一个内部中空的环状多边形结构，环状多边形结构中至少有两组相邻的机架组件2通过锁止组件3相连；机架组件2上至少设有一个变形驱动器4，变形驱动器4同时与两组相邻的机架组件2相连接，用于调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人机，包括旋翼组件(1)和机体，所述旋翼组件(1)安装在所述机体上，其特征在于，所述机体包括多组机架组件(2)，所述机架组件(2)至少包括两根机架杆(21)，两根所述机架杆(21)交叉相连，交叉连接点将所述机架杆(21)分成长轴段(211)和短轴段(212)，多组所述机架组件(2)的长轴段(211)和短轴段(212)分别依次连接形成一个内部中空的环状多边形结构，所述环状多边形结构中至少有两组相邻的机架组件(2)通过锁止组件(3)相连；所述机架组件(2)上至少设有一个变形驱动器(4)，所述变形驱动器(4)同时与两组相邻的机架组件(2)相连接，用于调节两组相邻机架组件(2)的长轴段(211)连接点和短轴段(212)连接点之间的间距以实现锁止组件(3)的开启和关闭。2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于，构成所述环状多边形结构的机架组件(2)的数量大于三。3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于，所述变形驱动器(4)包括驱动缸(41)和驱动杆(42)，所述驱动缸(41)设置在两组相邻的机架组件(2)的长轴段(211)连接点处，所述驱动杆(42)设置在两组相邻的机架组件(2)的短轴段(212)连接点处，所述驱动缸(41)用于带动驱动杆(42)作伸缩直线运动以调节两组相邻机架组件(2)的长轴段(211)连接点和短轴段(212)连接点之间的间距。4.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于，所述变形驱动器(4)包括驱动缸(41)和驱动杆(42)，所述驱动缸(41)设置在两组相邻的机架组件(2)的短轴段(212)连接点...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海军，徐小军，邹腾安，张雷，张湘，贾圣德，吴立珍，蔡彤，常雨康，王文浩，冯亿坤，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：