具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法技术

根据本发明专利技术的具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，包括：机身部，安装有电池，前进方向被设定为x轴；多个旋翼，在所述机身部的周围设置有四个以上，各个旋转轴向z轴方向整齐排列；x轴倾斜机构部，使所述多个旋翼以平行于所述x轴的各个轴为中心而倾斜；y轴倾斜机构部，使所述多个旋翼以平行于y轴的各个轴为中心而倾斜；及第一驱动马达部，用于驱动所述y轴倾斜机构部；第二驱动马达部，用于驱动所述x轴倾斜机构部；及控制部，控制所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼、所述第四旋翼、所述第一驱动马达部及所述第二驱动马达部而实现多个飞行模式。个飞行模式。个飞行模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法


[0001]本专利技术涉及具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法。

技术介绍

[0002]被称为无人机的多旋翼或多风扇飞行器通常是具有三个以上旋翼的直升机的一种。其与传统的单旋翼直升机相比，优点是可以改变旋翼的扭矩和速度，易于维护和操作。由于这些优点和电子技术的迅速发展，多旋翼飞行器的应用领域也迅速扩大。过去主要以军用的尺寸较大的无人飞行器为主，但近期生产了较多民用小型无人飞行器。其利用范围也从拍摄影像扩大到物品运输等多种领域。
[0003]在多种形态的小型无人飞行器中，特别是被称为四旋翼的多旋翼飞行器比其他飞行器具有较多优点。最大的优点是机械机制非常简单。四旋翼在飞行前不需要使飞机配平，机械振动也不大，因老化导致零件破损的概率也很低。并且，由于四旋翼具有简约的形状，在数学上易于建模，因此适合自动飞行，与其他需要大量训练以调节飞行器的小型飞行器不同，初学者也可以轻松操纵。另外，由于使用多个小螺旋桨，对于操纵或管理不熟练的人也相对安全。即，即使没有对飞行器的专业知识或事先不进行很多训练，也可以轻松操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，其特征在于，所述无人机包括：机身部，安装有电池，前进方向被设定为x轴；第一旋翼及第二旋翼，各个旋转轴向z轴方向排列，从所述x轴方向观察时，在第一位置，以所述机身部为中心对向设置；第三旋翼及第四旋翼，各个旋转轴向所述z轴方向排列，从所述x轴方向观察时，在所述机身部的第二位置，向所述y轴方向对向设置；第一框架轴，在所述第一位置，以平行于所述y轴的y1轴为中心可旋转地被所述机身部支撑，在两个端部，基于平行于所述x轴的各个支撑轴而支撑所述第一旋翼及所述第二旋翼；第二框架轴，在所述第二位置，以平行于所述y轴的y2轴为中心可旋转地被所述机身部支撑，在两个端部，基于平行于所述x轴的各个支撑轴而支撑所述第三旋翼及所述第四旋翼；第三框架轴，相对于所述第一框架轴，基于多个第一杆部而向所述z轴方向隔开设置，基于平行于所述y轴的作用力而移动，使得所述第一旋翼及所述第二旋翼以平行于所述x轴的各个轴为中心而倾斜；第四框架轴，相对于所述第二框架轴，基于多个第二杆部而向所述z轴方向隔开设置，基于平行于所述y轴的作用力而移动，使得所述第三旋翼及所述第四旋翼以平行于所述x轴的各个轴为中心而倾斜；第一驱动马达部，通过第一变换机构部连接，向所述第三框架轴及所述第四框架轴提供平行于所述y轴方向的力量；第二驱动马达部，通过第二变换机构部连接，向所述第一框架轴及所述第二框架轴提供力量而使其分别以所述y1轴及所述y2轴为中心而旋转；及控制部，控制所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼、所述第四旋翼、所述第一驱动马达部及所述第二驱动马达部而实现多个飞行模式，所述控制方法包括如下步骤：为了按照被输入的值使所述无人机飞行，设定所述第一旋翼至所述第四旋翼的速度及所述第一旋翼至所述第四旋翼的倾斜角；在所述轨迹中，计算所述机身部的方位角与所述无人机的前进速度的差异；及若所述机身部的方位角与所述无人机的前进速度的差异超过基准值，则变更所述第一旋翼至所述第四旋翼的倾斜角，减少所述方位角与所述无人机的前进速度的差异。2.根据权利要求1所述的具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：被输入目标指向点；在所述无人机根据所述轨迹移动的过程中，为了改变所述机身部的方位角而使所述机身部继续朝向所述目标指向点，变更所述第一旋翼至所述第四旋翼的倾斜角。3.根据权利要求1所述的具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：被输入关于所述机身部方位角的任意角度模式；被输入所述第一旋翼至所述第四旋翼的倾斜角；及根据被输入的所述倾斜角，变更所述第一旋翼至所述第四旋翼的倾斜角而改变所述机身部的方位角。4.根据权利要求1所述的具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，其特征在于，
所述多个飞行模式包括：第一飞行模式，使所述第一驱动马达部及所述第二驱动马达部全部停止，单独控制所述第一旋翼至所述第四旋翼的速度；及第二飞行模式，通过单独控制而启动所述第一驱动马达部及所述第二驱动马达部，单独控制所述第一旋翼至所述第四旋翼的速度。5.根据权利要求4所述的具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，其特征在于，所述第一飞行模式包括：第1
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1飞行模式，使所述机身部向所述x轴方向倾斜或向所述y轴方向移动；第1
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2飞行模式，使所述机身部向所述y轴方向倾斜或向所述x轴方向移动；第1
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3飞行模式，使所述机身部以所述z轴为中心而旋转；及第1
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4飞行模式，使所述机身部向所述z轴方向移动。6.根据权利要求4所述的具有多自由度飞行模式的无人机的控制方法，其特征在于，所述第二飞行模式包括：第2
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1飞行模式，使所述机身部保持水平，使所述第一旋翼至所述第四旋翼以平行于所述x轴的各个轴为中心倾斜，使所述机身部向所述y轴方向移动；第2
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2飞行模式，使所述机身部保持水平，使所述第一旋翼至所述第四旋翼以平行于所述y轴的各个轴为中心倾斜，使所述机身部向所述y轴方向移动；第2
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3飞行模式，使所述机身部保持水平，单独控制所述第一旋翼至所述第四旋翼的速度，使所述机身部以所述z轴为中心而旋转；第2
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4飞行模式，使所述机身部保持水平，单独控制所述第一旋翼至所述第四旋翼的速度，使所述机身部向所述z轴方向移动；第2
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5飞行模式，使所述第一旋翼至所述第四旋翼以平行于所述x轴的各个轴为中心旋转，使所述机身部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尚泫，
申请(专利权)人：李尚泫，
类型：发明
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