[發明專利]用于微型飛行器的被動旋翼控制機構

在審

• 申請號: 201480021124.6
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105339262A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 詹姆斯·J·保羅斯
• 申請（專利權）人: 賓夕法尼亞大學理事會
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 趙曉祎;戚傳江

1.一種系統，包括：

馬達；

與所述馬達通信地連接的處理器；和

與所述處理器通信地聯接的存儲器，所述存儲器具有存儲在其內的計算機可讀指令，所述計算機可讀指令如果被處理器執行則導致所述處理器執行操作，所述操作包括：

調節航空器的旋翼的平均速度以維持提升推力；和

使所述航空器的馬達的轉矩脈動以生成控制力矩。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制力矩基于所述旋翼的位置的估計。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述旋翼的位置的估計基于使用高分辨率磁性編碼器的直接測量。

4.根據權利要求2所述的系統，其中，所述旋翼的位置的估計基于作用在被測量的航空器運動上的觀測器算法的輸出和所指令的姿態修正。

5.根據權利要求2所述的系統，其中，所述旋翼的位置的估計基于使用定時從裝置在每轉一次索引之間插值。

6.根據權利要求2所述的系統，其中，所述旋翼的位置的估計基于使用所述航空器的馬達的已知的換向速度從裝置在每轉一次索引之間插值。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述裝置是機械、光學或磁性裝置。

8.根據權利要求1所述的系統，進一步操作包括：

施加信號，包括將與旋翼的旋轉同相的正弦驅動轉矩疊加在平衡旋翼的阻力所需要的馬達的穩定驅動轉矩之上。

9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述旋翼包括帶有第一軸線的第一鉸鏈和帶有第二軸線的第二鉸鏈，其中所述第一軸線與所述第二軸線平行。

10.一種航空器，包括：

槳榖；

馬達；

與所述馬達和所述槳榖連接的軸；和

旋翼，其中所述軸將轉矩傳遞到所述旋翼，其中所述馬達的轉矩被脈動以生成用于航空器的控制力矩。

11.根據權利要求10所述的航空器，進一步包括：

通過第一鉸鏈附接到所述槳榖的第一螺旋槳葉片和通過第二鉸鏈附接到所述槳榖的第二螺旋槳葉片，其中所述第一鉸鏈和所述第二鉸鏈被適當地布置，以有助于生成控制力矩。

12.根據權利要求11所述的航空器，其中，所述第一鉸鏈的軸線和所述第二鉸鏈的軸線相互平行地包含在包含所述馬達的軸線的垂直平面內。

13.根據權利要求11所述的航空器，其中，所述第一鉸鏈的軸線和所述第二鉸鏈的軸線被偏斜出平面以影響領先-滯后運動和揮舞運動之間的耦合，以引起空氣動力學攻角的改變。

14.根據權利要求11所述的航空器，進一步包括揮舞鉸鏈，其中所述揮舞鉸鏈被連接在所述槳榖和所述第一鉸鏈之間或所述第一鉸鏈和所述第一螺旋槳葉片之間。

15.根據權利要求10所述的航空器，進一步包括：

附接到所述槳榖的螺旋槳葉片，其中所述螺旋槳葉片是適當地柔性的，以有助于生成控制力矩。