[發明專利]一種懸停時抗干擾的無人機裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201610283022.2
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN105775118B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 韋海成;肖明霞;王淼軍;張白;潘俊濤
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/26
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 王蕓

1.一種懸停時抗干擾的無人機裝置，包括機體和布置于機體內的主控單元，其特征在于，所述機體周圍還安裝輔助螺旋槳和機翼滑翔裝置，輔助螺旋槳通過主控單元控制，所述輔助螺旋槳的旋轉平面垂直于水平面，且輔助螺旋槳的旋轉平面的方向可調，所述機翼滑翔裝置安裝于驅動裝置上，并通過驅動裝置工作帶動機翼滑翔裝置處于展開或收攏狀態，所述機體上還安裝有用于測量無人機在水平、垂直兩個方向上的速度和加速度的感知器件。

2.根據權利要求1所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，所述輔助螺旋槳為4個，對稱安裝于十字形機架上的4個方向，且布置于機架端部。

3.根據權利要求2所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，所述輔助螺旋槳的旋轉平面垂直于水平面的同時，還垂直于所安裝機架的軸線。

4.根據權利要求2所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，所述輔助螺旋槳還設有可調底座，用于調整輔助螺旋槳的旋轉平面方向，所述輔助螺旋槳通過可調底座安裝于機架上。

5.根據權利要求4所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，所述可調底座使用舵機。

6.根據權利要求1所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，所述機翼滑翔裝置包括轉軸和機翼，所述機翼的一側固定于機架上，另一側與轉軸連接，所述轉軸水平固定于驅動裝置上，轉軸帶動機翼在水平方向轉動，且機翼展開后形成的面與水平面平行。

7.根據權利要求6所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，無人機裝置上設有4個相同的機翼和對應的4個轉軸，均勻排布在十字形機架的4個象限區域內，帶動4個機翼同時展開或收攏的4個轉軸連接至同一個驅動裝置上。

8.根據權利要求3、5或7之一所述的懸停時抗干擾的無人機裝置，其特征在于，無人機裝置還配置有脈沖寬度調制器。

9.一種懸停時抗干擾的無人機裝置的控制方法，其特征在于，根據權利要求1-8之一所述的懸停時抗干擾的無人機裝置的控制方法，包括以下步驟：

a、無人機在準備起飛時，關閉機翼滑翔裝置，并通過主控單元打開主螺旋槳和輔助螺旋槳，主螺旋槳為無人機提供向上的拉力，用以克服無人機自身和搭載載荷的重力，輔助螺旋槳為無人機提供水平方向上的作用力，用以克服無人機在水平方向上受到的作用力，無人機在主螺旋槳和輔助螺旋槳的作用下上升；

b、當無人機上升至指定高度進行懸停作業時，通過感知器件測得無人機在垂直方向上的速度變化量、加速度變化量，由主控單元調整主螺旋槳的轉速，使無人機在垂直方向上的速度和加速為零；

c、通過感知器件測得無人機在水平方向上的速度變化量和加速度變化量，由主控單元調整輔助螺旋槳的轉速，使無人機在水平方向上的速度和加速為零；

d、通過主控單元控制驅動裝置轉動，驅動裝置的驅動軸轉動帶動機翼滑翔裝置的轉軸轉動，從而使機翼展開，使無人機在一定高度位置懸停作業；

e、無人機持續進行懸停作業時，通過主控單元對主螺旋槳和輔助螺旋槳的轉速進行微調，使無人機在垂直方向和水平方向上的速度、加速度均為零；

f、無人機完成作業準備降落后，通主控單元控制驅動裝置轉動，驅動軸帶動機翼滑翔裝置的轉軸轉動，使機翼收攏，再通過主控單元控制無人機的主螺旋槳和輔助螺旋槳，使無人機安全平穩著落。

10.根據權利要求9所述的懸停時抗干擾的無人機裝置的控制方法，其特征在于，所述輔助螺旋槳設有用于調整輔助螺旋槳旋轉平面方向的可調底座，輔助螺旋槳通過可調底座安裝于機架上，在步驟a中，通過可調底座將輔助螺旋槳調整至其旋轉平面平行與水平面，使輔助螺旋槳與主螺旋槳一起提供向上的拉力，用以克服無人機自重和搭載載荷的重力。