[發明專利]一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置

在審

• 申請號: 201710426804.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107264786A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 楊衛民;馬昊鵬;閻華;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及多旋翼無人機領域，具體涉及一種多旋翼無人機航母平衡控兩級制裝置。

背景技術

無人機是一種處于迅速發展中的飛行器。多旋翼無人機作為無人機中的一種，多旋翼無人機具有操作簡單、體積小、重量輕、費用低等特點，被廣泛應用于航空拍攝、電力巡檢、地理測繪、農藥噴灑等。本專利提出的多旋翼無人機航母，實為一種給無人機群提供補給及信息中轉的大型無人機平臺。無人機飛行的實現，依靠電力驅動下的電機帶動螺旋槳，獲得升力，根據現有無人機控制技術，無人機姿態僅受到單獨飛行控制器的控制，依據無人機的實時姿態，調整各電機電流輸入的大小，改變升力，從而實現無人機的姿態調整。若無人機航母完全采用上述控制方式，任一槳葉或電機出現故障，都會使無人機航母難以保證平衡，出現高空墜落事故，極易造成人員受傷及財產損失。

發明內容

本發明針對現有技術所存在的不足，提供一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置。利用子母式兩級飛行控制器，多臺子無人機輔助調整無人機航母姿態，本發明可有效避免無人機航母任意槳葉或電機故障時，飛行姿態失衡，航母急速墜落的惡性事故。

本發明的技術方案是：一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置，由停靠單元、輔助提升單元和控制系統組成。所述?？繂卧ê侥笝C架、停機坪、電磁吸盤、固定架；所述輔助提升單元由子無人機、彈簧和吸附板構成；控制系統有航母飛行控制器、子無人機飛行控制器、信號發射器和信號接收器，子無人機飛行控制器和信號接收器位于子無人機上，航母飛行控制器和信號發射器位于航母機架上。輔助提升單元整體停在?？繂卧耐C坪上。

本發明一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置的?？繂卧泻侥干涤玫穆菪龢晒潭馨惭b在航母機架端部，停機坪也固定在航母機架上，從停機坪的下端嵌入有電磁吸盤，需要時電磁吸盤通電可產生強大吸引力，停機坪水平固定并略高于航母螺旋槳旋轉面，電磁吸盤上表面與停機坪上表面齊平。由于每個停機坪都安裝有電磁吸盤，輔助提升單元可以根據提升需要任意?？?。

本發明一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置輔助提升單元中吸附板是薄鐵板經剪切、沖壓而成的鈑金件，由彈簧連接固定在子無人機的底端，與子無人機支腿形成的支承平面相平。彈簧起到子無人機本體與吸附板間的連接、牽引以及減震的作用。

本發明一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置中輔助提升單元可以為一個，最好為兩個，輔助提升單元為兩個時，輔助提升單元在?？繂卧蠈ΨQ布置，工作中可以保證輔助提升力平衡。

本發明一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制裝置控制系統中本裝置由成套的信號發射器和信號接收器完成控制信號的傳輸。如遇故障或其它原因導致航母某一側升力不足或消失，航母的飛行控制器通過監測控制器中平衡陀螺儀記錄的無人機航母空中姿態異常狀況和電機扭矩監測異常狀況進行系統自我監測，通過信號發射、接收器向子無人機傳送相關對應救援指令，子無人機的飛行控制器既根據指令為航母提供所需升力，又依據自身實時的飛行姿態調整自身平衡。

本發明一種多旋翼無人機航母的兩級平衡控制方法是(以下以四旋翼為例)：在正常工作狀態下，無人機航母和子無人機的飛行狀態都只通過自身飛行控制器控制，相互之間不受影響；無人機航母故障發生時，某一側失去動力，即利用無人機航母所搭載的信號發射器，向其周圍的帶有吸附板的子無人機發送求救信號，距離最近的兩架帶有吸附板的無人機迅速動作前來救援，?？吭诠收想姍C兩側的停機坪上。固定架將電磁吸盤固定在停機坪下方，無人機航母控制器為相應的電磁吸盤通電，電磁場中鐵質吸附板被磁化，與電磁吸盤之間產生較大的吸力，子無人機與無人機航母之間保持相對固定，其吸力足以克服兩機分離所需的拉力。無人機航母控制器的飛行控制器通過監測控制器中平衡陀螺儀記錄的無人機航母空中姿態異常狀況和電機扭矩監測異常狀況進行系統自我監測，判斷故障側是否需增加升力，將無人機航母故障信號實時發送給子無人機。子無人機在得到航母信號后，結合自身實時的飛行姿態，調整各驅動電機的輸出功率，一方面牽引無人機航母為其提供足夠升力，另一方面維持自身飛行姿態的平穩。以此方法實現無人機航母在電機動力故障情況下，能夠平穩飛行，避免無人機航母高空失衡墜落。

與傳統僅依靠獨立控制器控制的無人機相比，本發明通過無人機航母控制其它子無人機為自身提供升力，可實現無人機群等級控制，防止無人機航母故障墜落的功能，一定程度上提高了無人機群整體運行穩定性。

附圖說明