[發明專利]多旋翼無人機及其控制方法

在審

• 申請號: 201710912147.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107856850A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 易建強;眭澤智;蒲志強;陶新龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;G05D1/08
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)11482
• 代理人: 宋寶庫,王世超

1.一種多旋翼無人機，包括機架主體和姿態控制機構，所述姿態控制機構固定到所述機架主體或者與所述機架主體一體制成，

其特征在于，所述多旋翼無人機還包括固定到所述機架主體或者與所述機架主體一體制成的推進機構，所述推進機構包括相對于所述機架主體對稱設置的兩個推進單元，每個推進單元包括從所述機架主體延伸的推進機臂以及設置在所述推進機臂上的推進旋翼和推進旋翼驅動裝置，所述推進旋翼驅動裝置連接到所述推進旋翼，用于驅動所述推進旋翼轉動。

2.根據權利要求1所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述姿態控制機構包括繞所述機架主體沿周向均勻設置的多個姿態控制單元，每個姿態控制單元包括從所述機架主體延伸的姿態機臂以及設置在所述姿態機臂上的姿態旋翼和姿態旋翼驅動裝置，所述姿態旋翼驅動裝置連接到所述姿態旋翼，用于驅動所述姿態旋翼轉動。

3.根據權利要求2所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述姿態控制機構包括4個姿態控制單元，每個相鄰姿態控制單元的姿態機臂之間的夾角為90度。

4.根據權利要求1所述的多旋翼無人機，其特征在于，在工作過程中，每個推進旋翼驅動裝置驅動對應的推進旋翼沿著與另一個推進旋翼相反的方向轉動。

5.根據權利要求1所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述兩個推進旋翼驅動裝置都能夠沿相反的方向轉動。

6.根據權利要求2至5中任一項所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述推進旋翼驅動裝置和所述姿態旋翼驅動裝置都采用無刷電機，每個所述無刷電機上都設置有電子調速計。

7.根據權利要求6所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述機架主體上設置有飛控模塊、傳感器模塊、電源管理模塊和電池，所述傳感器模塊包括GPS、陀螺儀、慣性導航、視覺傳感器和氣壓計。

8.根據權利要求1至5中任一項所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述多旋翼無人機還包括連接到所述機架主體的底部的機體腳架。

9.根據權利要求8所述的多旋翼無人機，其特征在于，所述機架主體、姿態機臂、推進機臂、姿態旋翼、推進旋翼和機體腳架由高強度碳纖維制成。

10.一種權利要求4至9中任一項所述的多旋翼無人機的控制方法，其中，四個姿態旋翼產生的升力分別為F1、F2、F3、F4；一側推進旋翼產生的推進力為F5，另一側推進旋翼產生的推進力為F6，其特征在于，所述控制方法通過下列力的組合來實現所述多旋翼無人機的不同運動：

1)水平運動：F1＝F2＝F3＝F4＝G/4，且F5＝F6≠0；

2)垂直運動：F1＝F2＝F3＝F4≠G/4，且F5＝F6＝0；

3)俯仰運動：F1＝F2≠F3＝F4，且F5＝F6＝0；

4)滾轉運動：F1＝F4≠F2＝F3，且F5＝F6＝0；

5)偏航運動：F1＝F3≠F2＝F4，且F5＝F6＝0

或

F1＝F2＝F3＝F4＝G/4，且F5≠F6。