[發(fā)明專利]一種可變形機(jī)體及應(yīng)用該機(jī)體的無人飛行器及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010137299.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN111186556A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙昌麗;郭達(dá);付梓軒;智萬鈺;賈景生;侯碩;蘇寧波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C1/06
• 分類號(hào): B64C1/06;B64C27/08
• 代理公司: 北京沁優(yōu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11684
• 代理人: 張亞娟

本發(fā)明涉及可變形多旋翼無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種可變形機(jī)體及應(yīng)用該機(jī)體的無人飛行器及其控制方法，包括機(jī)體，機(jī)體包括多組連接橋臂，多組連接橋臂依次首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接形成一封閉環(huán)狀多邊形機(jī)體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成機(jī)體的連接橋臂的數(shù)量大于三。機(jī)體上還設(shè)有動(dòng)力組件、飛控組件與供能組件，飛控組件控制動(dòng)力組件運(yùn)行，供能組件為飛行器供能。該裝置通過將機(jī)體設(shè)置為多邊形環(huán)式可變形機(jī)體結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體本身形狀的改變，由此可增加飛行器的通過性能。另外，機(jī)體通過多組連接橋臂依次首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且飛控組件與供能組件可集成分布在多組連接橋臂上形成一體結(jié)構(gòu)，由此可簡化飛行器本身的結(jié)構(gòu)，使得飛行器本身的結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊、靈巧。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可變形多旋翼無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變形機(jī)體及應(yīng)用該機(jī)體的無人飛行器及其控制方法。

背景技術(shù)

近幾年無人飛行器發(fā)展迅速，由于其小巧便攜，易操控且可實(shí)現(xiàn)一定高度的巡航作業(yè)，可代替人工完成一些平時(shí)難以進(jìn)行的工作。目前已經(jīng)在偵察、監(jiān)視、巡檢和航拍等多領(lǐng)域應(yīng)用。隨著應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，多旋翼無人機(jī)的作業(yè)空間環(huán)境也越來越復(fù)雜，尤其是一些室內(nèi)、管道、縫隙、叢林等狹窄空間。常見的四旋翼機(jī)體結(jié)構(gòu)采用固定結(jié)構(gòu)“口”字或者“X”字構(gòu)型，形成方形對(duì)稱的機(jī)體機(jī)構(gòu)，由于其機(jī)體結(jié)構(gòu)本身是固定不變的，所欲使得無人機(jī)在飛行過程中對(duì)所需的通過空間有一定的要求。在由廣闊空間飛行到狹窄空間中時(shí)，需要操控手具備較高的控制技巧，會(huì)增加飛行操控難度且大幅提高無人機(jī)的墜機(jī)幾率。另外，如果通過空間太小會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)無法通過，因此使得目標(biāo)任務(wù)無法完成。因此需要一種可變形無人飛行器，已解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可變形無人飛行器，該飛行器結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)體穿越半徑可進(jìn)行改變，可提高飛行器的穿越能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種可變形機(jī)體，其中，所述機(jī)體包括多組連接橋臂，多組所述連接橋臂依次首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接形成一封閉環(huán)狀多邊形機(jī)體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述機(jī)體的連接橋臂的數(shù)量大于三。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述機(jī)體上還設(shè)有形變驅(qū)動(dòng)組件，所述形變驅(qū)動(dòng)組件同時(shí)與兩組相鄰連接橋臂相連接，用以調(diào)節(jié)兩組相鄰的所述連接橋臂之間的夾角繼而實(shí)現(xiàn)整體形狀的改變。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述形變驅(qū)動(dòng)組件包括變體驅(qū)動(dòng)單元與形變齒輪組，所述形變齒輪組包括傳動(dòng)齒輪一與傳動(dòng)齒輪二，所述傳動(dòng)齒輪一固定設(shè)置于一組連接橋臂的連接端，所述變體驅(qū)動(dòng)單元固定設(shè)置于另一組相鄰的連接橋臂上，所述傳動(dòng)齒輪二固定設(shè)置于變體驅(qū)動(dòng)單元的輸出端，所述傳動(dòng)齒輪一與傳動(dòng)齒輪二相嚙合或所述傳動(dòng)齒輪一與傳動(dòng)齒輪二通過環(huán)形鏈條相連接。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述形變驅(qū)動(dòng)組件包括伸縮桿，所述伸縮桿的兩端部分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于兩組相鄰連接橋臂之間。

另外，本發(fā)明還提供了一種可變形無人飛行器，包括上述的一種可變形機(jī)體。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，四組所述連接橋臂首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接形成一封閉四邊形機(jī)體結(jié)構(gòu)，四組所述連接橋臂長度相等。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，選擇所述四邊形機(jī)體結(jié)構(gòu)中任意的一組或兩組轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)置為變體關(guān)節(jié)，所述變體關(guān)節(jié)處設(shè)有形變驅(qū)動(dòng)組件。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，當(dāng)選擇所述四邊形機(jī)體結(jié)構(gòu)中任意兩組轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)置為變體關(guān)節(jié)時(shí)，兩組所述轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)處于相對(duì)位置。

在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述機(jī)體上設(shè)有掛載桿組，所述掛載桿組包括兩組滑移桿與一組架套，兩組所述滑移桿對(duì)稱滑動(dòng)穿設(shè)于架套上，兩組所述滑移桿遠(yuǎn)離架套的一端分別鉸設(shè)于兩組連接橋臂上。

同時(shí)，本發(fā)明還提供一種可變形無人飛行器的控制方法，包括如下步驟：

步驟一、接收變形信號(hào)；

步驟二、控制形變驅(qū)動(dòng)組件動(dòng)作，由形變驅(qū)動(dòng)組件改變連接橋臂之間的夾角完成變形。