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原文传递一种可变构型多旋翼无人机及其控制方法

专利名称：	一种可变构型多旋翼无人机及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种可变构型多旋翼无人机及其控制方法，涉及无人机技术领域，包括伸缩机构、中心舱结构以及连接在中心舱结构周边的设置有飞行桨叶的悬臂，悬臂的端部与中心舱结构铰接，伸缩机构包括套筒组件以及驱动套筒组件轴向伸缩的动力组件，套筒组件包括若干同轴套设的导向套筒，相邻导向套筒之间滑动连接，套筒组件一端的导向套筒与中心舱结构相连接，套筒组件另一端的导向套筒与连杆的一端铰接，连杆的另一端与悬臂铰接。本发明中在连杆和中心舱结构之间连接一个轴向伸缩的筒体结构，通过拉杆带动悬臂收缩，从而保障无人机飞行时顺利通过狭窄空间，筒体结构能够承担连杆拉力不均产生的应力，从而保证无人机飞行时的安全性和稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	黄可;张家应;王青云;吴柱寰;赵怡杰;魏景璐;陈锦;刘雨婷;武冠振
专利状态：	有效
申请日期：	2022-11-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202211400406.X
公开号：	CN115583340A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	常祖正;王芳
分类号：	B64C27/08;B64C39/02;B64C1/30;B;B64;B64C;B64C27;B64C39;B64C1;B64C27/08;B64C39/02;B64C1/30
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种可变构型多旋翼无人机，其特征在于，包括伸缩机构、中心舱结构以及连接在所述中心舱结构周边的设置有飞行桨叶的悬臂，所述悬臂的端部与所述中心舱结构铰接，所述伸缩机构包括套筒组件以及驱动所述套筒组件轴向伸缩的动力组件，所述套筒组件包括若干同轴套设的导向套筒，相邻所述导向套筒之间滑动连接，所述套筒组件一端的所述导向套筒与所述中心舱结构相连接，所述套筒组件另一端的所述导向套筒与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述悬臂铰接。 2.根据权利要求1所述的可变构型多旋翼无人机，其特征在于，所述动力组件包括电机以及轴向连接在所述电机输出端的螺杆，所述螺杆轴向穿设在所述导向套筒内与其螺纹连接。 3.根据权利要求2所述的可变构型多旋翼无人机，其特征在于，所述套筒组件包括底座以及三个所述导向套筒，外层所述导向套筒的底端与所述底座的顶端轴向连接，所述底座的侧壁与所述连杆的一端铰接，内层所述导向套筒的顶端与所述中心舱结构的底端轴向连接。 4.根据权利要求3所述的可变构型多旋翼无人机，其特征在于，中层所述导向套筒的底端设置第一环形翼缘，所述第一环形翼缘的内侧壁与所述螺杆螺纹连接，所述第一环形翼缘的外侧壁与外层所述导向套筒的内侧壁贴合，内层所述导向套筒的底端设置第二环形翼缘，所述第二环形翼缘的外侧壁与中层所述导向套筒的内侧壁贴合，内层所述导向套筒的内侧壁与所述螺杆螺纹连接。 5.根据权利要求4所述的可变构型多旋翼无人机，其特征在于，中层所述导向套筒的外侧壁直径小于外层所述导向套筒的内侧壁直径，外层所述导向套筒的顶端设置限制所述第一环形翼缘上移的第一环形挡板，所述第一环形挡板的内侧壁与中层所述导向套筒的外侧壁贴合；内层所述导向套筒的外侧壁直径小于中层所述导向套筒的内侧壁直径，中层所述导向套筒的顶端设置限制所述第二环形翼缘上移的第二环形挡板，所述第二环形挡板的内侧壁与内层所述导向套筒的外侧壁贴合，所述第二环形挡板的下表面与所述第一环形挡板的上表面相互搭接。 6.根据权利要求1-5任一项所述的可变构型多旋翼无人机，其特征在于，所述悬臂包括倾斜段和竖向端头，所述倾斜段沿远离所述中心舱结构的方向向下倾斜，所述倾斜段的低端与所述竖向端头的侧壁相连接，所述竖向端头的顶部设置有所述飞行桨叶以及驱动所述飞行桨叶的驱动组件。 7.根据权利要求6所述的可变构型多旋翼无人机，其特征在于，所述悬臂还包括水平段，所述水平段的一端与所述倾斜段相连接，所述水平段的另一端与所述竖向端头垂直连接，所述水平段的长度大于所述飞行桨叶的旋转半径。 8.一种可变构型多旋翼无人机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：通过驱动组件提供动力驱动飞行桨叶旋转，通过若干飞行桨叶的相互配合，带动可变构型多旋翼无人机飞行；通过动力组件提供动力驱动套筒组件中若干导向套筒在轴向方向相对滑动伸张，所述套筒组件中远离中心舱结构一端的向套筒向远离所述中心舱结构的方向带动连杆，连杆拉动悬臂，所述悬臂以其端部为旋转点向所述中心舱结构方向相对收缩；通过动力组件提供动力驱动套筒组件中若干导向套筒在轴向方向相对滑动收缩，所述套筒组件中远离中心舱结构一端的导向套筒向靠近所述中心舱结构的方向带动连杆，连杆推动悬臂，所述悬臂以其端部为旋转点向背离所述中心舱结构方向相对伸张。 9.根据权利要求8所述的可变构型多旋翼无人机的控制方法，其特征在于，通过电机的输出端带动螺杆旋转，通过螺杆在所述导向套筒内的螺纹连接，驱动若干所述导向套筒沿轴向相对伸张和收缩。