[发明专利]设有可折叠无人机支承件的无人机

说明书

技术领域

本发明涉及一种诸如无人机之类的机动化飞行装置、尤其是四轴飞行器类型的旋转机翼无人机。

背景技术

此类无人机的典型示例是法国巴黎的鹦鹉公司(Parrot SA,Paris,France)的AR.Drone、Bebop Drone或Bebop 2，该无人机是装备有一系列传感器(加速度计、三轴陀螺仪、高度计)的四轴飞行器，并且可以包括至少一个前视摄像机，用以捕获无人机所指向场景的图像。

这些无人机设有若干旋翼，这些旋翼由适合于以有差别的方式受控的相应电动机驱动，从而以一定姿态和速度来驾驶该无人机。

这些四轴飞行器装备有四个推进单元，每个推进单元均设有螺旋桨。这些推进单元定位在链接臂的端部处，这些链接臂将推进单元连接于无人机。此外，这些无人机包括多个支脚，这些支脚用于尤其是在无人机处于地面上时支承该无人机。

WO 2010/061099 A2、EP 2 364 757 A1以及EP 2 450 862 A1(鹦鹉公司)描述通过集成有加速度计的触摸屏式多媒体电话或平板电脑、例如iPhone类型的智能电话或iPad类型的平板电脑(注册商标)来驾驶无人机的原理。

由驾驶装置发出的指令在数量上是4个，即滚转、俯仰、也称为偏航的航向以及垂直加速，其中，滚转即绕无人机的纵向轴线的转动运动，俯仰即绕横向轴线的转动运动，而偏航即无人机定向所沿的方向。

该驾驶装置包含检测驾驶指令和经由直接与无人机建立的Wi-Fi(IEEE 802.11)或蓝牙无线本地网络类型的无线电链路进行双向数据交换所需的各种控制元件。该平板电脑的触摸屏显示由无人机的前部摄像机所捕获的图像，并且叠加地具有一定数量的标记，从而允许通过操作者手指在该触摸屏上的简单接触来控制飞行和激活指令。

双向无线式无线电链路包括上行链路(从平板电脑至无人机)和下行链路(从无人机至平板电脑)，以发送如下数据帧，这些数据帧包括：

(从平板电脑至无人机)驾驶指令(飞控指令)，之后简称为“指令”并且以规律的间隔并且有系统地发送；

(从无人机至平板电脑)来自摄像机的视频流；以及

(从无人机至平板电脑)根据需要，由无人机或者状态指示器所建立的飞行数据，例如：电池电位、飞行阶段(起飞、自动稳定、着陆在地面上等)、高度、所检测的故障等等。

为了允许此种通信，该无人机包括通信装置，该通信装置连接于天线，以允许与驾驶装置通信。

如今，这些无人机允许在该无人机的结构或支承件上的各种机载视频传感器的运输。这些传感器例如是视频摄像机、360度摄像机或者立体摄像机。

此种传感器通常定位在无人机的下方且直接地连接于该无人机的下方结构或者定位在支承件中或上，该支承件自身连接于无人机的下方结构。

此种无人机构造存在以下缺点：视频传感器在其视域中覆盖无人机支脚的至少一部分，或者在360度视频传感器的情形中甚至覆盖无人机的所有支脚。无人机通过这些无人机支承件抵靠在地面上，因而进入到传感器的视域中的无人机支承件会干扰视频图像的质量并且破坏视频序列的视觉方面。

该缺点可通过例如通过CN 104 590 556 A所描述的布置得以补偿。上述文献描述了一种无人机，该无人机具有扁平形状的中心机体，该中心机体设有四个臂，每个臂均在其端部处承载推进单元，且这些臂能够折叠抵靠于无人机机体以便于这些臂在并不使用时的运输。该无人机承载机舱，该机舱悬垂在中心机体的垂直区域下方并且设有可转向的视频摄像机。为了使得无人机在不损坏机舱的情形下着陆在地面上，设有支承件，这些支承件在着陆时展开而在飞行时缩回，从而不会干涉摄像机的视域。更精确地说，在飞行期间，这些杆在无人机下方折叠抵靠于中心机体的平坦下表面。

CN 105 314 105 A、CN 104 626 904 A以及GB 2 483 881 A描述了无人机支承件支脚的其它可能布置，这些无人机支承件支脚能够在飞行中折叠。

在任何情形中，在飞行期间处于折叠位置的这些支承件的存在考虑到空气动力学性能具有极大的妨碍，因为这些支承件会产生显著的形状阻力。实际上，这些元件不以任何方式有助于无人机在飞行阶段的操作，相反，这些元件在无人机高速飞行时会强有力地制动该无人机。因此，无人机的飞行性能会降低，如推进的总体能量效率，且相关地，飞行自主性会显著地劣化，而正如众所周知的那样，飞行自主性对于所有飞行的无人机均是尤为关键的因素。

这是本发明试图解决的技术问题。

发明内容