[发明专利]一种多轴飞行器

说明书

本发明提供了一种多轴飞行器，其包括机身，机臂和动力装置，机臂的内侧安装在机身上，且与机身之间安装有力传感器，力传感器与飞控装置电连接。本发明具有在飞行过程中辅助调节飞行器平衡的优点，尤其保证在飞行器有足够的时间进行调节机身的运算并调节机身，提高飞行器的安全性能。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别是涉及一种多轴飞行器。

背景技术

多轴飞行器的起飞受场地限制小，还可以在空中悬停，实现定位航拍，因此获得越来越多的应用。为了增加多轴飞行器的飞行过程这种的稳定性，许多飞行器开始采用安装电子陀螺仪，增强多轴飞行器的飞行稳定性。

在现有技术中，采用电子陀螺仪的控制系统即飞控装置需要通过电子陀螺仪采集飞行姿态数据并进行复杂的运算以获取控制信号，然后根据控制信号调整电机转速而调整飞行姿态，其中飞行姿态数据采集和运算需要占据相对较长的时间，在恶劣环境中，例如突遇强气流，过长的运算时间会使控制系统无法及时地调整机身，从而导致飞行器侧翻，甚至坠机，造成损失。

现有的技术中的电子陀螺仪一般都安装在机身内，且位于飞行器的几何中心，当飞行器的机身发生倾斜时，电子陀螺仪检测到的表示机身姿态倾斜的数据信号发送至控制系统，控制系统通过运算得出机身倾斜幅度并产生相应的控制信号，由此可见，当控制系统接收到机身姿态信号时，机身已经发生倾斜，这样的控制属于后发控制，需要消耗较多的能力反复调整机身姿态。而且控制器一般采用降低电机转速达到调整机身姿态的，使驱动电机需要不断地调整电机转速，增加了电机的疲劳损坏，猛烈大风袭击下，搭载电子陀螺仪的传统飞控装置往往由于响应速度较慢而导致飞行器侧翻。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种姿态响应速度高，稳定性强的多轴飞行器。

为实现上述目的，本发明提供的多轴飞行器包括机身，多个动力装置和多个与动力装置对应的机臂。每个动力装置安装在对应的机臂的外侧，机臂的内侧安装在机身上，机臂的内侧与机身之间安装有力传感器，力传感器与飞控装置电连接。

由以上方案可见，当飞行器受到大风袭击时，位于来风方向的动力装置下侧率先形成高压，从而使得位于来风方向的机臂率先被气流抬起，位于来风方向的机臂的内侧与机身之间的力传感器率先检测到机臂运动，并将力的信号发送至飞控装置，飞控装置根据控制信号减弱位于来风方向的动力装置的拉力，从而使得在机身发生大幅度倾斜前实现姿态的辅助调整，为电子陀螺仪反馈控制过程争取响应时间，有效实现节能和降低飞行器侧翻风险。

较具体的方案为，机臂为弹性机臂，机臂具有朝向机身内延伸的检测杆，力传感器位于检测杆和机身之间。此方案结构简单，弹性机臂可以实现机臂对微小气流波动的自适应，延缓并衰减气流波动对机身稳定性的影响。

较具体的方案为，机臂通过铰链装置安装在机身上，机臂位于铰链装置内侧的部分较对应的机臂位于铰链装置外侧的部分短，使机臂形成省力杠杆结构。由此方案可见，在大风袭击到来之前，省力的杠杆结构的机臂会使得力传感器更灵敏地地检测到机臂的运动而捕捉到大风来袭前的微小气压变化，使控制装置实现减弱位于来风方向的动力装置的拉力辅助调整机身姿态的同时，能够通过机身、机臂和动力装置自身的的重量，在重力作用下达到辅助调整的目的，有效的实现节能。

更具体的方案为，机臂通过轴套与铰链装置连接，有效提高机臂安装结构强度。

更具体的方案为，轴套具有水平限位部，该限位部使机臂位于对应铰链装置外侧的部分向下摆动的极限位置为水平位置，机臂位于对应铰链装置内侧的部分的下侧压在对应的力传感器上。这样可有效定位机臂，飞行时，使力传感器始终保持与压力，可有效检测机臂转动，且结构简单，易于加工成型。

进一步的方案为，力传感器包括第一力传感器和第二力传感器，即机臂位于对应的铰链装置的内侧部分的下侧与机身之间设置有对应的第一力传感器，机臂位于对应的铰链装置的内侧部分的上侧与机身之间设置有对应的第二力传感器。