[发明专利]一种新型多旋翼无人机、操控方法及无人机套件

说明书

本发明公开了一种新型多旋翼无人机、操控方法及无人机套件，所述无人机包括机架和设于机架上的水平旋翼组件，在无人机水平静置状态下，水平旋翼组件所在平面与水平面平行，机架上还设有用于控制无人机水平运动的侧立旋翼组件，在无人机水平静置状态下，所述侧立旋翼组件包括多个侧立的旋桨组件，旋桨组件所在平面与水平面之间夹角为45°~135°，使得无人机的姿态变化和平移运动实现独立控制，即水平旋翼组件的调节用于控制无人机的不同飞行姿态，包括俯仰，横滚和航向以及飞行高度的调节，而侧立旋翼组件的调节用于控制无人机的水平运动，把飞机的姿态运动和平移运动解耦合，实现无人机6个自由度的同时调节，且提供多于4自由度的遥控器方案。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种新型多旋翼无人机、操控方法及无人机套件。

背景技术

多旋翼无人机，是一种具有四个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力。旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。

传统的多旋翼无人机，一般只设有4个，6个或者8个对称设置的水平旋桨，无人机的姿态(旋转)运动和平移运动是耦合的，无法实现无人机飞行姿态(如旋转、俯仰、翻转等姿态)和水平平移运动的独立控制。同样的，与之匹配的遥控器最多只能实现无人机四个自由度的控制。如果用遥控器去控制无人机的航向角，横滚角，俯仰角，和高度，那么水平运动会根据现在三个旋转角度的状况自由运动。如果用遥控器去控制无人机的航向角，高度和两个水平运动，那么横滚角和俯仰角就不能再独立控制，事实上，飞机的飞控系统是通过调整横滚角和俯仰角来进而影响和控制水平运动的。也就是水平运动和旋转运动是耦合在一起，也就是有因果关系的，就像速度和位移一样，不能同时独立控制。这也激发了本发明，也就是设计一款无人机，在飞行上能够实现全部6个自由度的同时调节，丰富无人机的飞行方式，同时设计一款与其对应的遥控器，实现多达6个自由度的独立调节。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种新型多旋翼无人机，以达到无人机姿态运动和平移运动独立控制的目的。

本发明还提供一种新型多旋翼无人机的操控方法，该方法能够实现无人机姿态运动和平移运动独立操控。

本发明还提供一种无人机套件，包括遥控器，所述遥控器通过设置两个二维摇杆和多达两个的一维摇杆来控制无人机的大于四个自由度的多维度飞行，实现无人机姿态运动和平移运动的独立调节。

本发明采取的技术方案是，提供一种新型多旋翼无人机，包括机架和设于所述机架上的水平旋翼组件，在所述无人机水平静置状态下，所述水平旋翼组件所在平面与水平面平行，其特征在于，所述机架上还设有用于控制无人机水平运动的侧立旋翼组件，在所述无人机水平静置状态下，所述侧立旋翼组件包括多个侧立的旋桨组件，所述旋桨组件所在平面与水平面之间夹角为45°～135°，使得所述无人机的姿态变化和平移运动实现独立控制。优选的，该角度为90度，也就是和水平面垂直，姿态运动也就是旋转运动。

进一步的，所述侧立旋翼组件包括第一侧立旋翼组件和第二侧立旋翼组件，无人机水平静置状态下，所述第一悬臂(311)与第二悬臂(321)之间在水平面的投影的夹角为α，其中0°＜α＜180°。

优选的，所述α为45°～135°，更为优选的，所述α为90°。

进一步的，所述无人机还包括机壳，所述机壳内设有第一风道和第二风道，所述第一风道和第二风道交叉形成“X”型风道结构，所述第一侧立旋翼组件设于第一风道中，所述第二侧立旋翼组件设于第二风道中，所述第一侧立旋翼组件和第二侧立旋翼组件工作时，“X”型风道结构内形成交互通风气流，所述水平旋翼组件通过水平悬臂呈十”型交叉结构，贯穿所述机壳，与机壳的“X”型风道结构构成“米”字型交错结构。