[发明专利]一种柔性机身群翼飞行器

说明书

本发明公开了一种柔性机身群翼飞行器，其包括柔性机身，所述柔性机身包括两个以上相互连接的机身单元，所述机身单元呈板状，所述机身单元上设有柔性结构层，所述机身单元上设有电动旋翼装置、飞行控制系统和太阳能电源，所述太阳能电源分别与电动旋翼装置和飞行控制系统连接，所述飞行控制系统与电动旋翼装置连接。其目的是为了提供一种柔性机身群翼飞行器，其机身在发生碰撞时具有吸能作用，避免机身损坏，并且续航时间长，可靠性高，控制简便。

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种多旋翼无人机。

背景技术

目前绝大多数多旋翼无人机机身均为刚性结构，常见的类型有四旋翼、六旋翼、八旋翼等。这些多旋翼无人机普遍存在以下问题：

(1)刚性机身易受损。无人机在飞行过程中经常会因为操作不当、零部件失效以及外部环境影响等发生碰撞、坠机等事故，因此其刚性机身很容易在碰撞后发生不可逆变形、破损等，从而导致不可避免的维修成本。其次，机身内安装有电池、电子调速器、电机以及各种传感器等，刚性机身结构无法在发生碰撞时起到吸能作用，因此机身内零部件极易在受到冲击后失效，这也极大提高了无人机的维修成本；

(2)系统可靠性低。对于六旋翼以上的无人机而言，单个电机及其部件发生故障后仍然可以继续飞行，但四旋翼无人机任何一个电机发生故障，甚至是任何一个电调或者传感器失效，都将导致整个系统无法继续飞行。在高可靠性要求下，当前的多旋翼无人机是难以满足任务需求的；

(3)续航时间短。大部分多旋翼无人机的满电续航时间在10分钟左右，少数可以提高到30分钟。当前水平的续航时间限制了无人机的飞行高度及飞行距离，很大程度上限制了多旋翼无人机的应用；

(4)随着旋翼数量增加，飞行控制困难。由于各旋翼之间通过机身刚性连接，每一个旋翼的动力，都对整体的飞行姿态带来直接、快速的影响，各旋翼之间的控制是高度耦合的，当旋翼数量大规模增加时，如达到几十甚至上百个，实现多旋翼之间的协同控制就变得非常困难，甚至是不可能的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种柔性机身群翼飞行器，其机身在发生碰撞时具有吸能作用，避免机身损坏，并且续航时间长，可靠性高，控制简便。

本发明柔性机身群翼飞行器，包括柔性机身，所述柔性机身包括两个以上相互连接的机身单元，所述机身单元呈板状，所述机身单元上设有柔性结构层，所述机身单元上设有电动旋翼装置、飞行控制系统和太阳能电源，所述太阳能电源分别与电动旋翼装置和飞行控制系统连接，所述飞行控制系统与电动旋翼装置连接。

本发明柔性机身群翼飞行器，其中所述机身单元包括基体结构层，所述基体结构层的上表面设有柔性太阳能板，所述基体结构层的下表面设有柔性薄膜电池层，所述柔性薄膜电池层与柔性太阳能板连接，所述柔性太阳能板和柔性薄膜电池层为所述太阳能电源，所述柔性薄膜电池层分别与电动旋翼装置和飞行控制系统连接，所述柔性太阳能板和柔性薄膜电池层也为所述柔性结构层，所述基体结构层上设有所述电动旋翼装置和飞行控制系统。

本发明柔性机身群翼飞行器，其中所述柔性薄膜电池层与柔性太阳能板连接的具体方式为：所述柔性薄膜电池层与电池管理器连接，所述电池管理器与柔性太阳能板连接。

本发明柔性机身群翼飞行器，其中所述柔性薄膜电池层包括至少一个电池单元，当所述电池单元设为两个以上时，两个以上的电池单元以串联或并联的方式向外供电，所述电池单元与电池管理器连接。

本发明柔性机身群翼飞行器，其中所述柔性太阳能板包括至少一个太阳能发电单元，所述太阳能发电单元与电池管理器连接。

本发明柔性机身群翼飞行器，其中所述飞行控制系统包括相互连接的飞行控制器和传感器，所述飞行控制器与电动旋翼装置连接，所述飞行控制器也与电池管理器连接。