[发明专利]一种便携式多地形无人机的控制方法

权利要求书

1.一种便携式多地形无人机的控制方法，所述方法应用于海陆空三用无人机，其特征在于，所述控制方法包括构建模态识别方法、模态转换控制方法、自主航迹规划方法、飞行模态变桨距控制方法、行驶模态臂翼协同控制方法、航行模态臂翼协同控制方法和脱困控制方法；

通过模态转换控制方法将无人机的当前动作状态转换至目标动作状态；

通过自主航迹规划方法对无人机的航行路线进行自动规划；

通过飞行模态变桨距控制方法用于当无人机处于飞行状态时控制所述无人机的可变机臂与大机臂的夹角变化，使得所述无人机的飞行更加稳定；

通过行驶模态臂翼协同控制方法用于当无人机处于陆地行驶状态时控制所述无人机的可变机臂与所述大机臂的夹角变化，使得所述无人机行驶状态更加稳定；

通过航行模态臂翼协同控制方法使得当无人机处于水上航行状态时控制所述无人机的可变机臂与所述大机臂的夹角变化，使得所述无人机的航行更加稳定；

通过脱困控制方法使得当无人机本身出现故障、电量不足或者处于陆地行驶状态侧翻时，控制无人机采用自救程序，使得无人机恢复正常的动作状态；

通过所述模态识别方法识别所述无人机的动作状态包括，依据接收的水浸传感器传递的浸水信号，判断所述无人机的动作状态，具体条件如下：

S1、若水浸传感器未传回浸水信号，且175°≤α1≤185°，175°≤β1≤210°，则判断无人机处于空中飞行工作模态；

S2、若水浸传感器未传回浸水信号，且0°≤α1≤10°，180°≤β1≤210°，则判断无人机处于地面行驶工作模式；

S3、若水浸传感器传回浸水信号，且90°≤α1≤120°，90°≤β1≤120°则判断无人机处于水面航行工作模态；

S4、若传回的角度信息α1、β1不满足0°≤α1≤180°，或不满足0°≤β1≤210°，则控制器判断机臂转动角度故障，设置故障代码为E0；

S5、控制板中的寄存器记录工作模态信息，β表示后机臂与机体轴夹角。

2.根据权利要求1所述的便携式多地形无人机的控制方法，其特征在于，所述模态转换控制方法包括：依据无人机的当前动作状态切换至目标动作状态，若无人机的所述当前动作状态为飞行模态，且所述目标动作状态为行驶模态，则通过如下步骤进行切换：

A1、控制板确定当前工作模态为飞行模态，判断是否达到路径规划转换时机；

A2、若达到，则飞行器降高、降速，直至万向轮触地；

A3、降落后电调停机，螺旋桨停止转动；

A4、步进电机带动轴体二转动，进而调整0°≤α≤10°；

A5、步进电机带动轴体五转动，进而调整180°≤β≤210°；

A6、步进电机带动轴体三转动，进而调整30°≤β2≤45°；

A7、控制板控制电调启动，螺旋桨与可变机臂按照行驶模态臂翼协同控制方法控制无人机地面行驶；

若无人机的所述当前动作状态为行驶模态，且所述目标动作状态为飞行模态，则通过如下步骤进行切换：

B1、控制板确定当前工作模态为行驶模态，判断是否达到路径规划转换时机；

B2、若达到，无人机通过行驶模态臂翼协同控制方法寻找坡度不高于5°的地面停车；

B3步进电机带动轴体五转动，进而调整175°≤β1≤185°；

B4、步进电机带动轴体二转动，进而调整175°≤α1≤185°；

B5、步进电机带动轴体三转动，进而调整-10°≤β2≤10°；

B6、控制板通过传感器复检旋翼转轴是否与机体水平面垂直，若垂直，满足起飞条件，若不满足则继续调整角度，使其满足；

B7、控制板控制电调启动，螺旋桨与可变机臂按照飞行模态变桨距控制方法控制无人机空中飞行；

若无人机的所述当前动作状态为飞行模态，且所述目标动作状态为航行模态，则通过如下步骤进行切换：

C1、控制板确定当前工作模态为飞行模态，判断是否达到路径规划转换时机；

C2、若达到，则飞行器降高、降速，直至机体下部触水漂浮；

C3、控制板控制电调停机，螺旋桨停止转动；

C4、步进电机带动轴体二转动，进而调整90°≤α1≤120°；

C5、步进电机带动轴体五转动，进而调整90°≤β1≤120°；

C6、机臂角度调整后，确保螺旋桨整体进入水面下方；

C7、控制板控制电调启动，螺旋桨与可变机臂按照航行模态臂翼协同控制方法控制无人机海面行驶；

若无人机的所述当前动作状态为航行模态，且所述目标动作状态为飞行模态，则通过如下步骤进行切换：

D1、控制板确定当前工作模态为飞行模态，判断是否达到路径规划转换时机；

D2、若达到，无人机按照航行模态臂翼协同控制方法，使无人机在海面停车；

D3、步进电机带动轴体五转动，进而调整175°≤β1≤185°

D4、步进电机带动轴体二转动，进而调整175°≤α1≤185°；

D5、无人机暂停动作1—10分钟，至机臂及旋翼上粘黏的液体完全蒸发；

D6、控制板控制电调启动，螺旋桨与可变机臂按照飞行模态变桨距控制方法控制无人机空中飞行；

若无人机的所述当前动作状态为航行模态，且所述目标动作状态为行驶模态，则通过如下步骤进行切换：

E1、按照航行模态转换为飞行模态的方法将无人机从航行模态转换为飞行模态；

E2、按照飞行模态转换为行驶模态的方法将无人机从飞行模态转换为行驶模式；

若无人机的所述当前动作状态为行驶模态，且所述目标动作状态为航行模态，则通过如下步骤进行切换：

F1、按照行驶模态转换为飞行模态的方法将无人机从行驶模态转换为飞行模态；

F2、按照飞行模态转换为航行模态的方法将无人机从飞行模态转换为航行模。