[发明专利]旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置，该旋翼飞行器包括：机身，旋翼组件，旋翼头，设置在旋翼组件桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，间隔设置在机身上表面的多个光耦发射器，以及飞行控制器；当桨叶旋转至光耦发射器对应的位置处时，通过光耦发射器和该桨叶上的光耦接收器，将光耦发射器接收的电机控制信号传输至该桨叶上的驱动电机，以基于电机控制信号控制对应的螺旋桨的转速，实现旋翼组件螺距的调整。取消了机械结构复杂的倾斜盘，简化了飞行器机械结构，且飞行控制可靠性高，不易受空气成分干扰，可适应包含有大气层的外星球、高原地区等空气稀薄地区。

技术领域

本申请实施例涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置。

背景技术

无人机或无人飞行器，具有体积小、操作灵活、成本低和安全性高的特点，被广泛应用于航拍、监测、搜救、勘查等领域。

旋翼无人机，通常包括多个对称分布的旋翼，每个旋翼分别通过一个电机进行驱动，通过旋翼螺距的控制，实现对无人机飞行的控制，如悬停、垂直运动、俯仰运动、偏航运动等。为了实现对螺距的控制，通常通过旋翼无人机上设置的倾斜盘进行，倾斜盘的机械结构较为复杂，不利于无人机的小型化。同时，倾斜盘这一机械结构容易受到尘土等外来物质的影响，从而导致飞行控制失准。

发明内容

本申请实施例提供一种旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置，无需设置倾斜盘，通过光电耦合器，对旋转至对应角度的旋翼桨叶上设置的电机转速的控制，从而通过调整螺旋桨的转速的方式，实现了对旋翼组件螺距的控制，即实现了飞行器的运动控制。简化了旋翼飞行器的机械结构，且通过光电耦合器不易受到外部环境的干扰，提高了飞行器控制的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种旋翼飞行器，包括机身，旋翼组件，旋翼头，设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在旋翼组件至少部分桨叶根部的光耦接收器，间隔设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器，以及飞行控制器；

其中，所述光耦发射器用于接收所述飞行控制器生成电机控制信号；当桨叶旋转至所述光耦发射器对应的位置处时，通过所述光耦发射器和所述桨叶上的光耦接收器，将所述光耦发射器接收的电机控制信号传输至所述桨叶上的驱动电机；所述驱动电机用于基于接收到的电机控制信号控制对应的螺旋桨的转速，以调整所述旋翼组件的螺距。

可选的，所述多个光耦发射器沿圆形轨迹均匀、间隔设置。

可选的，光耦发射器的数量为12个。

可选的，所述机身朝向所述旋翼头的表面上设置有定位孔，每一所述光耦发射器设置于一个定位孔中。

可选的，所述旋翼飞行器还包括设置在桨叶表面和/或机身表面的太阳能电池薄膜。

可选的，所述飞行控制器具体用于：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成电机控制信号。

可选的，所述机身上设置有方向舵；

所述方向舵在所述旋翼组件下洗气流的作用下，为所述机身提供旋转扭力，以控制所述机身转向。

可选的，所述飞行控制器还用于：

生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

第二方面，本申请实施例还提供了一种飞行器控制方法，应用于旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器 ；

所述方法包括：