[发明专利]一种可拆卸的尾座式垂直起降无人机

摘要

本发明提供了一种可拆卸的尾座式垂直起降无人机，机翼与机身之间可拆卸组装。机翼与机身形成两种布局。X型布局：机身上安装两对机翼，两对机翼左右对称，每对机翼上下对称，每对机翼的夹角是120度，四个机翼成X型。Y型布局：机身上安装三个机翼，相邻两个机翼之间的夹角为120度，三个机翼成Y型。X型布局的无人机适用于无风情况下长距离飞行的情况，Y型布局的垂直起降无人机适用于有侧向风情况下相对短距离飞行的情况。本发明结构简单、控制简单，机翼与机体之间是可拆卸的连接方式，适用于不同的场合，避免了过渡模式下的奇异问题，可实现长航时、长航程。

主权项

1.一种可拆卸的尾座式垂直起降无人机，其特征在于，机翼与机身之间可拆卸组装，机翼与机身形成两种布局，一种是X型布局，一种是Y型布局；X型布局是：机身上安装两对机翼，两对机翼左右对称，每对机翼上下对称，每对机翼的夹角是120度，四个机翼成X型；机身的前部布置有两个鸭翼，每个机翼上固定连接有一个电机，每个电机上安装有一个螺旋桨；机身上部的左右两个机翼上，通过铰链各固定安装有一个俯仰操纵舵；Y型布局是：机身上安装三个机翼，相邻两个机翼之间的夹角为120度，三个机翼成Y型；机身的前部布置有两个鸭翼，每个机翼上固定连接有一个电机，每个电机上安装有一对正反螺旋桨；机身上部的两个机翼，通过铰链各固定安装有一个俯仰操纵舵；机身下部的机翼，通过铰链固定安装有一个偏航操纵舵；所述的无人机测量俯仰角方法是：将两个惯性姿态测量模块IMU垂直放置并固定，设两块IMU测量的俯仰角分别是θ₁和θ₂，则俯仰角所述的无人机，其模态转换控制方式如下：(一)垂直起飞后向平飞模式过渡；垂直起飞达到预定高度以及预定速度时，通过俯仰通道的控制，包括电机差动旋转以及俯仰操纵舵的控制，给定姿态角控制指令，使得无人机俯仰角由90度过渡到0度附近，并且进行配平，实现平飞巡航；t时刻的俯仰角其中，T_f是过渡过程时间，θ₀是平飞模式下的配平俯仰角；(二)平飞向垂直降落模式过渡；在降落的时候，无人机垂直拉起，给定姿态角控制指令，使得无人机姿态角由配平角度过渡到90度，t时刻的俯仰角变成垂直模式时俯仰角通过减小电机的转速，并且保持姿态的稳定，使得无人机降落。