无人机及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种无人机及其控制方法，其中无人机包括第一机翼(10)、第二机翼(20)、第一螺旋桨(30)和第二螺旋桨(40)，第一机翼(10)包括第一机翼本体(11)和安装在第一机翼本体(11)上的第一副翼(12)，第一副翼(12)能够相对于第一机翼本体(11)发生偏转，第一螺旋桨(30)安装在第一机翼本体(11)的前缘，第二机翼(20)与第一机翼(10)连接，第二机翼(20)包括第二机翼本体(21)和安装在第二机翼本体(21)上的第二副翼(22)，第二副翼(22)能够相对于第二机翼本体(21)发生偏转，第二螺旋桨(40)安装在第二机翼本体(21)的前缘，其中，第一螺旋桨(30)的旋转速度和第二螺旋桨(40)的旋转速度能够分别独立地进行调节。

【技术实现步骤摘要】
无人机及其控制方法
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种无人机及其控制方法。
技术介绍
无人机包括固定翼无人机和多旋翼无人机。固定翼无人机的效率高，续航里程大，但对起降场地的要求较高。多旋翼无人机由螺旋桨提供升力来抵消自身的重力，虽然起降方便，但是飞行效率低，续航里程短，适合用于短距离的运输飞行任务。为了克服固定翼无人机对起降要求较高和多旋翼无人机续航里程短的问题，有人设计了垂直起降固定翼无人机，将固定翼和多旋翼组合起来，并在飞行过程中配合使用。垂直起降固定翼无人机结合了多旋翼和固定翼的特点，利用多旋翼部分进行起降，利用固定翼部分进行巡航飞行，其飞行效率高于多旋翼而低于固定翼，适合用于中距离的运输飞行任务，在用于配送货物时可以节省较多配送时间。在相关技术中，多旋翼+固定翼的复合无人机的起飞方式为：4个多旋翼系统首先开始工作，通过旋翼的升力使无人机垂直起飞；起飞到达一定安全高度后，水平方向的螺旋桨开始工作产生推力，使无人机产生水平加速度，当无人机的航向速度超过一定的安全值后，4个垂向的螺旋桨停止工作，无人机进入固定翼飞行模式，降落过程也是由4个旋翼产生升力来垂直降落。这种无人机属于在固定翼上直接增加了一套多旋翼系统，兼顾了多旋翼的起降便捷性和固定翼的长航时，对于系统设计和飞行控制来说相对简单，所以其可靠性比较高。但是，这种飞机有一个很大的缺点是，整套多旋翼系统在巡航阶段不参与任何飞行工作，属于多余的重量，也称为死重，这一部分死重会大大降低飞机的载荷能力。相关技术中还有一种垂直起降倾转机翼无人机，这种无人机的起飞方式为：先将机翼置于竖直向上，然后机翼上的所有螺旋桨均开始工作，通过旋翼的升力使无人机垂直起飞，到达一定安全高度后，机翼开始逐渐向机头方向倾转，同时旋翼产生的升力提供了水平方向的分力，使无人机产生水平加速度，当机翼倾转至水平位置时，飞机刚好获得可以维持水平飞行的航向速度，进入固定翼巡航模式，降落过程和起飞过程刚好相反。这种无人机也同样兼顾了多旋翼的起降便捷性和固定翼的长航时，但其与上述的多旋翼+固定翼的复合无人机的不同在于，该无人机只有一套动力系统，这套动力系统在起降和巡航过程是复用的，所以不存在多余死重。但其也有自身的缺点，其为了使机翼能够发生倾转，额外增加了一套机翼倾转系统，这套系统采用电机驱动，重量较重，会占用无人机很大的一部分载荷能力。需要说明的是，公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种无人机及其控制方法，尽可能地提高无人机的载荷能力。根据本专利技术的一个方面，提供一种无人机，包括：第一机翼，包括第一机翼本体和安装在第一机翼本体上的第一副翼，第一副翼能够相对于第一机翼本体发生偏转；第一螺旋桨，安装在第一机翼本体的前缘；第二机翼，与第一机翼连接，第二机翼包括第二机翼本体和安装在第二机翼本体上的第二副翼，第二副翼能够相对于第二机翼本体发生偏转；和第二螺旋桨，安装在第二机翼本体的前缘；其中，第一螺旋桨的旋转速度和第二螺旋桨的旋转速度能够分别独立地进行调节。在一些实施例中，无人机还包括控制系统，控制系统被配置为控制第一副翼和第二副翼的偏摆以及调整第一螺旋桨和第二螺旋桨的旋转速度，以实现无人机在起落和巡航之间的切换。在一些实施例中，第一机翼包括设置于第一机翼本体的尾缘侧面的第一垂尾，第二机翼包括设置于第二机翼本体的尾缘侧面的第二垂尾，第一垂尾和第二垂尾作为无人机的起落架。在一些实施例中，第一机翼与第二机翼平行设置，且第一机翼本体的压力面与第二机翼本体的吸力面相对布置。在一些实施例中，第一螺旋桨和第二螺旋桨的数量均为2个或3个。在一些实施例中，无人机还包括设置于第一机翼和第二机翼之间的存储舱。在一些实施例中，无人机还包括供电电源和设置于第一机翼和第二机翼之间的存储舱，存储舱包括用于存放控制系统和/或供电电源的第一舱和用于存放货物的第二舱。在一些实施例中，第一舱设置于第二舱的靠近第一螺旋桨和第二螺旋桨的一侧。在一些实施例中，第一舱呈棱锥形状。在一些实施例中，第二舱内沿货物投放方向设有至少两层存储腔室。在一些实施例中，存储腔室包括承载货物的底板和与底板可转动连接的侧框，控制系统被配置为控制底板相对于侧框转动以释放货物。在一些实施例中，底板包括第一板和第二板，第一板和第二板分别与侧框可转动地连接。在一些实施例中，无人机还包括设置于第一机翼本体或第二机翼本体的降落伞。根据本专利技术的另一个方面，提供一种基于上述无人机的控制方法，包括：打开第一副翼和第二副翼，调整第一螺旋桨和第二螺旋桨的旋转速度，并使第一螺旋桨和第二螺旋桨的旋转速度之间的差值达到预设值，以使无人机从垂直起升模式切换至巡航模式或者从巡航模式切换至垂直降落模式。根据本专利技术的又一个方面，提供一种基于上述无人机的控制方法，包括：打开位于下方的存储腔室的底板，投放该存储腔室内的货物；和待位于下方的所有存储腔室中的货物均已被投放之后，打开位于上方的存储腔室的底板，投放该存储腔室内的货物。基于上述技术方案，本专利技术实施例中的无人机包括两个机翼，每个机翼的机翼本体上设有副翼和螺旋桨，副翼能够相对于机翼本体发生偏转，产生偏转力矩，两个机翼本体上的螺旋桨的旋转速度可以分别独立地进行调节，在两个机翼本体上的螺旋桨的旋转速度不同时无人机的左右两侧受到的升力大小不同，在副翼产生的偏转力矩和螺旋桨转速不同产生的不平衡升力的共同作用下，无人机可实现垂直起降模式与巡航模式的切换，无需增加专门的偏转动力系统，因此可以减少无人机的死重，提高无人机的载荷能力。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术无人机一个实施例的结构示意图。图2为本专利技术无人机一个实施例另一角度的结构示意图。图3为本专利技术无人机一个实施例的俯视图。图4为本专利技术无人机一个实施例中存储舱的结构示意图。图5为本专利技术无人机一个实施例中第二舱的结构示意图。图6为本专利技术无人机一个实施例在垂直起升模式或垂直降落模式时的结构示意图。图7为本专利技术无人机一个实施例从垂直起升模式偏转至巡航模式时的结构示意图。图8为本专利技术无人机一个实施例在巡航模式时的结构示意图。图9为本专利技术无人机一个实施例从巡航模式偏转至垂直降落模式时的结构示意图。图中：10、第一机翼；20、第二机翼；30、第一螺旋桨；40、第二螺旋桨；50、存储舱；60、降落伞；70、连接件；80、控制系统；90、供电电源；100、货物；11、第一机翼本体；12、第一副翼；13、第一垂尾；21、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机，其特征在于，包括：/n第一机翼(10)，包括第一机翼本体(11)和安装在所述第一机翼本体(11)上的第一副翼(12)，所述第一副翼(12)能够相对于所述第一机翼本体(11)发生偏转；/n第一螺旋桨(30)，安装在所述第一机翼本体(11)的前缘；/n第二机翼(20)，与所述第一机翼(10)连接，所述第二机翼(20)包括第二机翼本体(21)和安装在所述第二机翼本体(21)上的第二副翼(22)，所述第二副翼(22)能够相对于所述第二机翼本体(21)发生偏转；和/n第二螺旋桨(40)，安装在所述第二机翼本体(21)的前缘；/n其中，所述第一螺旋桨(30)的旋转速度和所述第二螺旋桨(40)的旋转速度能够分别独立地进行调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机，其特征在于，包括：
第一机翼(10)，包括第一机翼本体(11)和安装在所述第一机翼本体(11)上的第一副翼(12)，所述第一副翼(12)能够相对于所述第一机翼本体(11)发生偏转；
第一螺旋桨(30)，安装在所述第一机翼本体(11)的前缘；
第二机翼(20)，与所述第一机翼(10)连接，所述第二机翼(20)包括第二机翼本体(21)和安装在所述第二机翼本体(21)上的第二副翼(22)，所述第二副翼(22)能够相对于所述第二机翼本体(21)发生偏转；和
第二螺旋桨(40)，安装在所述第二机翼本体(21)的前缘；
其中，所述第一螺旋桨(30)的旋转速度和所述第二螺旋桨(40)的旋转速度能够分别独立地进行调节。


2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括控制系统(80)，所述控制系统(80)被配置为控制所述第一副翼(12)和所述第二副翼(22)的偏转以及调整所述第一螺旋桨(30)和所述第二螺旋桨(40)的旋转速度，以实现所述无人机在起落和巡航之间的切换。


3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述第一机翼(10)包括设置于所述第一机翼本体(11)的尾缘侧面的第一垂尾(13)，所述第二机翼(20)包括设置于所述第二机翼本体(21)的尾缘侧面的第二垂尾(23)，所述第一垂尾(13)和所述第二垂尾(23)作为所述无人机的起落架。


4.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述第一机翼(10)与所述第二机翼(20)平行设置，且所述第一机翼本体(11)的压力面与所述第二机翼本体(21)的吸力面相对布置。


5.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述第一螺旋桨(30)和所述第二螺旋桨(40)的数量均为2个或3个。


6.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括设置于所述第一机翼(10)和所述第二机翼(20)之间的存储舱(50)。


7.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，还包括供电电源(90)和设置于所述第一机翼(10)和所述第二机翼(20)之间的存储舱(50)，所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘城斌，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11