[发明专利]无人机机架、无人机及增稳控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别地，涉及一种无人机机架、无人机及增稳控制方法。

背景技术

无人驾驶飞机(UnmannedAerialVehicle，UAV)，简称无人机，是利用无线电遥控装置和自身的程序控制装置操纵飞行的不载人飞机，可包括无人直升机、旋翼无人机等等。

目前，无人机应用比较广泛，比如在航拍、农业植保、测绘等领域，以旋翼无人机为例，旋翼无人机通常包括机架和旋翼组件，机架可包括机身、连接旋翼组件的中间轴等，为了进行航拍，现有旋翼无人机多在机身外部连接有摄像设备，以用于拍摄飞行环境的图像或视频，当然，为了节省无人机的结构空间且减轻整体重量，也有将摄像设备集成于机身的无人机。

使用上述无人机在航拍的过程中，经常会遇到飞行状态不稳定的情况，在此情况下很容易产生图像或视频的拍摄方向被动地发生转向、震动等，造成航拍图片或视频的质量不理想，而影响航拍效果，比如，摄像头的镜头方向会随着机身前进时的前倾或后退而随着前倾或后退，因此，上述无人机仅能粗略的拍摄出图片或视频，无法应用于对航拍图片或视频质量要求较高的情况。

因此，如何解决上述现有由于无人机飞行状态不稳定而造成无人机航拍图片或视频质量不理想的缺点，成为目前最需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种无人机机架、无人机及增稳控制方法，机身不会随着机臂的转向、振动而运动，从而保证了无人机飞行过程的稳定性。

根据本发明的一个方面，提出了一种无人机机架，包括机身及机臂的两个中间轴，机身包括机身头部和机身尾部，机身头部两侧的中心位置对应设置有机臂连接孔，两个中间轴分别安装于机臂连接孔中，机身内还包括驱动部和动力传动部，其中，驱动部用于根据机臂的俯仰状态产生驱动力至动力传动部，动力传动部相对机身可枢转，用于将驱动力传送至两个中间轴、以调整两个中间轴在机臂连接孔的中轴线方向的圆周转动处于平稳状态。

进一步地，中间轴包括第一臂体和转轴，第一臂体的一端安装于机臂连接孔中，第一臂体的另一端经由转轴与无人机的各个旋翼组件相连接。

进一步地，驱动部为第一电机，第一电机的输出轴上设置有第一啮合结构；动力传动部包括第二啮合结构和连接组件，其中，第二啮合结构与第一啮合结构相啮合，连接组件连接第二啮合结构与两个机臂，其中，第一电机的输出轴输出的运动经第一啮合结构、第二啮合结构和连接组件传动至两个中间轴。

进一步地，第一啮合结构为蜗杆；第二啮合结构为涡轮；连接组件包括连杆和连接框，连杆一端与涡轮固定连接，连杆的另一端和连接框固定连接，连接框与两个中间轴固定连接。

进一步地，连接框为环形框，环形框的第一侧连接连杆，与第一侧相邻的第二侧和第三侧分别连接一个中间轴。

进一步地，第一臂体包括：设置于机臂连接孔内的第一连接结构；

设置于机臂连接孔外的、与第一连接结构相匹配且可拆卸连接的第二连接结构。

进一步地，第一连接结构为快捷插头的母头，第二连接结构为快捷插头的公头，以使得中间轴、机臂连接孔通过快捷插头的母头、公头实现可拆卸的连接。

进一步地，第一电机设置于机身尾部的中轴线位置；两快捷插头的母头通过连接框相连接，连接框固定于两快捷插头母头的外周，连接框通过设置于其对称中心位置的连杆连接涡轮，其中，涡轮的圆心位置与机臂连接孔同轴；当第一电机根据调整驱动信号带动蜗杆转动时，第一电机将转动依次经由涡轮、连接框、快捷插头母头、快捷插头公头传动至两机臂，以通过调整机臂在机臂连接孔的中轴线方向的圆周转动处于平稳状态而使机身保持水平。

此外，本发明还提出了一种无人机，包括本申请提供的任意一种无人机机架，还包括至少两个旋翼组件，每个旋翼组件包括与机臂的中间轴相连接的第二臂体、设置于第二臂体远端的第二电机和设置于第二电机上的旋桨；惯性测量模块，用于检测机臂的俯仰状态信息并将检测结果传送至飞行控制模块，其中，俯仰状态信息包括俯仰角度信息及俯仰加速度信息；飞行控制模块，用于对接收到的检测结果进行预置处理并根据处理结果向驱动部发送使机身保持水平的调整驱动信号，以使驱动部根据接收到的调整驱动信号产生相应的转动并通过动力传动部使机身保持水平。

进一步地，该无人机还包括：一个或多个摄像头，设置于机身表面的预设位置。

进一步地，该无人机还包括：照明灯，照明灯为LED灯或LED灯阵列；以及设置于机身的多个散热孔。

进一步地，该无人机还包括：激光发射器，其中，激光发射器中的第一发射单元和第二发射单元分别对应设置在对称的第二臂体远端。