[发明专利]具有最少旋翼/螺旋桨的多旋翼飞行器的单臂故障冗余

权利要求书

1.一种多旋翼的飞行器，包括：

框架，所述框架具有至少五个臂，其中臂的总数是奇数；

多个旋翼或螺旋桨，配置在所述至少五个臂上；其中所述至少五个臂中的至少一个臂包含一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨；

控制系统，所述控制系统包含自动驾驶仪，所述自动驾驶仪配置成基于所述飞行器及其可操作的系统的操作条件来控制所述多个旋翼或螺旋桨包括其节流阀的操作，以维持偏航稳定性、升力稳定性和倾斜稳定性；

其中，在所述多个旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，所述自动驾驶仪控制所述多个旋翼或螺旋桨的操作，以维持偏航稳定性、升力稳定性和倾斜稳定性。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述旋翼或螺旋桨配置成限定规则的多边形，所述飞行器的重心靠近所述多边形的中心。

3.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述旋翼或螺旋桨配置成限定不规则的凸形多边形，使得在任何一个臂发生故障的情况下，所述飞行器的重心仍然位于由其余可操作的臂形成的多边形内。

4.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨具有单独的电动机，以使其能够独立操作。

5.根据权利要求1所述的飞行器，其中，为了在正常条件下维持偏航稳定性，所述多个旋翼或螺旋桨中的一半配置成在一个方向上旋转，并且另一半配置成在相反方向上旋转。

6.根据权利要求5所述的飞行器，其中，当所述多个旋翼或螺旋桨的总数为奇数时，为了在正常条件下维持偏航稳定性，保持关闭一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨中的适当的螺旋桨或旋翼，以使在两个相反的方向上旋转的螺旋桨或旋翼的数目相等。

7.根据权利要求1所述的飞行器，其中，在与具有一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨的臂相邻的臂上的多个旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，所述自动驾驶仪关闭所述一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨中的旋转方向与发生故障的旋翼或螺旋桨的旋转方向相反的一个螺旋桨或旋翼，以维持偏航稳定性。

8.根据权利要求1所述的飞行器，其中，在属于一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，关闭所述一对旋翼或螺旋桨中的另一个旋翼或螺旋桨以维持偏航稳定性。

9.根据权利要求1所述的飞行器，其中，在与具有一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨的臂不相邻的臂上的多个旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，所述自动驾驶仪降低与故障螺旋桨相邻的旋翼或螺旋桨的RPM。

10.根据权利要求9所述的飞行器，其中，在与具有一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨的臂不相邻的臂上的多个旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，所述自动驾驶仪增加沿与发生故障的螺旋桨相同的方向旋转的所述一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨中的螺旋桨的RPM和与具有所述一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨的臂相邻的臂上的另一螺旋桨的RPM。

11.根据权利要求10所述的飞行器，其中，在与具有一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨的臂不相邻的臂上的多个旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，所述自动驾驶仪调整所述反向旋转的螺旋桨的RPM，使得围绕所述飞行器的所述框架的净扭矩为零。

12.根据权利要求11所述的飞行器，其中，在与具有一对同轴的反向旋转的旋翼或螺旋桨的臂不相邻的臂上的多个旋翼或螺旋桨中的任何一个发生故障的情况下，通过进行适当的偏航运动然后继续行进，可以使得所述飞行器能够在除故障旋翼或螺旋桨方向以外的任何其他方向上运动。