[发明专利]一种倾转旋翼无人机的控制方法及倾转旋翼无人机

说明书

本发明提供了一种倾转旋翼无人机的控制方法及倾转旋翼无人机，该倾转旋翼无人机至少包括：两组动力系统，第一组动力系统包括分别位于机头和机尾的两个动力装置，第二组动力系统包括位于机身两侧的两个动力装置，动力装置包括电机和螺旋桨，该倾转旋翼无人机的控制方法包括：根据用户指令，判断无人机的飞行模式；根据无人机的飞行数据及飞行模式，调整动力装置的电机的转速和/或螺旋桨的角度。本发明的实施例通过综合控制各个动力系统的转速和变倾角控，减小了动力系统的响应时间从而增加了无人机机身的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种倾转旋翼无人机的控制方法及倾转旋翼无人机。

背景技术

常见的无人机飞行器多为多旋翼和固定翼结构，其中，多旋翼优点是不受地理位置约束可以实现垂直起降、控制灵活、稳定性较高并且可以保持长时间的悬停，缺点在于飞行速度较低、续航时间较短导致作业范围小。而固定翼相比多旋翼而言飞行时间相对就长了很多，飞行速度也很大，因此兼顾到多旋翼无人机的缺点，但却不具备多旋翼无人机的垂直起降、精准悬停等优点。

随着无人机技术的发展，倾转旋翼无人机这种能够将多旋翼和固定翼无人机的优点进行有限的结合，实现可以垂直起降并保证精准悬停的同时又可以高速巡航。但是，由于倾转旋翼无人机由于体积比较大，机体的惯性较大，因此仅通过传统的电机的转速差来实现垂直起降、悬停时，无人机机身的稳定性和可靠性受到影响。

目前的倾转旋翼无人机在多旋翼工作模式和固定翼工作模式的切换均不理想，例如“4+1”模式的倾转旋翼无人机，采用4套垂直动力装置和一套推力装置，机翼两侧的动力系统变倾角是同步，非单独调整，不够灵活，稳定性欠佳。又例如“2+2”模式的倾转旋翼无人机，这种布局采用在主机翼前后两侧分布4个动力装置，当动力装置与机身水平工作时，螺旋桨会对主机翼产生反作用力，进而为无人机保持机身的稳定增加难度。其他类型的倾转旋翼无人机也都面临无人机飞行时稳定性不佳，控制不够灵活的问题。

所以如何在较短时间内能够调整无人机的姿态，并且又能使得大重量的倾转旋翼无人机保持稳定，实现精准控制，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种倾转旋翼无人机的控制方法及倾转旋翼无人机，以克服现有技术中的倾转旋翼无人机的控制方法难以在较短时间内调整无人机的姿态的同时保持机身稳定的问题。

本发明实施例提供了一种倾转旋翼无人机的控制方法，所述倾转旋翼无人机至少包括：两组动力系统，第一组动力系统包括分别位于机头和机尾的两个动力装置，第二组动力系统包括位于机身两侧的两个动力装置，所述动力装置包括电机和螺旋桨，所述方法包括：根据用户指令，判断所述无人机的飞行模式；根据所述无人机的飞行数据及飞行模式，调整所述动力装置的电机的转速、和/或所述螺旋桨的角度、或同时调整所述电机的转速和所述螺旋桨的角度，使得所述无人机在所述飞行模式下，完成所述用户指令。

可选地，所述根据用户指令，判断所述倾转旋翼无人机的飞行模式，包括：根据所述用户指令，判断所述无人机是否处于巡航作业阶段；若是，则所述无人机的飞行模式为固定翼模式，以及若否，则所述无人机的飞行模式为多旋翼模式。

可选地，所述固定翼模式是指：所述两组动力系统的螺旋桨的角度均为平行，所述第一组动力系统的电机转动而所述第二组动力系统的电机停止，通过调整所述倾转旋翼无人机的机翼，来完成所述用户指令；其中，所述平行，是指所述螺旋桨旋转产生的力的方向与所述机身与主机翼所在的平面平行，以及所述倾转旋翼无人机的机翼至少包括：主机翼、副翼、以及尾翼。

可选地，所述多旋翼模式是指：当所述无人机处于悬停阶段时，所述两组动力系统的螺旋桨的角度均为垂直，所述两组动力系统的电机均转动；以及当所述无人机处于起降移动阶段时，将所述两组动力系统的螺旋桨的角度在垂直的基础上进行调整、或调整所述动力装置的电机的转速、或同时调整所述螺旋桨的角度和所述电机的转速，来完成所述用户指令；其中，所述垂直，指的是所述螺旋桨旋转产生的力的方向与所述机身与所述主机翼所在的平面垂直。