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飞行器及飞行器的控制方法

申请号 CN201810590166.1 申请日 2018-06-08 公开(公告)号 CN110576968A 公开(公告)日 2019-12-17
申请人 广州极飞科技有限公司; 发明人 高涛; 胡磊;
摘要 本发明公开了一种飞行器及飞行器的控制方法,飞行器包括:机身;多个机臂,多个机臂沿机身的周向方向间隔设置,每个机臂的一端与机身连接,至少一个机臂包括第一转动部,第一转动部的一端与机身可转动的连接以使第一转动部绕其中心轴线转动;动力装置,动力装置与机臂的另一端连接,动力装置用于为飞行器提供飞行动力。根据本发明的飞行器,通过使至少一个机臂包括第一转动部,且使第一转动部的一端与机身可转动地连接以使第一转动部绕其中心轴线转动,可以更灵活的调整飞行器的姿态。另外结合动力装置可以使飞行器在飞行的过程中,保证飞行器的机身水平,有利于降低空气阻力,使飞行器可以飞行的更快,增加滞空时间。
权利要求

1.一种飞行器,其特征在于,包括:

机身;

多个机臂,多个所述机臂沿所述机身的周向方向间隔设置,每个所述机臂的一端与所述机身连接,至少一个机臂包括第一转动部,所述第一转动部的一端与所述机身可转动的连接以使所述第一转动部绕其中心轴线转动;

动力装置,所述动力装置与所述机臂的另一端连接,所述动力装置用于为所述飞行器提供飞行动力。

2.根据权利要求1所述的飞行器,其特征在于,还包括:

第二转动部,所述第二转动部的一端与所述第一转动部的另一端连接,所述第二转动部与所述第一转动部互成角度,所述第二转动部可绕其中心轴线转动,所述第二转动部的另一端与所述动力装置连接。

3.根据权利要求1所述的飞行器,其特征在于,所述第一转动部沿水平方向延伸。

4.根据权利要求3所述的飞行器,其特征在于,所述第一转动部与所述机身上设有所述第一转动部的表面垂直。

5.根据权利要求2所述的飞行器,其特征在于,还包括第一驱动机构,所述第一驱动机构设在所述机身内,所述第一驱动机构与所述第一转动部连接以驱动所述第一转动部绕其中心轴线转动。

6.根据权利要求2所述的飞行器,其特征在于,所述第二转动部沿水平方向延伸,且所述第二转动部与所述第一转动部之间的角度为90°。

7.根据权利要求2所述的飞行器,其特征在于,所述第一转动部与所述第二转动部之间设有第一弯折段。

8.根据权利要求7所述的飞行器,其特征在于,还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构设在所述第一弯折段内,所述第二驱动机构与所述第二转动部连接以驱动所述第二转动部绕其中心轴线转动。

9.根据权利要求2所述的飞行器,其特征在于,还包括动力支撑段,所述动力支撑段的一端与所述第二转动部的另一端连接,所述动力支撑段的另一端与所述动力装置连接。

10.根据权利要求9所述的飞行器,其特征在于,所述动力支撑段与所述第二转动部之间设有第二弯折段。

11.根据权利要求10所述的飞行器,其特征在于,所述动力支撑段沿竖直方向延伸。

12.根据权利要求1所述的飞行器,其特征在于,所述机臂为四个,四个所述机臂分别对称的分布在所述机身的左右两侧。

13.一种根据权利要求1-12中任一项所述的飞行器的控制方法,其特征在于,包括:至少一个所述第一转动部转动以控制所述飞行器的飞行方向。

14.根据权利要求13所述的飞行器的控制方法,其特征在于,当所述飞行器包括四个所述机臂,四个所述机臂对称的设在所述机身的左右两侧,每个所述机臂均包括第一转动部,所述第一转动部与所述机身上设有所述第一转动部的平面垂直,且所述第一转动部沿水平方向延伸时,所述控制方法进一步包括:当所述飞行器向前飞行时,四个所述第一转动部转动以使四个所述动力装置向前倾斜;

当所述飞行器向后飞行时,四个所述第一转动部转动以使四个所述动力装置向后倾斜。

15.根据权利要求14所述的飞行器的控制方法,其特征在于,当每个所述机臂还包括第二转动部,所述第二转动部的一端与所述第一转动部的另一端连接,所述第二转动部与所述第一转动部垂直,且所述第二转动部沿水平方向延伸,所述第二转动部可绕其中心轴线转动,所述第二转动部的另一端与所述动力装置连接时,所述控制方法还包括:当所述飞行器向左飞行时,四个所述第二转动部转动以使四个所述动力装置向左倾斜;

当所述飞行器向右飞行时,四个所述第二转动部转动以使四个所述动力装置向右倾斜;

当所述飞行器向左转向时,位于所述机身前侧的两个所述第二转动部转动以使位于前侧的两个所述动力装置向左倾斜,位于所述机身后侧的两个所述第二转动部转动以使位于后侧的两个所述动力装置向右倾斜;

当所述飞行器向右转向时,位于所述机身前侧的两个所述第二转动部转动以使位于前侧的两个所述动力装置向右倾斜,位于所述机身后侧的两个所述第二转动部转动以使位于后侧的两个所述动力装置向左倾斜。

说明书全文

飞行器及飞行器的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种飞行器及飞行器的控制方法。

背景技术

[0002] 四旋翼飞行器的应用日益广泛,四旋翼飞行器有良好的灵活性,对起降场地要求简单等优势,所以四旋翼飞行器被广泛应用在航拍、植保、巡检以及物流领域。相关技术中,
四旋翼的速度、高度和方向的改变都是通过控制四个电机的输出功率,比如四旋翼向前飞,
则增大后面两个电机的输出功率。如果四旋翼要转向,则同时增大或者减小对角线的一对
电机的输出功率。
[0003] 但是,四旋翼现有的控制方式是对姿态的控制不够精细,四旋翼的速度无法达到很快。另外通过控制电机输出功率的方式来控制四旋翼的速度在某些领域可能会成为四旋
翼的性能瓶颈,比如现在的四旋翼在航拍中做弧线运动的时候,机身的姿态控制就不够精
细,而且四旋翼加速、减速和转向的时候四旋翼的机身会发生倾斜,这样也会增大四旋翼云
台的控制难度,如果是航拍也会降低拍摄视频的质量。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种飞行器,所述飞行器的姿态调整更加灵活。
[0005] 本发明还提出一种飞行器的控制方法,所述飞行器的控制方法适用于上述飞行器。
[0006] 根据本发明实施例的飞行器,包括:机身;多个机臂,多个所述机臂沿所述机身的周向方向间隔设置,每个所述机臂的一端与所述机身连接,且至少一个机臂包括第一转动
部,所述第一转动部的一端与所述机身可转动的连接以使所述第一转动部绕其中心轴线转
动;动力装置,所述动力装置与所述机臂的另一端连接,所述动力装置用于为所述飞行器提
供飞行动力。
[0007] 根据本发明实施例的飞行器,通过使至少一个机臂包括第一转动部,且使第一转动部的一端与机身可转动地连接以使第一转动部绕其中心轴线转动,可以更灵活的调整飞
行器的姿态。另外结合动力装置可以使飞行器在飞行的过程中,保证飞行器的机身水平,有
利于降低空气阻力,使飞行器可以飞行的更快,增加滞空时间。
[0008] 在本发明的一些实施例中,还包括:第二转动部,所述第二转动部的一端与所述第一转动部的另一端连接,所述第二转动部与所述第一转动部互成角度,所述第二转动部可
绕其中心轴线转动,所述第二转动部的另一端与所述动力装置连接。
[0009] 在本发明的一些实施例中,所述第一转动部沿水平方向延伸。
[0010] 在本发明的一些实施例中,所述第一转动部与所述机身上设有所述第一转动部的表面垂直。
[0011] 在本发明的一些实施例中,还包括第一驱动机构,所述第一驱动机构设在所述机身内,所述第一驱动机构与所述第一转动部连接以驱动所述第一转动部绕其中心轴线转
动。
[0012] 在本发明的一些实施例中,所述第二转动部沿水平方向延伸,且所述第二转动部与所述第一转动部之间的角度为90°。
[0013] 在本发明的一些实施例中,所述第一转动部与所述第二转动部之间设有第一弯折段。
[0014] 在本发明的一些实施例中,还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构设在所述第一弯折段内,所述第二驱动机构与所述第二转动部连接以驱动所述第二转动部绕其中心轴
线转动。
[0015] 在本发明的一些实施例中,还包括动力支撑段,所述动力支撑段的一端与所述第二转动部的另一端连接,所述动力支撑段的另一端与所述动力装置连接。
[0016] 在本发明的一些实施例中,所述动力支撑段与所述第二转动部之间设有第二弯折段。
[0017] 在本发明的一些实施例中,所述动力支撑段沿竖直方向延伸。
[0018] 根据本发明的一些实施例,所述机臂为四个,四个所述机臂分别对称的分布在所述机身的左右两侧。
[0019] 根据本发明实施例的飞行器的控制方法,包括:至少一个所述第一转动部转动以控制所述飞行器的飞行方向。
[0020] 根据本发明实施例的飞行器的控制方法,便于实现飞行器飞行方向的改变,且可以保证机身的水平。
[0021] 根据本发明的一些实施例,当所述飞行器包括四个所述机臂,四个所述机臂对称的设在所述机身的左右两侧,每个所述机臂均包括第一转动部,所述第一转动部与所述机
身上设有所述第一转动部的平面垂直,且所述第一转动部沿水平方向延伸时,所述控制方
法进一步包括:当所述飞行器向前飞行时,四个所述第一转动部转动以使四个所述动力装
置向前倾斜;当所述飞行器向后飞行时,四个所述第一转动部转动以使四个所述动力装置
向后倾斜。
[0022] 根据本发明的一些实施例,当每个所述机臂还包括第二转动部,所述第二转动部的一端与所述第一转动部的另一端连接,所述第二转动部与所述第一转动部垂直,且所述
第二转动部沿水平方向延伸,所述第二转动部可绕其中心轴线转动,所述第二转动部的另
一端与所述动力装置连接时,所述控制方法还包括:当所述飞行器向左飞行时,四个所述第
二转动部转动以使四个所述动力装置向左倾斜;当所述飞行器向右飞行时,四个所述第二
转动部转动以使四个所述动力装置向右倾斜;当所述飞行器向左转向时,位于所述机身前
侧的两个所述第二转动部转动以使位于前侧的两个所述动力装置向左倾斜,位于所述机身
后侧的两个所述第二转动部转动以使位于后侧的两个所述动力装置向右倾斜;当所述飞行
器向右转向时,位于所述机身前侧的两个所述第二转动部转动以使位于前侧的两个所述动
力装置向右倾斜,位于所述机身后侧的两个所述第二转动部转动以使位于后侧的两个所述
动力装置向左倾斜。
[0023] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0024] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0025] 图1是根据本发明实施例的飞行器的立体图;
[0026] 图2是根据本发明实施例的飞行器的立体图,其中飞行器处于向前飞的姿态;
[0027] 图3是根据本发明实施例的飞行器的立体图,其中飞行器处于向右飞的姿态;
[0028] 图4是根据本发明实施例的飞行器的立体图,其中飞行器处于转向的姿态。
[0029] 附图标记:
[0030] 飞行器100,
[0031] 机身1,
[0032] 机臂2,第一转动部21,第二转动部22,动力支撑段23,第一弯折段24,第二弯折段25,
[0033] 动力电机3,螺旋桨4,动力装置5。

具体实施方式

[0034] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0035] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限
定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的
描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
[0037] 下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的飞行器100。
[0038] 如图1所示,根据本发明实施例的飞行器100,包括机身1、多个机臂2和动力装置5。
[0039] 具体而言,如图1所示,机身1大体形成为长方体的形状,机身1的顶壁为向外凸的弧形面。多个机臂2沿机身1的周向方向间隔设置,例如,如图1所示,机臂2为四个,四个机臂
2沿机身1的周向方向间隔设置。当然,本发明不限于此,机身1还可以形成为其它形状,机臂
2还可以为三个、五个、六个、七个、八个或更多个。
[0040] 如图1所示,每个机臂2的一端与机身1连接,且至少一个机臂2包括第一转动部21,第一转动部21的一端与机身1可转动的连接以使第一转动部21绕其中心轴线转动,动力装
置5与机臂2的另一端连接,动力装置5用于为飞行器100提供飞行动力。与第一转动部21所
在的机臂2连接的动力装置5绕第一转动部21的中心轴线转动,动力装置5包括动力电机3和
螺旋桨4,动力电机3驱动螺旋桨4转动,从而为飞行器100提供飞行动力,动力装置5绕第一
转动部21的中心轴线转动,动力装置5提供给飞行器100的动力方向发生变化,从而使飞行
器100在水平方向上具有分力,从而可以实现飞行器100的朝向水平分力的方向飞行。
[0041] 在飞行器100不进行向前、向后、向左、向右或转向等操作时,动力电机3驱动螺旋桨4转动为飞行器100提供向上的动力,而第一转动部21可转动,可以使该至少一个机臂2上
的动力装置5随之发生转动,使该至少一个机臂2上的动力装置5为飞行器100提供动力的方
向发生的改变,从而使飞行器100在水平方向上具有分力,从而可以实现飞行器100的朝向
水平分力的方向飞行,例如向前、向后、向左、向右或转向等。
[0042] 另外,通过调整动力电机3的输出功率,可以使该至少一个机臂2上的动力装置5为飞行器100提供的动力在垂直方向上的分力与调整方向之前相比保持不变,可以保持机身1
水平,有利于测绘和航拍。另外,机身1水平有助于降低空气阻力,使飞行效率大幅度提高,
增加滞空时间。
[0043] 根据本发明实施例的飞行器100,通过使至少一个机臂2包括第一转动部21,且使第一转动部21的一端与机身1可转动地连接以使第一转动部21绕其中心轴线转动,可以更
灵活的调整飞行器100的姿态。另外结合动力装置5可以使飞行器100在飞行的过程中,保证
飞行器100的机身1水平,有利于降低空气阻力,使飞行器100可以飞行的更快,增加滞空时
间。
[0044] 进一步地,如图1所示,第一转动部21沿水平方向延伸,由此通过使第一转动部21绕第一转动部21的中心轴线转动,便于调节与第一转动部21所在的机臂2连接的动力装置5
为飞行器100提供动力的方向,便于飞行器100的控制。更进一步地,如图1所示,第一转动部
21与机身1上设有第一转动部21的表面垂直。由此,通过使第一转动部21绕第一转动部21的
中心轴线转动,进一步地便于调节与第一转动部21所在的机臂2连接的动力装置5为飞行器
100提供动力的方向,便于飞行器100的控制。
[0045] 另外,为了更好的保持机身1平衡,可以使多个机臂2的结构相同,完全不可转动的机臂2也可以具有第一转动部21,不可转动的机臂2上的第一转动部21不能绕其中心轴线转
动。
[0046] 例如,在图1所示的示例中,机臂2为四个,其中两个机臂2设在机身1的左侧,另外两个机臂2设在机身1的右侧。四个机臂2均包括第一转动部21,每个机臂2上的第一转动部
21均可绕其中心轴线转动,且位于左侧的两个机臂2的第一转动部21与机身1的左侧壁垂
直,位于右侧的两个机臂2的第一转动部21与机身1的右侧壁垂直。由此便于飞行器100的控
制。
[0047] 进一步地,当飞行器100需要向前飞行时,可以使每个机臂2上的第一转动部21均绕其中心轴线朝向前侧转动,相应的第一转动部21上的动力装置5的动力方向具有向前的
水平分力,从而可以使飞行器100向前飞行。另外,通过增加动力电机3的输出功率,使动力
装置5提供的动力在竖直方向上的分力保持不变,可以使机身1保持水平,有利于测绘和航
拍。另外,机身1水平有助于降低空气阻力,使飞行效率大幅度提高,增加滞空时间。
[0048] 在本发明的一些实施例中,飞行器100还包括第一驱动机构,第一驱动机构可以设在机身1内,第一驱动机构与第一转动部21连接以驱动第一转动部21绕其中心轴线转动。由
此便于驱动第一转动部21转动。例如,驱动机构可以包括驱动电机,驱动电机可以设在机身
1内,第一转动部21的内周壁上可以设有轮齿,驱动电机的输出轴可以与齿轮连接,齿轮与
第一转动部21内周壁上的轮齿啮合以带动第一转动部21转动。其中驱动电机可以为伺服电
机。驱动电机与第一转动部21连接可以实现第一转动部21较大幅度的转动,且控制精度较
高。
[0049] 另外,驱动机构还可以为舵机,舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的IC驱动无核
心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已
经到达定位。驱动马达可以与减速器和齿轮配合实现第一转动部21的转动。
[0050] 当然本发明不限于此,第一转动部21可以为电致变形材料或场致变形材料,即通电使材料发生形变或通过电场或磁场使材料发生形变,从而实现第一转动部21的转动。另
外,第一驱动机构还可以设在第一转动部内。
[0051] 在本发明的一些实施例中,如图1所示,机臂2还包括第二转动部22,第二转动部22的一端与第一转动部21的另一端(第一转动部21远离机身1的一端)连接,第二转动部22与
第一转动部21互成角度,第二转动部22可绕其中心轴线转动,第二转动部22的另一端与动
力装置5连接。由此,机臂2上具有两个可转动的自由度,在飞行器100飞行的过程中,可以更
加灵活的调整动力装置5所提供的拉力方向,便于飞行器100向左、向右、向前、向后或转向
等。
[0052] 进一步地,如图1所示,第二转动部22沿水平方向延伸,且第二转动部22与第一转动部21之间的角度为90°。由此可以进一步地便于调整动力装置5所提供的拉力方向,便于
飞行器100向左、向右、向前、向后或转向等。
[0053] 另外,为了更好的保持机身1平衡,可以使多个机臂2的结构相同,完全不可转动的机臂2也可以具有第二转动部22,不可转动的机臂2上的第二转动部22不能绕其中心轴线转
动。
[0054] 例如,在图1所示的示例中,机臂2为四个,其中两个机臂2设在机身1的左侧,另外两个机臂2设在机身1的右侧。每个机臂2均包括第一转动部21和第二转动部22,第一转动部
21的一端与机身1连接,且第一转动部21与机身1上设有第一转动部21的表面垂直,第一转
动部21的另一端与第二转动部22的一端连接。第一转动部21和第二转动部22均沿水平方向
延伸,即第一转动部21和第二转动部22均位于水平面内且第一转动部21和第二转动部22位
于同一水平面内。第二转动部22绕其中心轴线可转动,动力装置5设在第二转动部22的另一
端,且动力装置5在飞行器100不进行向前、向后、向左、向右或转向等操作时,动力装置5为
飞行器100提供向上的动力。
[0055] 如图2所示,当飞行器100向前飞行时,每个机臂2上的第一转动部21绕其转动轴线向前转动,第二转动部22向前倾斜,动力装置5所提供的拉力方向为前上方,同时可以增大
动力电机3的输出功率,动力装置5所提供的垂直分力与飞行器100调整方向前保持一致,动
力装置5所提供的水平分力使得飞行器100向前加速。当飞行器100向后飞行时,每个机臂2
上的第一转动部21绕其转动轴线向后转动,第二转动部22向后倾斜,动力装置5所提供的拉
力方向为后上方,同时可以增大动力电机3的输出功率,动力装置5所提供的垂直分力与飞
行器100调整方向前保持一致,动力装置5所提供的水平分力使得飞行器100向后加速。
[0056] 当飞行器100向右飞行时,每个机臂2上的第二转动部22绕其转动轴线向右转动,动力装置5所提供的拉力方向为右上方,同时可以增大动力电机3的输出功率,动力装置5所
提供的垂直分力与飞行器100调整方向前保持一致,动力装置5所提供的水平分力使得飞行
器100向右加速。当飞行器100向左飞行时,每个机臂2上的第二转动部22绕其转动轴线向左
转动,第二转动部22向左倾斜,动力装置5所提供的拉力方向为左上方,同时可以增大动力
电机3的输出功率,动力装置5的垂直分力与飞行器100调整方向前保持一致,动力装置5所
提供的水平分力使得飞行器100向左加速。
[0057] 当飞行器100转向时,下面以飞行器100向右转向为例,位于前侧的两个机臂2的第二转动部22绕其中心轴线向右转动,位于后侧的两个机臂2的第二转动部22绕其中心轴线
向左转动,从而使飞行器100的前侧具有向右的水平分力,飞行器100的后侧具有向左的水
平分力,从而可以实现飞行器100的转向。
[0058] 在本发明的一些实施例中,第一转动部21与第二转动部22之间设有第一弯折段24。由此不但便于第一转动部21与第二转动部22之间的连接,还便于第一转动部21和第二
转动部22分别绕其中心轴线转动,从而便于调整飞行器100的动力方向。当然,在本发明中,
第一转动部21可以与机身1固定连接,第一弯折段24与第一转动部21可以可转动地连接以
调整动力装置5的所提供的动力的方向。
[0059] 进一步地,飞行器100还包括第二驱动机构,第二驱动机构设在第一弯折段24内,第二驱动机构与第二转动部22连接以驱动第二转动部22绕其中心轴线转动。由此便于驱动
第二转动部22转动。例如,驱动机构可以包括驱动电机,驱动电机可以设在机身1内,第二转
动部22的内周壁上可以设有轮齿,驱动电机的输出轴可以与齿轮连接,齿轮与第二转动部
22内周壁上的轮齿啮合以带动第二转动部22转动。其中驱动电机可以为伺服电机。驱动电
机与第二转动部22连接可以实现第二转动部22较大幅度的转动,且控制精度较高。
[0060] 另外,驱动机构还可以为舵机,舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的IC驱动无核
心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已
经到达定位。驱动马达可以与减速器和齿轮配合实现第二转动部22的转动。
[0061] 当然本发明不限于此,第二转动部22可以为电致变形材料或场致变形材料,即通电使材料发生形变或通过电场或磁场使材料发生形变,从而实现第二转动部22的转动。另
外,第二驱动机构还可以设在机身内或第二转动部22内。
[0062] 在本发明的一些实施例中,如图1所示,上述至少一个机臂2还包括动力支撑段23,动力支撑段23的一端与第二转动部22的另一端连接,动力支撑段23的另一端与动力装置5
连接。由此可以使动力装置5与第二转动部22间隔开,保证第二转动部22可以顺利的绕其中
心轴线转动,避免动力装置5与第二转动部22发生干涉。
[0063] 进一步地,如图1所示,动力支撑段23沿竖直方向延伸。由此动力支撑段23不仅可以将动力装置5与第二转动部22间隔开,还可以使动力装置5与第一转动部21和机身1间隔
开,保证第一转动部21的顺畅的绕其中心轴线转动,同时可以避免与动力装置5的螺旋桨4
与机身1发生碰撞。
[0064] 另外,为了更好的保持机身1平衡,可以使多个机臂2的结构相同,完全不可转动的机臂2也可以具有动力支撑段23。
[0065] 在本发明的一些实施例中,如图1所示,动力支撑段23与第二转动部22之间设有第二弯折段25。由此便于动力支撑段23与第二转动部22之间的连接且便于第二转动部22绕其
中心轴线转动。
[0066] 在本发明的一些实施例中,所述机臂2为四个,四个所述机臂2分别对称的分布在机身1的左右两侧。由此可以使得飞行器100飞行的更加平稳。
[0067] 下面参考图1-图4描述根据本发明一个具体实施例的飞行器100,值得理解的是,下述描述只是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0068] 如图1所示,根据本发明实施例的飞行器100包括机身1、机臂2和动力装置5。
[0069] 具体地,如图1所示,机身1大体形成为长方体的形状,机身1的顶壁为向外凸的弧形面。机臂2为四个,四个机臂2沿机身1的周向方向间隔设置,其中两个机臂2位于机身1的
左侧且沿前后方向间隔设置,另外两个机臂2位于机身1的右侧且沿前后方向间隔设置,位
于左侧的两个机臂2与位于右侧的两个机臂2对称,位于前侧的两个机臂2和位于后侧的两
个机臂2对称。
[0070] 如图1所示,每个机臂2包括依次连接的第一转动部21、第二转动部22和动力支撑段23,第一转动部21的一端与机身1可转动的连接以绕第一转动部21的中心轴线转动,第一
转动部21沿水平方向延伸,机身1与第一转动部21连接的表面与第一转动部21垂直,即第一
转动部21沿左右方向延伸。第二转动部22的一端通过第一弯折段24与第一转动部21的远离
机身1的一端连接,第二转动部22沿水平方向延伸,且第二转动部22与第一转动部21之间的
角度为90°,即第二转动部22沿前后方向延伸,第二转动部22可以沿第二转动部22的中心轴
线转动。动力支撑段23的一端通过第二弯折段25与第二转动部22的远离第一转动部21的一
端连接,动力支撑段23沿竖直方向向上延伸,动力装置5设在动力支撑段23的上端,动力装
置5包括动力电机3和螺旋桨4,动力电机3驱动螺旋桨4转动,并为飞行提提供动力。
[0071] 飞行器100还包括第一驱动机构和第二驱动机构,第一驱动机构可以设在机身1内,第一驱动机构与第一转动部21连接以驱动第一转动部21绕其中心轴线转动。第二驱动
机构设在第一弯折段24内,第二驱动机构与第二转动部22连接以驱动第二转动部22绕其中
心轴线转动。
[0072] 本申请将四个螺旋桨4分别加上矢量控制,每个螺旋桨4可以在两个维度上控制螺旋桨4的方向,四个螺旋桨4可以单独控制方向,当飞行器100需要向前飞行的时候,只需要
将四个螺旋桨4的方向向前倾斜,再调整与螺旋桨4连接的动力电机3的输出功率就可以不
用改变机身1姿态达到控制飞行器100速度的目的,要转向的时候只需要分别改变左右两对
螺旋桨4的方向就可以,可以达到完全不改变机身1水平状态的情况下,完成前进后退,加速
减速,转向等操作。
[0073] 另外,机身1内设有飞控、电调,动力装置5提供飞行动力,机臂2受控于飞控,即第一驱动机构和第二驱动机构受控于飞控,可以在两个维度上进行旋转。如图1所示,第一转
动部21和第二转动部22可以分别按照图1所示的箭头转动。通过调整动力装置5所提供的拉
力的方向来控制飞行器100,同时飞控也可以通过电调控制各个动力电机3的输出功率。
[0074] 如图2所示,当飞行器100向前飞时,飞行器100的飞控控制机臂2的方向使其向前进方向倾斜。具体地,每个机臂2的第一转动部21向前转动使螺旋桨4向前倾斜。同时增大动
力电机3输出功率,机臂2拉力的垂直分力和机臂2方向调整之前保持一致,机臂2的水平分
力使得飞行器100向前加速。这样的优点是,始终可以保持机身1水平,可以在测绘航拍领域
有更出色的表现,水平机身1有助于降低空气阻力,螺旋桨4方向向前进方向倾斜会使飞行
效率大幅度提高,增加滞空时间。
[0075] 如图3所示,当飞行器100向右飞行时,同样是通过控制机臂2使其动力装置5所述提供的拉力方向发生改变。具体地,每个机臂2的第二转动部22向右转动以使螺旋桨4向右
倾斜,同时增大动力电机3输出功率,机臂2拉力的垂直分力和机臂2方向调整之前保持一
致,机臂2的水平分力使得飞行器100向右加速。
[0076] 如图4所示,当飞行器100转向时,飞行器100分别控制前面和后面的机臂2倾斜方向,使得飞行器100前面的拉力方向和后面的拉力方向不在同一条直线上,飞行器100其前
侧和后侧分别向相反方向转动。具体地,使位于前侧的两个机臂2上的第二转动部22向右转
动,从而使位于前侧的两个螺旋桨4向右倾斜,位于后侧的两个机臂2上的第二转动部22向
左转动,从而使位于后侧的两个螺旋桨4向左倾斜,进而实现飞行器100向右转向。
[0077] 根据本发明实施例的飞行器100相比与传统的四螺旋桨4依靠对角螺旋桨转动的扭矩差来转向,这种方式调整方向更迅速,可以提高四螺旋桨4飞行器100飞行速度,增加飞
行器100飞行灵活性和飞行稳定性的方案,应用此方案可以大幅度提高飞行器100的性能。
[0078] 下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的飞行器100的控制方法,包括:至少一个第一转动部21转动以控制飞行器100的飞行方向。第一转动部21转动,可以带动与第一转
动部21所在的机臂2连接的动力装置5转动,从而改变动力装置5的动力方向,进而实现飞行
器100飞行方向的改变。
[0079] 根据本发明实施例的飞行器100的控制方法,便于实现飞行器100飞行方向的改变,且可以保证机身1的水平。
[0080] 在本发明的一些实施例中,当飞行器100包括四个机臂2,四个机臂2对称的设在机身1的左右两侧,每个机臂2均包括第一转动部21,第一转动部21与机身1上设有第一转动部
21的平面垂直,且第一转动部21沿水平方向延伸时,控制方法进一步包括:当飞行器100向
前飞行时,四个第一转动部21转动以使四个动力装置5向前倾斜,从而提供向前的飞行动
力;当飞行器100向后飞行时,四个第一转动部21转动以使四个动力装置5向后倾斜,从而提
供向后的飞行动力。
[0081] 进一步地,当每个机臂2还包括第二转动部22,第二转动部22的一端与第一转动部21的另一端连接,第二转动部22与第一转动部21垂直,且第二转动部22沿水平方向延伸,第
二转动部22可绕其中心轴线转动,第二转动部21的另一端与动力装置5连接时,控制方法还
包括:当飞行器100向左飞行时,四个第二转动部22转动以使四个动力装置5向左倾斜;当飞
行器100向右飞行时,四个第二转动部22转动以使四个动力装置5向右倾斜;当飞行器100向
左转向时,位于机身1前侧的两个第二转动部22转动以使位于前侧的两个动力装置5向左倾
斜,位于机身1后侧的两个第二转动部22转动以使位于后侧的两个动力装置5向右倾斜;当
飞行器100向右转向时,位于机身1前侧的两个第二转动部22转动以使位于前侧的两个动力
装置5向右倾斜,位于机身1后侧的两个第二转动部22转动以使位于后侧的两个动力装置5
向左倾斜。
[0082] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0083] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。