CN106394887A - 多旋翼无人机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多旋翼无人机及其控制方法；其中，多旋翼无人机包括机身，围绕机身的周向设置的多根旋翼支杆，以及设置在旋翼支杆上的多组旋翼组件；机身内设置有控制模块,旋翼组件与控制模块电连接；旋翼支杆包括固定杆和活动杆，旋翼组件设置在活动杆上，每一固定杆上还设置有热释电传感器；固定杆的内部设置沿其自身的长度方向设置有滑移腔；滑移腔的一端设置有供活动杆的插入的插口；滑移腔内设置有用于始终迫使活动杆向滑移腔内部滑动的弹性组件、用于将活动杆限制在第一预定位置的第一锁定组件以及用于将活动杆限制在第二预定位置的第二锁定组件；第一锁定组件和第二锁定组件与控制模块电连接。本发明具有安全的特点。

Description

多旋翼无人机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种飞行设备，更具体地说，它涉及一种多旋翼无人机及其控制方法。

背景技术

当前多旋翼式无人机得到了极大发展，并且被专业级市场和消费级市场同时看好。多旋翼式无人机之所以能够得到如此迅速的发展，是因为相关电子技术的进步使得这种飞行器的成本迅速降低，同时安全性迅速提升。但是，多旋翼式无人机作为一种在空中飞行的设备，对于飞行安全的要求是无止境的。

目前，很多购买者对于无人机的操作技术并不熟练，尤其是初学者；因此，这些人员在实际操作无人机时，对于无人机的飞行方向难以熟练控制，一不小心，就容易使无人机随意乱飞，甚至发生摔机的事故，造成飞行器的损坏。另外，若无人机飞向人群，高速旋转的旋翼很容易割到人，给他人的人身安全造成威胁。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种多旋翼无人机，具有安全性高的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多旋翼无人机，包括机身，围绕机身的周向设置的多根旋翼支杆，以及设置在旋翼支杆上的多组旋翼组件；所述机身内设置有控制模块,所述旋翼组件与控制模块电连接；所述旋翼支杆包括固定杆和活动杆，所述旋翼组件设置在活动杆上，每一固定杆上还设置有热释电传感器；

所述固定杆的内部设置沿其自身的长度方向设置有滑移腔；所述滑移腔的一端设置有供活动杆的插入的插口；所述滑移腔内设置有用于始终迫使所述活动杆向滑移腔内部滑动的弹性组件、用于将所述活动杆限制在第一预定位置的第一锁定组件以及用于将所述活动杆限制在第二预定位置的第二锁定组件；所述第一锁定组件和第二锁定组件与控制模块电连接；

所述控制模块配置有检测模块和判断模块，所述检测模块用于判断所述多旋翼无人机是否处于飞行状态；所述判断模块耦接于热释电传感器，以基于从热释电传感器接收到的人体信号判断机身周围的人群与机身的距离；

其中，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到第一预定范围内时，所述控制模块控制第一锁定组件动作，以解除第一锁定组件对活动杆的限制；当进入到第二预定范围内里，所述控制模块控制第二锁定组件动作，以解除第二锁定组件对活动杆的限制。

通过以上技术方案：当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到第一预定范围内时，所述控制模块控制第一锁定组件动作，以解除第一锁定组件对活动杆的限制；活动杆在弹性组件的弹力作用下向滑移腔内部移动，直至与第二锁定组件抵触，进而被限制在第二预定位置；此时整个旋翼支杆的长度得到减少，从而增加了旋翼组件与人的距离。当多旋翼无人机继续向人靠近时，控制模块控制第二锁定组件解锁，此时活动杆在弹性组件的作用下，继续向滑移腔移动，直至与滑移腔的最深处抵触，然后相邻两个旋翼组件上的叶片会相互碰撞，转速能够在较短的时间内降低，只能对人体造成碰撞冲击，很难对人造成切割伤害。

优选地，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到第一预定范围内时，控制模块控制旋翼组件停止转动。

通过以上技术方案：由于即使相邻旋翼组件上的叶片发生相互碰撞，也会处于转动状态，仍然可能会存在一定的风险；因此，在控制旋翼组件停止工作后，上述的问题便能够是以解决。

优选地，所述活动杆的一端从所述插口处伸入至滑移腔内并设置有卡座，插口处设置有限位块，所述卡座与限位块之间设置有弹簧；所述固定杆的内部还设置有与滑移腔相邻的安装腔，所述安装腔内间隔设置有两个电控锁，所述电控锁与控制模块电连接；所述安装腔与滑移腔之间的壁体设置有供该电控锁的锁头伸入至滑移腔内以将卡座限制在相应的预定位置的开口。

通过以上技术方案： 可实现活动杆的自由伸缩与锁定。

优选地，所述滑移腔的侧壁还安装有两个干簧管，所述两个干簧管分别与两个电控锁一一对应，并与控制模块电连接；所述卡座上设置有磁性部件；

其中，当卡座上的磁性部件靠近干簧管时，干簧管向控制模块发送相应的触发信号；所述控制模块响应于所述触发信号控制相应的电控锁动作；

另外，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到第一预定范围内或第二预定范围内，所述控制模块屏蔽所述触发信号。

通过以上技术方案：使得使用人员在安装时，不需要手动地去锁定活动杆，非常的方便。

本发明的第二个目的在于提供一种多旋翼无人机的安全控制方法，具有安全性高的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多旋翼无人机的安全控制方法，包括以下步骤：

S1.检测多旋翼无人机是否处于飞行状态，若是，则进入下一步；

S2.判断机身周围的第一预定范围内是否有人，若有，则进入预警状态，并执行以下动作：控制旋翼支杆收缩至第一预定长度，以减小旋翼组件与机身的距离；

S3. 判断机身周围的第二预定范围内是否有人，若有，则进入保护状态，并执行以下动作：控制旋翼支杆收缩至第二预定长度，以使相邻的两组旋翼组件的转动路径相交。

优选地，当进入预警状态时，则尝试向相反方向飞行或原地降落。

优选地，当进入保护状态时，检测旋翼支杆是否收缩至第二预定长度，若是，则立即控制旋翼组件停止转动。

附图说明

图1为实施例1中多旋翼无人机的整体结构图；

图2为实施例1中旋翼支杆的剖视图；

图3为实施例2 的流程图。

附图标记：1、机身；2、旋翼支杆；21、固定杆；211、滑移腔；212、限位块；213、安装腔；22、活动杆；221、卡座；3、旋翼组件；41、干簧管；42、干簧管；51、电控锁；52、电控锁；6、弹簧。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1：

参照图1，一种多旋翼无人机，包括机身1，围绕机身1的周向设置的多根旋翼支杆2，每一旋翼支杆2上均安装有旋翼组件3，旋翼组件3与机身1内的控制模块电连接。

参照图1、图2，旋翼支杆2包括固定杆21和活动杆22两部分，固定杆21呈中空设置，其内部沿其自身的长度方向形成有滑移腔211；固定杆21的一端与机身1连接，另一端设置有供活动杆22插入滑移腔211的插口。

活动杆22位于滑移腔211内的一端设置有卡座221，相应的，插口处设置有与卡座221配合的限位块212，如此以防止活动杆22与固定发生脱离。卡座221与限位块212之间设置有弹簧6，该弹簧6的两端分别与卡座221和限位块212抵触，在自然状态下，弹簧6将卡座221向滑移腔211的内部推动。

固定杆21的内部还设置有与滑移腔211相邻的安装腔213，安装腔213内间隔设置有两个电控锁，电控锁与控制模块电连接；安装腔213与滑移腔211之间的壁体设置有供该电控锁的锁头伸入至滑移腔211内以分别将卡座221限制在第一预定位置和第二预定位置的开口。

另外，每一固定杆21上设置有热释电传感器（图中未示出），以感应机身1周围的人群，热释电传感器与控制模块电连接，在感应到人群后，向控制模块发送相应的人体信号。

控制模块配置有检测模块和判断模块；其中，检测模块主要是通过以下两个条件来判断旋翼无人机是否处于飞行状态：一是通过加速度传感器来判断无人机是否在运动，二是通过检测旋翼组件3内的电机是否处于工作状态，来判断旋翼无人机是否起飞，当两个条件都满足时，则最终判断旋翼无人机处于飞行状态。

另外，判断模块耦接于热释电传感器，以基于从热释电传感器接收到的人体信号判断机身1周围的人群与机身1的距离；其中，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身1周围有人进入到第一预定范围内时，控制模块控制电控锁51动作，以解除电控锁51对活动杆22的限制，之后，活动杆22从第一预定位置向滑移腔211内部移动，直至与电控锁52抵触，停止在第二预定位置。如此，整个旋翼支杆2的长度便能够得到减少，以此来暂时增加旋翼组件3与周围人群的距离。

当进入到第二预定范围内里，控制模块控制电控锁52动作，以解除电控锁52对活动杆22的限制；之后，活动杆22从第二预定位置继续向滑移腔211内部移动，直至与滑移腔211的最深处抵触。此时，相邻的两个旋翼组件3便能够接触，因发生碰撞而使得叶片相互卡死，旋转速度能够瞬间降至很低，即使与人接触，也不会对人造成严重的割伤。与此同时，控制模块的内部程序会立即控制旋翼组件3停止转动，以避免旋翼组件3继续转动。

参照图2、图3，滑移腔211的侧壁还安装有两个干簧管，两个干簧管(41、42)分别与两个电控锁（51、52）一一对应，并与控制模块电连接；与此现时，在卡座221上设置有磁性部件（图中未示出）；其中，当卡座221上的磁性部件靠近干簧管(41、42)时，干簧管(41、42)向控制模块发送相应的触发信号；控制模块响应于触发信号控制相应的电控锁（51、52）动作。如此，在初始配置时，两个电控锁（51、52）的锁头是呈缩回状态的，那在将活动杆22拉长时，卡座221在滑移的过程中，依次经过两个干簧管(41、42)，每经过一个干簧管(41、42)，相应位置的电控锁的锁头就会伸出，达到限位的目的。

值得说明的是，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身1周围有人进入到第一预定范围内或第二预定范围内，控制模块会屏蔽触发信号，进而避免无法控制相应的电控锁（51、52）动作的问题。

实施例2：

参照图3，一种多旋翼无人机的安全控制方法，包括以下步骤：

S1.检测多旋翼无人机是否处于飞行状态，若是，则进入下一步；

S2.判断机身1周围的第一预定范围内是否有人，若有，则进入预警状态，并执行以下动作：控制旋翼支杆2收缩至第一预定长度，以减小旋翼组件3与机身1的距离；

另外，当进入预警状态时，控制旋翼组件3停止转动。

S3. 判断机身1周围的第二预定范围内是否有人，若有，则进入保护状态，并执行以下动作：控制旋翼支杆2收缩至第二预定长度，以使相邻的两组旋翼组件3的转动路径相交。

当进入保护状态时，检测旋翼支杆2是否收缩至第二预定长度，若是，则控制旋翼支杆2向朝向机身1折叠，以及立即控制旋翼组件3停止转动。

Claims (7)

1.一种多旋翼无人机，包括机身(1)，围绕机身(1)的周向设置的多根旋翼支杆(2)，以及设置在旋翼支杆(2)上的多组旋翼组件(3)；所述机身(1)内设置有控制模块,所述旋翼组件(3)与控制模块电连接；其特征是，所述旋翼支杆(2)包括固定杆(21)和活动杆(22)，所述旋翼组件(3)设置在活动杆(22)上，每一固定杆(21)上还设置有热释电传感器；

所述固定杆(21)的内部设置沿其自身的长度方向设置有滑移腔(211)；所述滑移腔(211)的一端设置有供活动杆(22)的插入的插口；所述滑移腔(211)内设置有用于始终迫使所述活动杆(22)向滑移腔(211)内部滑动的弹性组件、用于将所述活动杆(22)限制在第一预定位置的第一锁定组件以及用于将所述活动杆(22)限制在第二预定位置的第二锁定组件；所述第一锁定组件和第二锁定组件与控制模块电连接；

所述控制模块配置有检测模块和判断模块，所述检测模块用于判断所述多旋翼无人机是否处于飞行状态；所述判断模块耦接于热释电传感器，以基于从热释电传感器接收到的人体信号判断机身(1)周围的人群与机身(1)的距离；

其中，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到第一预定范围内时，所述控制模块控制第一锁定组件动作，以解除第一锁定组件对活动杆(22)的限制；当进入到第二预定范围内里，所述控制模块控制第二锁定组件动作，以解除第二锁定组件对活动杆(22)的限制。

2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征是，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到第一预定范围内时，控制模块控制旋翼组件(3)停止转动。

3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征是；所述活动杆(22)的一端从所述插口处伸入至滑移腔(211)内并设置有卡座(221)，插口处设置有限位块(212)，所述卡座(221)与限位块(212)之间设置有弹簧(6)；所述固定杆(21)的内部还设置有与滑移腔(211)相邻的安装腔(213)，所述安装腔(213)内间隔设置有两个电控锁，所述电控锁与控制模块电连接；所述安装腔(213)与滑移腔(211)之间的壁体设置有供该电控锁的锁头伸入至滑移腔(211)内以将卡座(221)限制在相应的预定位置的开口。

4.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征是，所述滑移腔(211)的侧壁还安装有两个干簧管(41,42)，所述两个干簧管(41,42)分别与两个电控锁(51,52)一一对应，并与控制模块电连接；所述卡座(221)上设置有磁性部件；

其中，当卡座(221)上的磁性部件靠近干簧管时，干簧管向控制模块发送相应的触发信号；所述控制模块响应于所述触发信号控制相应的电控锁动作；

另外，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到第一预定范围内或第二预定范围内，所述控制模块屏蔽所述触发信号。

5.一种多旋翼无人机的安全控制方法，其特征是，包括以下步骤：

S1.检测多旋翼无人机是否处于飞行状态，若是，则进入下一步；

S2.判断机身(1)周围的第一预定范围内是否有人，若有，则进入预警状态，并执行以下动作：控制旋翼支杆(2)收缩至第一预定长度，以减小旋翼组件(3)与机身(1)的距离；

S3. 判断机身(1)周围的第二预定范围内是否有人，若有，则进入保护状态，并执行以下动作：控制旋翼支杆(2)收缩至第二预定长度，以使相邻的两组旋翼组件(3)的转动路径相交。

6.根据权利要求1所述的多旋翼无人机控制方法，其特征是，当进入预警状态时，则尝试向相反方向飞行或原地降落。

7.根据权利要求1所述的多旋翼无人机控制方法，其特征是，当进入保护状态时，检测旋翼支杆(2)是否收缩至第二预定长度，若是，则立即控制旋翼组件(3)停止转动。