CN107472521B - 多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法 - Google Patents
多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107472521B CN107472521B CN201710478796.5A CN201710478796A CN107472521B CN 107472521 B CN107472521 B CN 107472521B CN 201710478796 A CN201710478796 A CN 201710478796A CN 107472521 B CN107472521 B CN 107472521B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flight
- flying
- rotor
- platform
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 31
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/20—Rotorcraft characterised by having shrouded rotors, e.g. flying platforms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
本发明公布了一种多旋翼飞行平台,所述多旋翼飞行平台包括承载体、控制系统、飞行装置及连接件,所述控制系统及所述飞行装置固定安装于所述承载体上形成飞行模块,所述控制系统控制所述飞行装置活动从而实现所述飞行模块的飞行动作,所述多旋翼飞行平台包括至少两个所述飞行模块,每个所述飞行模块的所述承载体之间通过所述连接件拼接,从而通过改变所述飞行模块的数量使所述多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果。本发明还公布了一种多旋翼飞行平台的控制方法。通过使用不同数量的承载体和连接件自由拼插,使多旋翼飞行平台获得良好的灵活性与扩展性,提高了结构灵活性,多旋翼飞行平台的功能扩展性高、容错能力强。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域,尤其是涉及一种多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法。
背景技术
现有旋翼飞行器(如三旋翼,四旋翼等)大多为一体化结构,其主要由一个整体固定的机架作为机构支撑件,通过在结构件上固定集中式飞控、动力系统及各类传感器实现飞行器的飞行。该类飞行器飞行的姿态测量和位姿解算与控制均通过飞行控制器集中处理,对飞行器运动进行闭环控制。这种一体化结构导致飞行器存在结构固定且灵活性差、功能扩展性不足、容错能力低以及控制鲁棒性差等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法,用以解决现有技术中飞行器结构固定且灵活性差、功能扩展性不足、容错能力低以及控制鲁棒性差的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种多旋翼飞行平台,所述多旋翼飞行平台包括承载体、控制系统、飞行装置及连接件,所述控制系统及所述飞行装置固定安装于所述承载体上形成飞行模块,所述控制系统控制所述飞行装置活动从而实现所述飞行模块的飞行动作,所述多旋翼飞行平台包括至少两个所述飞行模块,每个所述飞行模块的所述承载体之间通过所述连接件拼接,从而通过改变所述飞行模块的数量使所述多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果。
进一步,所述控制系统包括:
通信单元,用于接收地面控制信号及来自其他所述飞行模块的参考飞行状态信号;
飞行主控板,电连接所述通信单元,所述飞行主控板用于根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号;
动力系统,电连接所述飞行主控板,所述动力系统用于根据所述控制执行信号驱动所述飞行装置动作。
进一步,所述控制系统还包括位姿传感器,所述位姿传感器电连接所述飞行主控板,用于测量所述飞行模块的自身位姿信息并传递至所述飞行主控板。
进一步,所述承载体的截面为正多边形形状,以方便多个所述承载体通过所述连接件拼接组合。
进一步,所述飞行模块还包括电池,所述电池用于提供电源至所述控制系统和所述飞行装置。
本发明还提供一种多旋翼飞行平台的控制方法,提供多旋翼飞行平台,所述多旋翼飞行平台包括承载体、控制系统、飞行装置及连接件,所述控制系统及所述飞行装置固定安装于所述承载体上形成飞行模块,所述控制系统控制所述飞行装置活动从而实现所述飞行模块的飞行动作,所述多旋翼飞行平台包括至少两个所述飞行模块,每个所述飞行模块的所述承载体之间通过所述连接件拼接,从而通过改变所述飞行模块的数量使所述多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果,所述控制系统包括通信单元、飞行主控板及动力系统,所述控制方法包括:
通信单元接收地面控制信号及来自其他所述飞行模块的参考飞行状态信号;
飞行主控板根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号;
动力系统根据所述控制执行信号驱动所述飞行装置动作。
进一步,所述控制系统还包括位姿传感器,所述“飞行主控板根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号”之前,所述方法还包括:
所述位姿传感器测量得到所述飞行模块的自身位姿信息并传递至所述飞行主控板。
进一步,所述“飞行主控板根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号”包括:
所述飞行主控板根据所述参考飞行状态信号分解得到其他所述飞行模块的参考位姿信息和参考动力状态;
所述飞行主控板根据所述参考位姿信息和所述自身位姿信息计算得到所述多旋翼飞行平台的飞行位姿状态;
所述飞行主控板根据所述飞行位姿状态、所述地面控制信号及所述参考动力状态计算得到所述控制执行信号。
进一步,所述飞行主控板通过分布式算法计算得到所述飞行平台的所述飞行位姿状态。
进一步,所述通信单元接收来自其他所述飞行模块的参考飞行状态信号的同时,所述通信单元向所述其他所述飞行模块发送自身飞行状态信号。
本发明的有益效果如下:多旋翼飞行平台通过可以独立实现飞行功能的多个飞行模块拼装形成,并且各飞行模块之间相互通信形成信息拓扑网络,多个飞行模块之间可根据载荷需求和结构需要,通过使用不同数量的承载体和连接件自由拼插,使多旋翼飞行平台获得良好的灵活性与扩展性,从而形成各种不同构型的多旋翼飞行平台,提高了结构灵活性,多旋翼飞行平台的功能扩展性高、容错能力强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的明显变形方式。
图1为本发明实施例提供的多旋翼飞行平台的组装结构示意图。
图2为本发明实施例提供的多旋翼飞行平台的信息网络拓扑图。
图3为本发明实施例提供的承载体与连接件的拼接示意图。
图4为本发明实施例提供的飞行模块的示意图。
图5为本发明实施例提供的多旋翼飞行平台的控制方法的流程图。
图6a、图6b及图6c为本发明其他实施方式提供的多旋翼飞行平台的组装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的多旋翼飞行平台包括但不限于由多个旋翼旋转驱动飞行的无人机等飞行设备,多旋翼飞行平台飞行稳定,飞行高度高,并且易于控制。
请参阅图1,本发明实施例提供的多旋翼飞行平台包括承载体110、控制系统113及飞行装置111及连接件20,控制系统113及飞行装置111固定安装于承载体110上形成飞行模块10,飞行模块10为可以单独控制、可以实现独立飞行的单体,飞行模块10的数量至少为两个,飞行模块10之间通过连接件20拼装组合,从而形成一个完整的多旋翼飞行平台,通过改变飞行模块10的数量使多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果。其中,承载体110为飞行模块10的主要承载器件,用于安装并固定飞行模块10的其他器件。承载体110之间通过连接件20固定连接,一种较佳的实施方式中,承载体110和连接件20为具有一定强度的材料制成,以使承载体110与连接件20的连接稳定,多旋翼飞行平台结构稳定,且使多旋翼飞行平台能够适应多种飞行环境,例如在风吹或雨滴的环境下依然能够保持结构稳定。进一步的,承载体110和连接件20为密度小、质量轻的材料制成,以避免多旋翼飞行平台的自重对飞行的影响。控制系统113及飞行装置111固定安装于承载体110上,具体的,飞行装置111为电机及与电机的转轴传动连接的旋翼,控制系统113安装于承载体110上,并驱动电机以使旋翼旋转,从而实现飞行模块10及多旋翼飞行平台的飞行动作。一种较佳的实施方式中,控制系统113封装于承载体110内部,以避免外部环境对控制系统113的损坏,旋翼置于承载体110外,以利于旋转。
本实施例中,控制系统113控制飞行装置111活动,从而通过各飞行模块10的飞行状态实现多旋翼飞行平台的期望位姿。进一步的,飞行模块10包括主导飞行模块与被监测飞行模块,主导飞行模块的数量至少为一个,当多旋翼飞行平台内所包含的飞行模块10数较多时,主导飞行模块的数量可以为多个。具体的,主导飞行模块通过控制系统113一方面与地面站100进行信息交换,即接收地面站100向控制系统113发送的地面控制信号(如起飞、悬停、移动到目标点、降落、紧急迫降等控制指令),及向地面站100反馈多旋翼飞行平台的实时状态(如飞行模块10的位姿信息、动力电机的转速信息等);另一方面,与各飞行模块10之间通过各自的控制系统113进行信号交换。被监测飞行模块通过控制系统113一方面向地面站100反馈多旋翼飞行平台的实时状态(如飞行模块10的位姿信息、动力电机的转速信息等),地面站100对各被监测飞行模块传输的数据信息进行集中监控与数据融合,从而消除各被监测飞行模块内位姿传感器的测量误差,提高数据的准确性;另一方面,与各飞行模块10之间通过各自的控制系统113进行信号交换。结合图2,第一飞行模块102即为主导飞行模块,第二飞行模块104、第三飞行模块106及第四飞行模块108均为被监测飞行模块。一方面,第一飞行模块102与地面站100进行信息交换(第一飞行模块102与地面站100双向通信),另一方面第一飞行模块102将自身飞行状态信号发送至第二飞行模块104、第三飞行模块106及第四飞行模块108,并接收来自第二飞行模块104、第三飞行模块106及第四飞行模块108各自的参考飞行状态信号(双向通信);第二飞行模块104、第三飞行模块106及第四飞行模块108将自身飞行状态信号发送至地面站100(第二飞行模块104、第三飞行模块106及第四飞行模块108向地面站100单向通信),同时第一飞行模块102、第二飞行模块104、第三飞行模块106及第四飞行模块108之间相互通信(双向通信)。
多旋翼飞行平台通过可以独立实现飞行功能的多个飞行模块10拼装形成,并且各飞行模块10之间相互通信形成信息拓扑网络,多个飞行模块10之间可根据载荷需求和结构需要,通过使用不同数量的承载体110和连接件20自由拼插,使多旋翼飞行平台获得良好的灵活性与扩展性,从而形成各种不同构型的多旋翼飞行平台,提高了结构灵活性,多旋翼飞行平台的功能扩展性高、容错能力强。
图1为多旋翼飞行平台的一种较佳的实施方式,多旋翼飞行平台为四个飞行模块10通过连接件20拼接成矩形形状,其他实施方式中,如图6a、图6b及图6c所示,多旋翼飞行平台也可以为两个、三个、八个飞行模块10通过连接件20拼接形成规则的或不规则的形状,本发明不限制飞行模块10和连接件20的数量及飞行模块10与连接件20拼接方式。飞行模块10和连接件20的数量及飞行模块10与连接件20拼接方式可以根据载荷需求、飞行环境、结构需要等因素变换,适用于不同的情况,提高了多旋翼飞行平台的结构灵活性及功能扩展性。
本实施例中,承载体110的截面为正多边形形状,以方便多个承载体110通过连接件20拼接组合。一种较佳的实施方式中,如图3所示,承载体110截面为正八边形,承载体110的八个面均可与连接件20自由连接与拆除,提高了结构灵活性。进一步的,连接相邻的承载体110的连接件20的数量可以为一个,也可以为多个,通过改变连接件20的数量可以改变承载体110之间的距离,即改变飞行模块10之间的位置关系,从而得到各种心态的多旋翼飞行平台,适应不同的飞行环境与飞行要求,提高了多旋翼飞行平台的结构灵活性及功能扩展性。
结合图4,每个飞行模块10的控制系统113包括通信单元114、飞行主控板115及动力系统116。通信单元114用于接收地面控制信号,并接收各飞行模块10的参考飞行状态信号,具体的,主导飞行模块与地面站100双向通信,即主导飞行模块即接收地面控制信号,又向地面站反馈主导飞行模块的实时状态;被监测飞行模块与地面站100单向通信,即被监测飞行模块仅向地面站反馈被监测飞行模块的实时状态,地面站100对被监测飞行模块传输的数据信息进行集中监控与数据融合,从而消除各飞行模块10内位姿传感器的测量误差,提高数据的准确性。本实施例中,通信单元114为通信连接各飞行模块10及地面站100的电子设备,一种较佳的实施方式中,通信单元114为无线通信设备,以实现飞行模块10与飞行模块10之间、飞行模块10与地面站100之间的无线通信。
本实施例中,飞行主控板115电连接通信单元114,飞行主控板115用于根据地面控制信号及各参考飞行状态信号计算得到控制执行信号。进一步的,飞行主控板115为实现计算处理功能的电子设备,一方面,主导飞行模块的飞行主控板115计算处理通信单元114传递的地面控制信号和其他飞行模块10的参考飞行状态信号,以得到控制当前飞行模块10飞行的控制执行信号,被监测飞行模块的飞行主控板115计算处理通信单元114传递的其他飞行模块10的参考飞行状态信号,以得到控制当前飞行模块10飞行的控制执行信号;另一方面,飞行主控板115将自身所在的飞行模块10的自身飞行状态信号传递至通信单元114,以使通信单元114向其他飞行模块10的通信单元114及地面站100发送自身飞行状态信号。
本实施例中,动力系统116电连接飞行主控板115,动力系统116用于根据控制执行信号驱动飞行装置111动作。
飞行主控板115计算处理的过程包括:1、飞行主控板115根据参考飞行状态信号分解得到其他飞行模块10的参考位姿信息和参考动力状态;2、飞行主控板115根据参考位姿信息和自身位姿信息计算得到飞行平台的飞行位姿状态;3、主导飞行模块的飞行主控板115根据飞行位姿状态、地面控制信号及参考动力状态计算得到控制执行信号,被监测飞行模块的飞行主控板115根据飞行位姿状态和参考动力状态计算得到控制执行信号。进一步的,飞行主控板115通过分布式算法计算得到飞行平台的飞行位姿状态。
飞行主控板115由分布式算法根据每个飞行模块10的实际位姿,通过网络拓扑及分布式控制协议的控制算法,实时控制每个飞行模块10飞行状态,使得每个飞行模块10紧密协调配合,确保飞行平台实现位姿运动。
本实施例中,控制系统113还包括位姿传感器117,位姿传感器117电连接飞行主控板115,用于测量飞行模块10的自身位姿信息并传递至飞行主控板115。
本实施例中,飞行模块10还包括电池112,电池112用于提供电源至控制系统113和飞行装置111,从而使各飞行模块10可以独立工作,使多旋翼飞行平台获得良好的灵活性与扩展性,从而形成各种不同构型的多旋翼飞行平台,提高了结构灵活性。
多旋翼飞行平台通过可以独立实现飞行功能的多个飞行模块10拼装形成,并且各飞行模块10之间相互通信形成信息拓扑网络,多个飞行模块10之间可根据载荷需求和结构需要,通过使用不同数量的承载体110和连接件20自由拼插,使多旋翼飞行平台获得良好的灵活性与扩展性,从而形成各种不同构型的多旋翼飞行平台,提高了结构灵活性,多旋翼飞行平台的功能扩展性高、容错能力强。
本发明实施例还提供一种多旋翼飞行平台的控制方法,应用于多旋翼飞行平台,多旋翼飞行平台包括承载体110、控制系统113、飞行装置111及连接件20,控制系统113及飞行装置111固定安装于承载体110上形成飞行模块10,控制系统113控制飞行装置111活动从而实现飞行模块10的飞行动作,多旋翼飞行平台包括至少两个飞行模块10,每个飞行模块10的承载体110之间通过连接件20拼接,从而通过改变飞行模块10的数量使多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果。进一步的,控制系统113包括通信单元114、飞行主控板115及动力系统116。
请参阅图5,本发明实施例还提供的多旋翼飞行平台的控制方法包括如下步骤:
S101、通信单元114接收地面控制信号及来自其他飞行模块10的参考飞行状态信号。
具体的,地面控制信号为地面站100发送的信号,传递了操作者对飞行模块10的控制信息,如起飞、悬停、移动到目标点、降落、紧急迫降等控制指令。参考飞行状态信号为除该通信单元114所在的飞行模块10以外的其他飞行模块10的飞行状态信号。进一步的,参考飞行状态信号包含的信息包括参考参考位姿信息和参考动力状态。
本实施例中,飞行模块10包括主导飞行模块与被监测飞行模块,主导飞行模块接收地面控制信号及来自其他飞行模块10的参考飞行状态信号,被监测飞行模块仅接收来自其他飞行模块10的参考飞行状态信号。
S102、飞行主控板115根据地面控制信号及参考飞行状态信号计算得到控制执行信号。
具体的,该步骤包括如下子步骤:
S1021、飞行主控板115根据参考飞行状态信号分解得到其他飞行模块10的参考位姿信息和参考动力状态。
参考位姿信息为来自各飞行模块10的参考飞行状态信号中各飞行模块10的位姿信息,参考动力状态为来自各飞行模块10的参考飞行状态信号中各飞行模块10的动力系统116的动力状态。
S1022、飞行主控板115根据参考位姿信息和自身位姿信息计算得到多旋翼飞行平台的飞行位姿状态。
具体的,飞行主控板115通过分布式算法计算得到飞行平台的飞行位姿状态。一种较佳的实施方式中,控制系统113还包括位姿传感器117,位姿传感器117测量得到飞行模块10的当前位姿信息并传递至所述飞行主控板115。即当前位姿信息由飞行主控板115所在的飞行模块10的位姿传感器117测量获得。在此过程中,根据分布式滤波算法,多个飞行模块10的位姿信息进行多元信息融合,确定出多旋翼飞行平台的飞行位姿状态。
S1023、飞行主控板115根据飞行位姿状态、地面控制信号及参考动力状态计算得到控制执行信号。
具体的,主导飞行模块依据计算得到的多旋翼飞行平台当前的飞行位姿状态,结合地面站100提供的地面控制信号及其他各飞行模块10的参考动力状态,解算出相应的控制执行信号送达给动力系统116;被监测飞行模块依据计算得到的多旋翼飞行平台当前的飞行位姿状态和其他各飞行模块10的参考动力状态,解算出相应的控制执行信号送达给动力系统116。
飞行主控板115由分布式算法根据每个飞行模块10的实际位姿,通过网络拓扑及分布式控制协议的控制算法,实时控制每个飞行模块10飞行状态,使得每个飞行模块10紧密协调配合,确保飞行平台实现位姿运动。
S103、动力系统116根据控制执行信号驱动飞行装置111动作。
具体的,动力系统116驱动控制电极的转速,从而控制飞行模块10及多旋翼飞行平台飞行。
飞行主控板115由分布式算法根据每个飞行模块10的实际位姿,通过网络拓扑及分布式控制协议的控制算法,实时控制每个飞行模块10飞行状态,使得每个飞行模块10紧密协调配合,确保飞行平台实现位姿运动。
本实施例中,通信单元114接收来自其他飞行模块10的参考飞行状态信号的同时,通信单元114向其他飞行模块10发送自身飞行状态信号。对于一个飞行模块10而言,该飞行模块10的飞行状态信号即自身飞行状态信号,来自其他飞行模块10的飞行状态信号即参考飞行状态信号,该飞行模块10的自身飞行状态信号传递至其他飞行模块10后,对于其他飞行模块10而言,该飞行状态信号即为参考飞行状态信号。
进一步的,主导飞行模块与地面站100进行双向信息交换,即一方面接收地面站100向主导飞行模块发送的地面控制信号(如起飞、悬停、移动到目标点、降落、紧急迫降等控制指令),另一方面向地面站100反馈多旋翼飞行平台的实时状态(如飞行模块10的位姿信息、动力电机的转速信息等)。被监测飞行模块向地面站100单向通信,即地面站100反馈被监测飞行模块的实时状态(如飞行模块10的位姿信息、动力电机的转速信息等),地面站100对各被监测飞行模块传输的数据信息进行集中监控与数据融合,从而消除各被监测飞行模块内位姿传感器的测量误差,提高数据的准确性。
多旋翼飞行平台通过可以独立实现飞行功能的多个飞行模块10拼装形成,并且各飞行模块10之间相互通信形成信息拓扑网络,多个飞行模块10之间可根据载荷需求和结构需要,通过使用不同数量的承载体110和连接件20自由拼插,使多旋翼飞行平台获得良好的灵活性与扩展性,从而形成各种不同构型的多旋翼飞行平台,提高了结构灵活性,多旋翼飞行平台的功能扩展性高、容错能力强。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种多旋翼飞行平台,其特征在于,所述多旋翼飞行平台包括承载体、控制系统、飞行装置及连接件,所述控制系统及所述飞行装置固定安装于所述承载体上形成飞行模块,所述控制系统控制所述飞行装置活动从而实现所述飞行模块的飞行动作,所述多旋翼飞行平台包括至少两个所述飞行模块,每个所述飞行模块的所述承载体之间通过所述连接件拼接,其中,相邻的所述承载体之间通过至少两个相互连接的所述连接件拼接,所述连接件之间可拆卸连接,以形成具有不同数量的所述连接件的多种多旋翼飞行平台,从而通过改变所述飞行模块的数量与所述飞行模块之间的距离使所述多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果。
2.根据权利要求1所述的多旋翼飞行平台,其特征在于,所述控制系统包括:
通信单元,用于接收地面控制信号及来自其他所述飞行模块的参考飞行状态信号;
飞行主控板,电连接所述通信单元,所述飞行主控板用于根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号;
动力系统,电连接所述飞行主控板,所述动力系统用于根据所述控制执行信号驱动所述飞行装置动作。
3.根据权利要求2所述的多旋翼飞行平台,其特征在于,所述控制系统还包括位姿传感器,所述位姿传感器电连接所述飞行主控板,用于测量所述飞行模块的自身位姿信息并传递至所述飞行主控板。
4.根据权利要求1所述的多旋翼飞行平台,其特征在于,所述承载体的截面为正多边形形状,以方便多个所述承载体通过所述连接件拼接组合。
5.根据权利要求1所述的多旋翼飞行平台,其特征在于,所述飞行模块还包括电池,所述电池用于提供电源至所述控制系统和所述飞行装置。
6.一种多旋翼飞行平台的控制方法,其特征在于,提供多旋翼飞行平台,所述多旋翼飞行平台包括承载体、控制系统、飞行装置及连接件,所述控制系统及所述飞行装置固定安装于所述承载体上形成飞行模块,所述控制系统控制所述飞行装置活动从而实现所述飞行模块的飞行动作,所述多旋翼飞行平台包括至少两个所述飞行模块,每个所述飞行模块的所述承载体之间通过所述连接件拼接,其中,相邻的所述承载体之间通过至少两个相互连接的所述连接件拼接,所述连接件之间可拆卸连接,以形成具有不同数量的所述连接件的多种多旋翼飞行平台,从而通过改变所述飞行模块的数量与所述飞行模块之间的距离使所述多旋翼飞行平台实现不同的飞行效果,所述控制系统包括通信单元、飞行主控板及动力系统,所述控制方法包括:
通信单元接收地面控制信号及来自其他所述飞行模块的参考飞行状态信号;
飞行主控板根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号;
动力系统根据所述控制执行信号驱动所述飞行装置动作。
7.根据权利要求6所述的多旋翼飞行平台的控制方法,其特征在于,所述控制系统还包括位姿传感器,所述“飞行主控板根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号”之前,所述方法还包括:
所述位姿传感器测量得到所述飞行模块的自身位姿信息并传递至所述飞行主控板。
8.根据权利要求7所述的多旋翼飞行平台的控制方法,其特征在于,所述“飞行主控板根据所述地面控制信号及所述参考飞行状态信号计算得到控制执行信号”包括:
所述飞行主控板根据所述参考飞行状态信号分解得到其他所述飞行模块的参考位姿信息和参考动力状态;
所述飞行主控板根据所述参考位姿信息和所述自身位姿信息计算得到所述多旋翼飞行平台的飞行位姿状态;
所述飞行主控板根据所述飞行位姿状态、所述地面控制信号及所述参考动力状态计算得到所述控制执行信号。
9.根据权利要求8所述的多旋翼飞行平台的控制方法,其特征在于,所述飞行主控板通过分布式算法计算得到所述飞行平台的所述飞行位姿状态。
10.根据权利要求6所述的多旋翼飞行平台的控制方法,其特征在于,所述通信单元接收来自其他所述飞行模块的参考飞行状态信号的同时,所述通信单元向所述其他所述飞行模块发送自身飞行状态信号。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710478796.5A CN107472521B (zh) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710478796.5A CN107472521B (zh) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107472521A CN107472521A (zh) | 2017-12-15 |
CN107472521B true CN107472521B (zh) | 2023-05-23 |
Family
ID=60594434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710478796.5A Active CN107472521B (zh) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107472521B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108037769B (zh) * | 2017-12-25 | 2020-11-13 | 中航联创科技有限公司 | 一种具有多控制模块的无人机飞行系统及其通信控制方法 |
CN108248844A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | 沈阳航空航天大学 | 可重组式电动无人飞行器及电动无人飞行器组 |
CN108438211A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-24 | 广东容祺智能科技有限公司 | 一种可组合无人机及其组合式的多无人机系统 |
CN111158290B (zh) * | 2019-12-31 | 2020-11-03 | 埃游科技(深圳)有限公司 | 用于无人设备的多模态控制方法和装置 |
CN113928557A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-14 | 北京天玛智控科技股份有限公司 | 集成多个多旋翼无人机的飞行母舰 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8473123B2 (en) * | 2010-02-18 | 2013-06-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Programmable surface |
CN102556341B (zh) * | 2011-12-05 | 2013-11-13 | 北京航空航天大学 | 具有分布式和自组装特征的群体飞行机器人 |
WO2016209334A2 (en) * | 2015-04-13 | 2016-12-29 | Geise David | Multirotor flying vehicle |
KR101740131B1 (ko) * | 2015-08-05 | 2017-05-26 | 한국항공우주연구원 | 형상의 재구성이 가능한 드론 |
CN205661655U (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 南京奇蛙智能科技有限公司 | 一种模块化组合式多旋翼无人机 |
CN106197413B (zh) * | 2016-07-08 | 2018-04-06 | 北京航空航天大学 | 一种机载分布式位置姿态测量系统 |
CN106741908B (zh) * | 2017-03-20 | 2023-09-08 | 西北工业大学 | 一种阵列式多旋翼飞行器 |
CN207029546U (zh) * | 2017-06-22 | 2018-02-23 | 深圳大学 | 多旋翼飞行平台 |
-
2017
- 2017-06-22 CN CN201710478796.5A patent/CN107472521B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107472521A (zh) | 2017-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107472521B (zh) | 多旋翼飞行平台及多旋翼飞行平台的控制方法 | |
US11814185B2 (en) | Aerial vehicle | |
US9856033B2 (en) | Method and system for recycling motor power of a movable object | |
CN107021211B (zh) | 飞行器制动系统的架构 | |
US10630082B1 (en) | Power communication to regulate charge of unmanned aerial vehicle | |
US8275494B1 (en) | System, apparatus and method for controlling an aircraft | |
JP6742324B2 (ja) | 誘導システム、方法、及び無人機 | |
CN104875890B (zh) | 四旋翼飞行器 | |
CN102424112A (zh) | 微小型四旋翼飞行器的三层机载飞控装置 | |
CN107735736A (zh) | 用于可移动物体的功能模块的编址方法 | |
CN107512391B (zh) | 基于系留线缆供电的旋翼无人飞行器 | |
CN102923293A (zh) | 电力系留观察平台系统 | |
CN108045543A (zh) | 无人机的投放系统 | |
CN107111320A (zh) | 无人机及其控制系统与控制方法、电调及其控制方法 | |
CN215098300U (zh) | 一种组合式无人机 | |
CN102945048A (zh) | 多螺旋桨飞行器控制装置 | |
CN103345255A (zh) | 四旋翼航拍定位无人飞行器 | |
CN112394742A (zh) | 工具或有效载荷、接口、无人飞行器及其系统、操作方法 | |
CN112099520B (zh) | 一种无人机降落控制方法、装置、无人机和存储介质 | |
CN206819162U (zh) | 一种基于can总线的无人机飞控硬件系统 | |
CN207029546U (zh) | 多旋翼飞行平台 | |
CN104494817A (zh) | 一种四旋翼无人机 | |
CN217170973U (zh) | 大型倾转旋翼垂直起降固定翼无人机机载航电系统 | |
CN109144090A (zh) | 一种网络化通信的分布式无人机自驾仪 | |
CN212861864U (zh) | 一种基于OpenMV的目标检测无人机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |