CN112810808A - 多旋翼无人机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种多旋翼无人机，包括：机身；多个机臂，其中，每个机臂包括第一机臂部和第二机臂部，第一机臂部与机身连接，第二机臂部上设置有旋翼，第一机臂部和第二机臂部通过机臂断开装置可拆卸连接；动力配平装置，设置于机身与第一机臂部之间，用于在机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开时，维持多旋翼无人机的动力平衡。本公开还提供了一种多旋翼无人机控制方法。

Description

多旋翼无人机及其控制方法

技术领域

本公开涉及无人机技术领域，更具体地，涉及一种多旋翼无人机及其控制方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备操作的飞机。多旋翼无人机是其中的一种，其通过每个机臂上的电机转动，带动旋翼，从而产生推力。多旋翼无人机通过旋翼之间的相互配合控制飞行器的运动轨迹。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：某一个或多个机臂上的电子调速器、电机或旋翼出现故障，最终导致多旋翼无人机的升力失衡而无法保持平稳飞行，容易出现多旋翼无人机坠毁等问题。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种多旋翼无人机及其控制方法。

本公开的一个方面提供了一种多旋翼无人机，包括：

机身；

多个机臂，每个机臂包括第一机臂部和第二机臂部，第一机臂部与机身连接，第二机臂部上设置有旋翼，第一机臂部和第二机臂部通过机臂断开装置可拆卸连接；

动力配平装置，设置于机身与第一机臂部之间，用于在机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开时，维持多旋翼无人机的动力平衡。

根据本公开的实施例，多旋翼无人机还包括：

反扭矩装置，设置于机身上，用于在机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开时，维持多旋翼无人机的扭矩平衡。

根据本公开的实施例，其中，机臂断开装置包括：

转动制动机，设置于第一机臂部上；

卡固件，卡固件的一端与制动机连接，用于在转动制动机的带动下转动；卡固件的另一端与第二机臂部卡固连接。

根据本公开的实施例，其中，机臂断开装置包括：

电磁铁，设置于第一机臂部上；

衔铁，设置于第二机臂部上；其中，电磁铁与衔铁通过通电或断电实现第一机臂部和第二机臂部的连接或断开。

根据本公开的实施例，其中，机臂断开装置还包括：

弹性件，设置于第一机臂部与第二机臂部之间；

其中，在第一机臂部与第二机臂部连接时，弹性件呈压缩状态；在第一机臂部与第二机臂部断开时，弹性件反弹进一步推动第一机臂部与第二机臂部分离。

根据本公开的实施例，其中，动力配平装置包括：

滑轨，设置于机身上，呈圆环状；

多个滑动组件，每个滑动组件与一个机臂对应；每个滑动组件设置于与其对应的机臂的第一机臂部上；多个滑动组件分别与滑轨滑动连接；

多个滑动制动机，每个滑动制动机与一个滑动组件对应；每个滑动制动机用于带动与其对应的滑动组件沿滑轨滑动。

根据本公开的实施例，动力配平装置还包括：

多个角度编码器，每个角度编码器与一个滑动制动机对应；用于监测机臂沿滑轨滑动的角度。

根据本公开的实施例，反扭矩装置包括：

反扭矩制动机，与机身相连；

反扭矩组件，与反扭矩制动机相连；

其中，反扭矩组件在反扭矩制动机的带动下转动。

根据本公开的实施例，多旋翼无人机还包括：

控制器，用于控制机臂断开装置和动力配平装置的运行；

监测装置，用于监测旋翼的运行状态，以及将旋翼的运行状态的运行数据传输至控制器。

根据本公开的实施例，其中，旋翼的个数至少包括6个。

本公开的另一方面提供一种多旋翼无人机控制方法，包括：

生成控制指令；

响应于控制指令，控制机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开；以及

控制动力配平装置维持多旋翼无人机的动力平衡。

根据本公开的实施例，生成控制指令包括：

监测旋翼的运行状态；

基于旋翼的运行状态，确定故障机臂；以及

生成控制指令，其中，控制指令中携带有故障机臂的机臂标识信息。

根据本公开的实施例，其中，机臂断开装置包括转动制动机和卡固件；

响应于控制指令，控制机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开包括：

响应于控制指令，控制故障机臂的机臂断开装置的转动制动机带动卡固件转动，以使卡固件与第二机臂部分离。

根据本公开的实施例，其中，动力配平装置包括滑轨、多个滑动组件和多个滑动制动机；

控制动力配平装置维持多旋翼无人机的动力平衡包括：

在第二机臂部与第一机臂部断开的情况下，控制动力配平装置中的多个目标滑动制动机中的每个目标滑动制动机带动与其对应的滑动组件沿滑轨滑动，以维持多旋翼无人机的动力平衡，其中，目标滑动制动机为除与故障机臂对应的滑动制动机外的滑动制动机。

根据本公开的实施例，其中，多旋翼无人机还包括反扭矩装置，反扭矩装置包括反扭矩制动机和反扭矩组件；

控制方法还包括：

在第二机臂部与第一机臂部断开的情况下，向反扭矩装置发送扭矩平衡维持指令，其中，扭矩平衡维持指令中携带反扭矩信息，反扭矩信息为通过监测多旋翼无人机的飞行状态确定得到，飞行状态包括飞行角度和飞行角速度；

响应于扭矩平衡维持指令，控制反扭矩制动机带动反扭矩组件转动，以维持多旋翼无人机的扭矩平衡。根据本公开的实施例，因为采用了包括机身；多个机臂，每个机臂包括第一机臂部和第二机臂部，第一机臂部与机身连接，第二机臂部上设置有旋翼，第一机臂部和第二机臂部通过机臂断开装置可拆卸连接；动力配平装置，设置于机身与第一机臂部之间，用于在机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开时，维持多旋翼无人机的动力平衡的技术手段，利用机臂断开装置和动力配平装置，实现在机臂出现故障时，断开故障机臂，维持无人机的正常飞行；所以至少部分地克服了现有技术中旋翼出现故障后无人机的升力失衡、无人机无法保持平稳飞行的技术问题，进而达到了提升多旋翼无人机的安全性的技术效果。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的正常工作状态的六轴多旋翼无人机示意图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的第二机臂部断开后的六轴多旋翼无人机示意图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的机臂重新配平后的多旋翼无人机俯视示意图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的机臂重新配平后的多旋翼无人机仰视示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的机臂断开装置的安装位置示意图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的机臂断开装置的结构示意图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的动力配平装置示意图；

图8示意性示出了根据本公开另一实施例的多旋翼无人机正视示意图；

图9示意性示出了根据本公开实施例的反扭矩装置的结构示意图；

图10示意性示出了根据本公开实施例的多旋翼无人机的框图；以及

图11示意性示出了根据本公开实施例的多旋翼无人机的控制方法流程图。

以上附图中，附图标记含义如下：

100-多旋翼无人机；110-机身；120-旋翼；130-机臂；131-第一机臂部；132-第二机臂部；

200-机臂断开装置；210-舵机；220-卡固件；230-弹簧；

300-动力配平装置；310-编码器电机；320-电机轴；330-电机齿轮；340-环状齿轮滑轨；

400-反扭矩装置；410-反扭矩电机；420-转动轴；430-摆杆；440-摆锤；

500-动力装置；

600-监测装置；

700-控制器。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

图1示意性示出了根据本公开实施例的正常工作状态的六轴多旋翼无人机示意图；图2示意性示出了根据本公开实施例的第二机臂部断开后的六轴多旋翼无人机示意图；图3示意性示出了根据本公开实施例的机臂重新配平后的多旋翼无人机俯视示意图；图4示意性示出了根据本公开实施例的机臂重新配平后的多旋翼无人机仰视示意图。

如图1至图4所示，本公开的实施例提供了一种多旋翼无人机100，包括：机身110；多个机臂130，每个机臂130包括第一机臂部和第二机臂部，第一机臂部与机身130连接，第二机臂部上设置有旋翼120，第一机臂部和第二机臂部通过机臂断开装置200可拆卸连接；动力配平装置，设置于机身110与第一机臂部之间，用于在机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开时，维持多旋翼无人机100的动力平衡。其中，各个部件之间的设置方式及实现效果，将在下述具体说明。

如图1所示，多旋翼无人机，可以是一种具有三个及以上旋翼的无人驾驶旋翼飞行器；该多旋翼无人机可以应用为载人多旋翼无人机(无人驾驶但有人乘座的多旋翼飞行器)，但是并不局限于此，还可以为无人驾驶且无人乘座的多旋翼飞行器。在本公开的实施例中，可根据实际情况自行设定，在此不作具体限定。

需要注意的是，多旋翼无人机在飞行过程中，存在动力系统出现故障的问题，该故障有可能是机臂的旋翼出现故障，但是并不局限于此，还可能是电子调速器或者带动旋翼旋转的旋翼电机出现故障。该故障往往会导致无人机的升力失衡，导致无人机无法保持平稳飞行，甚至导致无人机坠毁。

根据本公开的实施例，为了解决该安全问题，如图2所示，本公开实施例通过机臂断开装置将故障机臂的第一机臂部和第二机臂部断开，抛弃故障机臂。

根据本公开的实施例，在将故障机臂断开后，为了进一步解决升力失衡的问题，如图3和图4所示，本公开实施例通过动力配平装置，将机身上除故障机臂外剩余机臂进行重新阵列配置，使其均匀分布于机身的外围，实现多旋翼无人机的动力平衡，提升多旋翼无人机的飞行状态的安全性。

下面参考结合具体实施例，以及图5～图10对多旋翼无人机做进一步说明。

根据本公开的实施例，机臂断开装置包括转动制动机和卡固件。其中，转动制动机设置于第一机臂部上；卡固件的一端与转动制动机连接，用于在转动制动机的带动下转动；卡固件的另一端与第二机臂部卡固连接。

根据本公开的实施例，第一机臂部和第二机臂部通过卡固件卡接，可以利用转动制动机控制卡固件的转动，实现卡固件与第二机臂部的卡接或者拆卸，进而控制第一机臂部和第二机臂部的连接或者断开。

通过本公开的实施例，机臂断开装置利用转动制动机和卡固件实现机臂的自动化控制，实现方式简单可靠。

图5示意性示出了根据本公开实施例的机臂断开装置200的安装位置示意图。图6示意性示出了根据本公开实施例的机臂断开装置200的结构示意图。

如图5和图6所示，转动制动机可以但并不局限于为舵机210。舵机210固定于第一机臂部131上。

根据本公开的可选实施例，卡固件220可以但并不局限于为卡固杆和卡固钩，卡固杆的一端连接于舵机210上，可以以该连接点为圆心，由该舵机210带动相对第一机臂部131进行转动。在卡固杆的另一端设置有卡固钩，该卡固钩可以卡固于该第二机臂部132上。在本公开的可选实施例上，可以在第二机臂部132上设置与卡固钩相匹配的卡固槽或者其他卡固连接件，以进一步提高卡固的稳定性。

根据本公开的其他实施例，机臂断开装置并不局限于上述设置方式，还可以为舵机固定于第二机臂部上，卡固件通过卡固钩与第一机臂部卡固连接。但是，相对于该种实施方式，将舵机设置于第一机臂部上的方式，能够保证第一机臂部和第二机臂部在断开后，该机臂断开装置保留在多旋翼无人机的机身上，节省耗材。

根据本公开的可选实施例，可以在每个机臂上设置有多个该机臂断开装置，例如2个、3个或者更多。多个机臂断开装置沿机臂外缘阵列设置，以保证第一机臂部和第二机臂部的连接稳定性以及受力均匀性。

根据本公开的实施例，机臂内部还存在与旋翼连接的电缆等连接线，在第一机臂部和第二机臂部断开时，为了保证电缆也相应的分离，可以在电缆上设置插接件。

需要注意的是，在第一机臂部和第二机臂部断开时，除重力作用下促使第二机臂部的坠落，并不存在其他外力。为了进一步实现电缆插接件随着第一机臂部和第二机臂部断开也断开，可以设置其他外界作用力，来施加给第二机臂部，带动其作用于插接件，促使插接件的断开。

根据本公开的可选实施例，机臂断开装置还可以包括弹性件。在本公开中，可以利用弹性件的弹力作用促使插接件断开。其中，弹性件设置于第一机臂部与第二机臂部之间；其中，在第一机臂部与第二机臂部连接时，弹性件呈压缩状态；在第一机臂部与第二机臂部断开时，弹性件反弹进一步推动第一机臂部与第二机臂部分离。

根据本公开的实施例，该弹性件可以但并不局限于弹簧230，只要是利用自身的弹性力而非其他外部动力的弹性件均可适用。

根据本公开的实施例，可以在第一机臂部或者第二机臂部上设置弹性件的安装槽，以使弹性件能够在多旋翼无人机正常运行时，不会妨碍其他部件或装置。

根据本公开的另一实施例，机臂断开装置还可以包括电磁铁和衔铁(图未示)。电磁铁，设置于第一机臂部上；衔铁，设置于第二机臂部上；其中，电磁铁与衔铁通过通电或断电实现第一机臂部和第二机臂部的连接或断开。

通过本公开的实施例，该种机臂断开装置，采用电制动的方式，磁力连接稳定、紧固；相比于机械制动方式，可以实现秒级控制，反应迅速。

根据本公开的实施例，动力配平装置包括滑轨、多个滑动制动机和多个滑动组件。

根据本公开的实施例，滑轨，设置于机身上，呈圆环状；多个滑动组件，每个滑动组件与一个机臂对应；每个滑动组件设置于与其对应的机臂的第一机臂部上；多个滑动组件分别与滑轨滑动连接；多个滑动制动机，每个滑动制动机与一个滑动组件对应；每个滑动制动机用于带动与其对应的滑动组件沿滑轨滑动。

根据本公开的实施例，滑轨呈封闭的圆环状，实现滑动组件在滑动制动机的带动下，沿滑轨圆周移动，最终实现在断开一个或多个机臂后，能够重新配平机臂，使剩余机臂再次圆周均匀分布。

通过本公开的实施例，可以通过动力配平装置实现多旋翼无人机的动力配平，维持多旋翼无人机的平稳飞行。

需要注意的是，根据本公开的实施例，考虑到目前现有技术中多旋翼无人机较为稳定的结构最小为四旋翼，而四旋翼在缺少一个机臂后就不能实现稳定飞行了。基于此，本公开实施例中可以设置六旋翼(六个机臂)及以上的多旋翼无人机。

根据本公开的可选实施例，该滑轨和滑动组件可以但并不局限于环状齿轮滑轨和齿轮；还可以为滑轨和滑块。在本公开中，只要是能够实现滑动连接，在断开故障机臂后，能够带动剩余机臂实现重新配平的滑轨与滑动组件均可。

根据本公开的可选实施例，动力配平装置还可以包括套接固定件，每组套接固定件与一个机臂对应，每个套接固定件的一端与与其对应的第一机臂部相固定，每个套接固定件的另一端与机身滑动套接。主要目的为在机臂与机身滑动连接的情况下，利用套接固定件来提高机臂与机身的连接稳定性，避免在多旋翼无人机运行的状态下，因连接作用力不够而在旋翼的转动下造成其他机械故障。

根据本公开的可选实施例，动力配平装置还包括多个角度编码器。其中，每个角度编码器与一个滑动制动机对应；用于监测机臂沿滑轨滑动的角度。

根据本公开的实施例，滑动制动机可以为电机，但是并不局限于此，还可以为带有角度编码器的电机，即可以将滑动制动机与角度编码器一体设置，只要能够实现监测机臂沿滑轨滑动的角度即可。

图7示意性示出了根据本公开实施例的动力配平装置示意图。

如图7所示，动力配平装置包括编码器电机310、电机轴320、电机齿轮330和环状齿轮滑轨340。

根据本公开实施例，每个机臂130的第一机臂部131的端部设置有一个编码器电机310，编码器电机不仅可以带动电机轴320转动，还可以监测电机轴320转动的角度，电机轴320带动电机齿轮330在环状齿轮滑轨340上移动，从而实现机臂130在机身110周围移动。最终通过机臂130移动实现剩余机臂均匀分布在机身上实现动力配平。

图8示意性示出了根据本公开另一实施例的多旋翼无人机正视示意图。图9示意性示出了根据本公开实施例的反扭矩装置的结构示意图。

根据本公开的实施例，反扭矩装置包括反扭矩制动机和反扭矩组件。其中反扭矩制动机，与所述机身相连；反扭矩组件，与所述反扭矩制动机相连；其中，所述反扭矩组件在所述反扭矩制动机的带动下转动。

如图8和图9所示，在本公开中，反扭矩装置400中的反扭矩制动机可以但并不局限于反扭矩电机410；反扭矩组件包括转动轴420和摆杆430。更为具体的，反扭矩电机410固定于机身底部，转动轴420一端与反扭矩电机410相连，转动轴420的另一端与摆杆430相交连接。

根据本公开的可选实施例，转动轴420连接于摆杆430的中心位置。以便转动轴420在反扭矩电机410的带动下，带动摆杆430转动时，能够维持自身扭矩平衡。

根据本公开的可选实施例，反扭矩装置400还可以包括摆锤440，可以在摆杆430上以转动轴420为中心对称设置多组摆锤440。以提高其最大扭矩。

根据本公开的实施例，在多旋翼无人机缺少一个或多个机臂后相应的旋翼也会减少，对应转动方向的扭矩也会减小，利用反扭矩装置向反方向转动来抵消损失的扭矩，从而保障多旋翼无人机航向的稳定控制。

图10示意性示出了根据本公开实施例的多旋翼无人机的框图。

如图10所示，多旋翼无人机100包括机臂断开装置200、动力配平装置300、反扭矩装置400、动力装置500、监测装置600和控制器700。

控制器700，用于控制机臂断开装置200、动力配平装置300以及反扭矩装置400的运行；但是并不局限于此，控制器700还用于控制多旋翼无人机100的动力装置500，例如带动旋翼转动的旋翼电机、电子调速器等的动力装置。此外，监测装置600用于监测旋翼的运行状态，以及将旋翼的运行状态的运行数据传输至控制器700。

根据本公开的实施例，监测装置600用于监测旋翼的运行状态，可以理解为监测装置600监测动力装置500，例如旋翼电机、电子调速器或者旋翼本身等。

根据本公开的可选实施例，每个机臂130上都安装有一套监测装置600，监测装置600可以通过传感器监测电子调速器的输出及旋翼电机的制动情况，并实时将监控数据反馈给控制器700。

通过本公开的实施例，多旋翼无人机通过监测装置和控制器，一方面及时的检测出多旋翼无人机出现的故障问题，另一方面能够及时的反馈给控制器，利用控制器实现对机臂断开装置、动力配平装置以及反扭矩装置的运行控制。

根据本公开的另一实施例，还提供一种多旋翼无人机的控制方法，包括以下操作。

图11示意性示出了根据本公开实施例的多旋翼无人机的控制方法流程图。

如图11所示，多旋翼无人机的控制方法包括操作S1110、操作S1120和操作S1130。

在操作S1110，生成控制指令。

在操作S1120，响应于控制指令，控制机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开。

在操作S1130，控制动力配平装置维持多旋翼无人机的动力平衡。

根据本公开的实施例，操作S1110生成控制指令还可以包括如下操作。例如，监测旋翼的运行状态；基于旋翼的运行状态，确定故障机臂；以及生成控制指令，其中，控制指令中携带有故障机臂的机臂标识信息。

根据本公开的实施例，可以预先对多旋翼无人机上的每个机臂匹配对应的机臂标识信息，该机臂标识信息为机臂的唯一标识信息。因此，通过该机臂标识信息，可以准确确定故障机臂，防止将正常机臂断开，造成误判。

根据本公开的实施例，操作S1120响应于控制指令，控制机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开可以包括如下操作。

响应于控制指令，控制故障机臂的机臂断开装置的转动制动机带动卡固件转动，以使卡固件与第二机臂部分离。

根据本公开的其他实施例，操作S1120响应于控制指令，控制机臂断开装置将第二机臂部与第一机臂部断开还可以包括如下操作。

响应于控制指令，控制故障机臂的机臂断开装置的电磁铁和衔铁断电，以使第一机臂部和第二机臂部吸力消失，进而断开连接。

根据本公开的实施例，操作S1130控制动力配平装置维持多旋翼无人机的动力平衡可以包括如下操作。

在第二机臂部与第一机臂部断开的情况下，控制动力配平装置中的多个目标滑动制动机中的每个目标滑动制动机带动与其对应的滑动组件沿滑轨滑动，以维持多旋翼无人机的动力平衡，其中，目标滑动制动机为除与故障机臂对应的滑动制动机外的滑动制动机。

根据本公开的实施例，由于滑轨为圆环状，故障机臂断开后，剩余正常机臂将沿滑轨转动一定角度重新均匀分配即可，该转动角度可以根据角度编码器来确定，以判断是否转动到重新配平的位置。

根据本公开的实施例，控制方法还可以包括如下操作实现扭矩平衡。

在第二机臂部与第一机臂部断开的情况下，向反扭矩装置发送扭矩平衡维持指令，其中，扭矩平衡维持指令中携带反扭矩信息，反扭矩信息为通过监测多旋翼无人机的飞行状态确定得到，飞行状态包括飞行角度和飞行角速度；以及响应于扭矩平衡维持指令，控制反扭矩制动机带动反扭矩组件转动，以维持多旋翼无人机的扭矩平衡。

根据本公开的实施例，反扭矩装置是基于多旋翼无人机的整体飞行状态来进行扭矩平衡的，反扭矩装置中的反扭矩制动机带动反扭矩组件转动，其转动方向以及转动速度是基于多旋翼无人机的飞行角度和飞行角速度来确定的。

根据本公开的实施例，更为具体的实施方式可以包括如下操作。

在多旋翼无人机飞行过程中，每个机臂上的监测装置实时监测旋翼电机、电子调速器等情况，并实时将监控数据反馈给控制器。

控制器通过对监控数据的对比分析，分析出哪个机臂上的动力装置出现了故障。

一旦确认故障，控制器给故障机臂的机臂断开装置发送指令。

机臂断开装置将第一机臂部和第二机臂部断开，弹性件将断开的机臂弹出的同时，线缆插接件也会被弹力断开。都断开完成后，第二机臂部与旋翼被整体弹射抛弃。

控制器同时给动力配平装置发送指令。

此时动力配平装置移动剩余的机臂的位置，使剩余机臂均匀分布在机身周围达到重新配平的效果。

根据本公开的可选实施例，还可以利用控制器给反扭矩装置发送指令。利用反扭矩装置转动来抵消因缺失机臂而损失的扭矩。

综上所述，多旋翼无人机通过机臂断开装置将故障机臂断开，并利用动力配平装置将剩余机臂再次均匀布置，使产生的升力均匀，避免出现升力失衡的现象，从而最终保障了多旋翼无人机在出现故障后也能够平稳飞行，提升了多旋翼无人机运行的安全性。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (15)

1.一种多旋翼无人机，包括：

机身；

多个机臂，每个所述机臂包括第一机臂部和第二机臂部，所述第一机臂部与所述机身连接，所述第二机臂部上设置有旋翼，所述第一机臂部和所述第二机臂部通过机臂断开装置可拆卸连接；

动力配平装置，设置于所述机身与所述第一机臂部之间，用于在所述机臂断开装置将所述第二机臂部与所述第一机臂部断开时，维持所述多旋翼无人机的动力平衡。

2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，所述多旋翼无人机还包括：

反扭矩装置，设置于所述机身上，用于在所述机臂断开装置将所述第二机臂部与所述第一机臂部断开时，维持所述多旋翼无人机的扭矩平衡。

3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其中，所述机臂断开装置包括：

转动制动机，设置于所述第一机臂部上；

卡固件，所述卡固件的一端与所述制动机连接，用于在所述转动制动机的带动下转动；所述卡固件的另一端与所述第二机臂部卡固连接。

4.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其中，所述机臂断开装置包括：

电磁铁，设置于所述第一机臂部上；

衔铁，设置于所述第二机臂部上；其中，所述电磁铁与所述衔铁通过通电或断电实现第一机臂部和第二机臂部的连接或断开。

5.根据权利要求3或4所述的多旋翼无人机，其中，所述机臂断开装置还包括：

弹性件，设置于所述第一机臂部与所述第二机臂部之间；

其中，在所述第一机臂部与所述第二机臂部连接时，所述弹性件呈压缩状态；在所述第一机臂部与所述第二机臂部断开时，所述弹性件反弹进一步推动所述第一机臂部与所述第二机臂部分离。

6.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其中，所述动力配平装置包括：

滑轨，设置于所述机身上，呈圆环状；

多个滑动组件，每个所述滑动组件与一个所述机臂对应；每个所述滑动组件设置于与其对应的所述机臂的第一机臂部上；所述多个滑动组件分别与所述滑轨滑动连接；

多个滑动制动机，每个所述滑动制动机与一个所述滑动组件对应；每个所述滑动制动机用于带动与其对应的所述滑动组件沿所述滑轨滑动。

7.根据权利要求6所述的多旋翼无人机，所述动力配平装置还包括：

多个角度编码器，每个所述角度编码器与一个所述滑动制动机对应；用于监测所述机臂沿所述滑轨滑动的角度。

8.根据权利要求2所述的多旋翼无人机，所述反扭矩装置包括：

反扭矩制动机，与所述机身相连；

反扭矩组件，与所述反扭矩制动机相连；

其中，所述反扭矩组件在所述反扭矩制动机的带动下转动。

9.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，所述多旋翼无人机还包括：

控制器，用于控制所述所述机臂断开装置和所述动力配平装置的运行；

监测装置，用于监测所述旋翼的运行状态，以及将所述旋翼的运行状态的运行数据传输至所述控制器。

10.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其中，所述旋翼的个数至少包括6个。

11.一种如权利要求1至10中任一项所述的多旋翼无人机的控制方法，包括：

生成控制指令；

响应于所述控制指令，控制所述机臂断开装置将所述第二机臂部与所述第一机臂部断开；以及

控制所述动力配平装置维持所述多旋翼无人机的动力平衡。

12.根据权利要求11所述的控制方法，所述生成控制指令包括：

监测所述旋翼的运行状态；

基于所述旋翼的运行状态，确定故障机臂；以及

生成所述控制指令，其中，所述控制指令中携带有所述故障机臂的机臂标识信息。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其中，所述机臂断开装置包括转动制动机和卡固件；

所述响应于所述控制指令，控制所述机臂断开装置将所述第二机臂部与所述第一机臂部断开包括：

响应于所述控制指令，控制所述故障机臂的所述机臂断开装置的所述转动制动机带动所述卡固件转动，以使所述卡固件与所述第二机臂部分离。

14.根据权利要求12所述的控制方法，其中，所述动力配平装置包括滑轨、多个滑动组件和多个滑动制动机；

所述控制所述动力配平装置维持所述多旋翼无人机的动力平衡包括：

在所述第二机臂部与所述第一机臂部断开的情况下，控制所述动力配平装置中的多个目标滑动制动机中的每个所述目标滑动制动机带动与其对应的所述滑动组件沿所述滑轨滑动，以维持所述多旋翼无人机的动力平衡，其中，所述目标滑动制动机为除与所述故障机臂对应的滑动制动机外的滑动制动机。

15.根据权利要求11所述的控制方法，其中，所述多旋翼无人机还包括反扭矩装置，所述反扭矩装置包括反扭矩制动机和反扭矩组件；

所述控制方法还包括：

在所述第二机臂部与所述第一机臂部断开的情况下，向所述反扭矩装置发送扭矩平衡维持指令，其中，所述扭矩平衡维持指令中携带反扭矩信息，所述反扭矩信息为通过监测所述多旋翼无人机的飞行状态确定得到，所述飞行状态包括飞行角度和飞行角速度；

响应于所述扭矩平衡维持指令，控制所述反扭矩制动机带动所述反扭矩组件转动，以维持所述多旋翼无人机的扭矩平衡。

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