CN114212250A - 一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器，采用倾转舵机驱动直流无刷电机转过一个角度来实现旋翼倾转。通过改变旋翼的安装角度使旋翼拉力方向发生改变，从而使六旋翼飞行器实现位置改变。本发明通过控制倾转舵机使飞行旋翼向前后或者左右方向转动角度达到水平向前或后退、水平向左或向右飞行的目的。本发明通过调整前后两组电机转速，差速驱动旋翼拉力使飞行平台姿态始终保持水平锁定。

Description

一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器

技术领域

本发明涉及旋翼飞行器设计技术领域，更特别地说，是指一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器。

背景技术

任何由人制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的飞行物体称为飞行器。在大气层中飞行的称为航空器。如飞机、气球、飞艇、直升机、滑翔机等。在大气层以外飞行的称为航天器。如人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、空问站等。六旋翼飞行器 (Hexrcopter)是一种具有六个旋翼轴的能够垂直起降的飞行器。其每个轴上的电动机转动带动旋翼从而产生升推力。六个旋翼均匀分布在机体四周、正反转成对配置。通过改变不同旋翼之间的转速来实现各种飞行动作。

由于六旋翼飞行器具有结构简单、飞行稳定、易于操作、携带方便、安全性高等特点，近年来多旋翼飞行器在国内外各个领域都有大量应用。和传统直升机相比，它有许多优点：它的旋翼总距固定，结构简单。每个旋翼的叶片比较短，叶片末端的线速度慢，发生碰撞时冲击力小，不容易损坏，对人也更安全。传统六旋翼飞行器系统组成，无人六旋翼飞行器系统分为天上的飞行器与地面的操纵控制两部分。六旋翼飞行器系统主要由飞行器、地面控制站和数据链路系统组成，其中飞行器中飞行平台、动力系统和电气系统决定了飞行器的最大载荷、续航时间等技术指标态。

常规的六旋翼飞行器一般采用对称结构，各向具有基本相同的飞行性能，这样虽然保证了多旋翼无人机具有良好的机动性。当六旋翼飞行器需要前进飞行时，通过增大设置在机身后部两组旋翼的转速，使后面两组旋翼产生的升力大于前面两组旋翼产生的升力从而使六旋翼飞行器产生低头的姿态，通过六组旋翼所产生升力的水平分量达到使六旋翼飞行器飞行移动的目的；这样虽然操作简单，但传统六旋翼飞行器机身在移动飞行过程中整个机身平台始终处于一个倾斜状态，而且前进方向上的气动性能并不是最优的，这样就直接导致了其在飞行时的飞行速度和加速度较小，且在飞行移动的过程中机体平台不能保持一个水平的姿态，这无疑会增大巡航时的阻力，不利于提升无人机的续航时间以及巡航速度。

发明内容

为了满足运载特殊物品或实现空中跑道等功能，需要使飞行器平台姿态始终保持水平锁定飞行，为此本发明设计了一种具有水平姿态锁定能力的六旋翼飞行器。

本发明要解决的技术问题是，提供新型倾转六旋翼飞行器来代替传统六旋翼飞行器的方案，通过控制倾转舵机改变飞行旋翼的安装角度使六旋翼实现平移飞行运动，使机身平台保持水平，保证六旋翼飞行器飞行时始终处于水平姿态锁定飞行，机身产生最大的升力，提升六旋翼飞行器的飞行速度以及续航时间，从而减低温度场变化、风切变、突风等不稳定因素引起机体沉浮运动模态的影响，并加快其反应速度以便提高在扰动中的作业能力和效率。

本发明设计的一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器，其特征在于：通过倾转动力子单元实现六旋翼飞行平台的位置运动和水平姿态锁定能力；

六旋翼飞行平台中的旋翼安装在直流无刷电机的输出轴上，直流无刷电机安装在倾转舵机的舵盘上，倾转舵机的A连接端安装在固定座的BA支臂的BA圆柱上，倾转舵机的B连接端安装在固定座的BB支臂的BB圆柱上，倾转舵机相对BA圆柱与BB 圆柱转动；固定座的BA通孔中连接有连接杆的一端；

六旋翼飞行平台中的六个旋翼的安装角度相对质心点的预设位置值分别为，第一旋翼(1A)的初始位置记为P_1A(-130,381,75)，第二旋翼(1B)的初始位置记为P_1B(-452,0,75)，第三旋翼(1C)的初始位置记为P_1C(-130,-381,75)，第四旋翼 (1D)的初始位置记为P_1D(130,-381,75)，第五旋翼(1E)的初始位置记为 P_1E(452,0,75)，第六旋翼(1F)的初始位置记为P_1F(130,381,75)；

飞行器运动时通常会受到外界环境及自身振动等扰动，飞行器受到的姿态扰动主要分为俯仰和滚转两个方向；通过控制第一直流无刷电机(2A1)，第三直流无刷电机(2C1)，第四直流无刷电机(2D1)和第六直流无刷电机(2F1)的电机转速抵消姿态扰动，实现姿态锁定；对于第二直流无刷电机(2B1)和第五直流无刷电机(2E1) 在姿态锁定时，维持当前工作状态。

本发明新型六旋翼飞行器，是通过调整倾转舵机改变旋翼拉力方向同时调整电机转速实现各方向位置运动，在六旋翼进行前进、后退或者左右平飞时，不影响机身姿态变化，可以使机身始终保持水平，实现姿态锁定；在飞行控制子单元中的飞行状态为：

(A)悬停时：(F1+F2+F3+F4+F5+F6)＝Mg；

(B)爬升时：(F1+F2+F3+F4+F5+F6)>Mg；

(C)下降时：(F1+F2+F3+F4+F5+F6)<Mg；

(D)前进加速和后退减速时：

(E)向左和向右运动时：

本发明设计的具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的优点在于：

①本发明设计的六旋翼飞行器，通过控制倾转舵机使旋翼的位置发生变化，在六旋翼进行前进、后退或者左右飞行时，可以使飞行平台始终保持水平姿态锁定，从而达到一些运载特殊物品的能力。

②本发明设计的六旋翼飞行器，是通过控制倾转舵机使旋翼位置发生改变，在六旋翼进行前进或者后退飞行时，大大减小了六旋翼飞行器机体倾斜所产生的阻力。

③本发明设计的六旋翼飞行器，使用倾转动力单元替换了传统的六旋翼飞行器的动力单元。

附图说明

图1是本发明的六旋翼飞行器系统的组成框图。

图2是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的飞行状态图。

图3是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的飞行过程图。

图4是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的结构图。

图4A是本发明未装配机身上平台的具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的结构图。

图4B是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的正视图。

图4C是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的右视图。

图4D是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的俯视图。

图4E是本发明具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器的仰视图。

图5是本发明中机身上平台的结构图。

图6是本发明中机身下平台的结构图。

图7是本发明中第一旋翼驱动组件2A的结构图。

图7A是本发明中第一旋翼驱动组件2A的另一视角结构图。

图7B是本发明中第一旋翼驱动组件2A的第一固定座2A3的结构图。

图8是本发明锁卡件与机身下平台的结构图。

图8A是本发明第一锁卡件的结构图。

图8B是本发明第一锁卡件的另一视角结构图。

图9是本发明第一肘接件与第一起落架的结构图。

图9A是本发明第一肘接件的分解图。

图10是本发明第二肘接件与第二起落架的结构图。

图10A是本发明第二肘接件的分解图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1所示的六旋翼飞行器系统，本发明设计的具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器系统是在飞行控制子单元中进行了改进。本发明是将图2、图3与图1 进行结合，对飞行控制子单元的改进是因本发明增加了倾转舵机来实现旋翼角度的调节，采用舵机固定座来安装倾转舵机，将直流无刷电机安装在舵机的输出盘上。对于旋翼相对质心点P_质心(x,y,z)的安装位置以及不同编号舵机、电机的操纵工作指令。

参见图1所示，本发明设计的一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器系统包括有飞行平台、供电子单元、控制子单元和倾转动力子单元。倾转动力子单元中的倾转舵机构成了倾转子单元，直流无刷电机、电调和动力电源构成了动力子单元。

参见图4、图4A、图4B、图4C、图4D、图4E所示，本发明设计的六旋翼飞行器包括有旋翼、旋翼驱动组件、连接杆、机身上平台4、机身下平台5、第一起落架 6、第二起落架7、锁卡件、第一肘接件9A、第二肘接件9B。

其中：旋翼是指结构相同的第一旋翼1A、第二旋翼1B、第三旋翼1C、第四旋翼1D、第五旋翼1E、第六旋翼1F。

其中：旋翼驱动组件是指结构相同的第一旋翼驱动组件2A、第二旋翼驱动组件2B、第三旋翼驱动组件2C、第四旋翼驱动组件2D、第五旋翼驱动组件2E、第六旋翼驱动组件2F。在本发明中，每个旋翼驱动组件由直流无刷电机、倾转舵机和固定座构成。即：图7、图7A所示的第一旋翼驱动组件2A由第一直流无刷电机2A1、第一倾转舵机2A2和第一固定座2A3构成。

其中：连接杆是指结构相同的第一连接杆3A、第二连接杆3B、第三连接杆3C、第四连接杆3D、第五连接杆3E、第六连接杆3F。

其中：锁卡件是指结构相同的第一锁卡件8A、第二锁卡件8B、第三锁卡件8C、第四锁卡件8D、第五锁卡件8E、第六锁卡件8F。

旋翼

参见图4、图4A所示，第一旋翼1A安装在第一旋翼驱动组件2A的第一直流无刷电机2A1的电机输出轴上。

第二旋翼1B安装在第二旋翼驱动组件2B的第二直流无刷电机的电机输出轴上。

第三旋翼1C安装在第三旋翼驱动组件2C的第二直流无刷电机的电机输出轴上。

第四旋翼1D安装在第四旋翼驱动组件2D的第三直流无刷电机的电机输出轴上。

第五旋翼1E安装在第五旋翼驱动组件2E的第四直流无刷电机的电机输出轴上。

第六旋翼1F安装在第六旋翼驱动组件2F的第五直流无刷电机的电机输出轴上。

旋翼驱动组件

在本发明中，旋翼驱动组件第一方面为旋翼提供升力，第二方面为旋翼提供不同的飞行角度(调节倾转舵机的倾转角度，如图7A所示，倾转舵机绕A连接端和B连接端实现顺时或逆时转动一个角度，使得安装在直流无刷电机输出轴上的旋翼在此角度下进行飞行)来实现不同的飞行状态。所述飞行状态包括有爬升、定点悬停、水平加速、水平向左、水平向右、水平减速、下降等七个过程。六个旋翼飞行器上的六个倾转舵机可以单独倾转，以带动无刷直流电机和飞行旋翼转过一个角度，从而使飞行器水平移动飞行时始终可以使机身保持平台水平锁定飞行，使飞行器水平移动飞行时受到的飞行阻力保持最小，以延长飞行器的飞行时间提高作业效率。

第一旋翼驱动组件2A

参见图7、图7A、图7B所示，第一旋翼驱动组件2A包括有第一直流无刷电机 2A1、第一倾转舵机2A2、第一固定座2A3。固定座为一铝合金结构件，用来固定倾转舵机和连接杆的一端。直流无刷电机固定在倾转舵机的舵盘上，通过倾转舵机的转动从而使飞行器在水平方向有一个分力。

第一固定座2A3的一端设有锥形体2A3A，所述锥形体2A3A的中心是BA通孔 2A3B，BA通孔2A3B用于安装第一连接杆3A的一端，第一连接杆3A的另一端安装在第一锁卡件8A上。锥形体2A3A上设有BA销钉孔2A3G和BB销钉孔2A3H，当第一连接杆3A的一端放置到BA通孔2A3B后，通过分别在BA销钉孔2A3G和BB 销钉孔2A3H上放置销钉，实现将第一连接杆3A的一端固定安装到第一固定座2A3 上。

第一固定座2A3的另一端设有BA支臂2A3C、BB支臂2A3E；BA支臂2A3C 上设有BA圆柱2A3D，BA圆柱2A3D上套接有第一倾转舵机2A2一侧的A连接端 2A2A；BB支臂2A3E上设有BB圆柱2A3F，BB圆柱2A3F上套接有第一倾转舵机 2A2另一侧的B连接端2A2B。

在本发明中，第一旋翼驱动组件2A的装配为：第一直流无刷电机2A1的电机输出轴2A1A上连接有第一旋翼1A，第一直流无刷电机2A1的机壳固定在第一倾转舵机 2A2的舵盘上；第一倾转舵机2A2的A连接端2A2A安装在第一固定座2A3的BA支臂2A3C的BA圆柱2A3D上，第一倾转舵机2A2的B连接端2A2B安装在第一固定座2A3的BB支臂2A3E的BB圆柱2A3F上，第一倾转舵机2A2相对BA圆柱2A3D 与BB圆柱2A3F转动。第一固定座2A3的BA通孔2A3B中连接有第一连接杆3A 的一端。

在本发明中，第一旋翼驱动组件2A中的第一倾转舵机2A2依据收到的第一舵机倾转指令实现绕BA圆柱2A3D与BB圆柱2A3F转动，从而实现带动第一直流无刷电机2A1完成一个运动角度，该运动角度带动了第一旋翼1A的升力角度的变化。因为，第一直流无刷电机2A1安装在第一倾转舵机2A2的舵盘上，第一直流无刷电机2A1 的输出轴上安装了第一旋翼1A。所以，在第一直流无刷电机2A1随第一倾转舵机2A2 倾转一个角度(即运动角度)后，第一旋翼1A也转过了一个角度(即旋翼升力角度)。本发明采用直流无刷电机固定在倾转舵机上，通过倾转舵机的转动从而使本发明设计的六旋翼飞行器在水平方向有一个分力。

在本发明中，直流无刷电机与旋翼组成本发明设计的六旋翼飞行器的动力单元，通过直流无刷电机带动旋翼完成旋转工作。无刷直流电机固定连接在倾转舵机的舵盘上，旋翼固连在直流无刷电机的电机输出轴上。

第二旋翼驱动组件2B

参见图4、图4A所示，第二旋翼驱动组件2B由第二直流无刷电机、第二倾转舵机和第二固定座构成。第二直流无刷电机的输出轴上安装有第二旋翼1B，第二直流无刷电机的机壳安装在第二倾转舵机的舵盘上。第二倾转舵机的两个连接端分别安装在第二固定座的两个圆柱上，第二固定座的锥形体上安装有第二连接杆3B的一端。

第三旋翼驱动组件2C

参见图4、图4A所示，第三旋翼驱动组件2C由第三直流无刷电机、第三倾转舵机和第三固定座构成。第三直流无刷电机的输出轴上安装有第三旋翼1C，第三直流无刷电机的机壳安装在第三倾转舵机的舵盘上。第三倾转舵机的两个连接端分别安装在第三固定座的两个圆柱上，第三固定座的锥形体上安装有第三连接杆3C的一端。

第四旋翼驱动组件2D

参见图4、图4A所示，第四旋翼驱动组件2D由第四直流无刷电机、第四倾转舵机和第四固定座构成。第四直流无刷电机的输出轴上安装有第四旋翼1D，第四直流无刷电机的机壳安装在第四倾转舵机的舵盘上。第四倾转舵机的两个连接端分别安装在第四固定座的两个圆柱上，第四固定座的锥形体上安装有第四连接杆3D的一端。

第五旋翼驱动组件2E

参见图4、图4A所示，第五旋翼驱动组件2E由第五直流无刷电机、第五倾转舵机和第五固定座构成。第五直流无刷电机的输出轴上安装有第五旋翼1E，第五直流无刷电机的机壳安装在第五倾转舵机的舵盘上。第五倾转舵机的两个连接端分别安装在第五固定座的两个圆柱上，第五固定座的锥形体上安装有第五连接杆3E的一端。

第六旋翼驱动组件2F

参见图4、图4A所示，第六旋翼驱动组件2F由第六直流无刷电机、第六倾转舵机和第六固定座构成。第六直流无刷电机的输出轴上安装有第六旋翼1F，第六直流无刷电机的机壳安装在第六倾转舵机的舵盘上。第六倾转舵机的两个连接端分别安装在第六固定座的两个圆柱上，第六固定座的锥形体上安装有第六连接杆3F的一端。

连接杆

在本发明中，连接杆用于实现机身与旋翼驱动组件的连接，也间接的实现旋翼的连接。更重要的是通过连接杆是为了确定出每一个旋翼的空间位置。用碳纤维作为连接杆材料可以大大减轻飞行器的自重从而减小飞行器的负载。

第一连接杆3A

参见图4、图4A所示，第一连接杆3A的一端安装在第一旋翼驱动组件2A的第一固定座2A3的锥形体2A3A的BA通孔中，第一连接杆3A的另一端安装在第一锁卡件8A上，即第一连接杆3A的另一端顺次穿过HA通孔8A5、HB通孔8A6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第一锁卡件8A固定卡紧第一连接杆3A的另一端。

第二连接杆3B

参见图4、图4A所示，第二连接杆3B的一端安装在第二旋翼驱动组件2B的第二固定座2B3的锥形体2B3A的BB通孔中，第二连接杆3B的另一端安装在第一肘接件9A的ID锁卡件9A6、IC锁卡件9A5和第二锁卡件8B上，即第二连接杆3B的另一端顺次穿过ID通孔9A6C、IC通孔9A5C、HA通孔8A5、HB通孔8A6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第一肘接件9A中的锁卡件、第二锁卡件8B固定卡紧第二连接杆3B的另一端。

第三连接杆3C

参见图4、图4A所示，第三连接杆3C的一端安装在第三旋翼驱动组件2C的第三固定座2C3的锥形体2C3A的BC通孔中，第三连接杆3C的另一端安装在第三锁卡件8C上，即第三连接杆3C的另一端顺次穿过HE通孔8C5、HF通孔8C6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第三锁卡件8C固定卡紧第三连接杆3C的另一端。

第四连接杆3D

参见图4、图4A所示，第四连接杆3D的一端安装在第四旋翼驱动组件2D的第四固定座2D3的锥形体2D3A的BD通孔中，第四连接杆3D的另一端安装在第四锁卡件8D上，即第四连接杆3D的另一端顺次穿过HG通孔8D5、HH通孔8D6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第四锁卡件8D固定卡紧第四连接杆3D的另一端。

第五连接杆3E

参见图4、图4A所示，第五连接杆3E的一端安装在第五旋翼驱动组件2E的第五固定座2E3的锥形体2E3A的BE通孔中，第五连接杆3E的另一端安装在第二肘接件9B的JD锁卡件9B6、JC锁卡件9B5和第五锁卡件8E上，即第五连接杆3E 的另一端顺次穿过JD通孔9B6C、JC通孔9B5C、HI通孔8E5、HJ通孔8E6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第二肘接件9B中的锁卡件、第五锁卡件8E固定卡紧第五连接杆3E的另一端。

第六连接杆3F

参见图4、图4A所示，第六连接杆3F的一端安装在第六旋翼驱动组件2F的第六固定座2F3的锥形体2F3A的BF通孔中，第六连接杆3F的另一端安装在第六锁卡件8F上，即第六连接杆3F的另一端顺次穿过HK通孔8F5、HL通孔8F6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第六锁卡件8F固定卡紧第六连接杆3F的另一端。

机身上平台4

参见图4、图4A、图5所示，机身上平台4上设有DA螺纹孔4A、DB螺纹孔 4B、DC螺纹孔4C、DD螺纹孔4D、DE螺纹孔4E、DF螺纹孔4F、DG螺纹孔4G、 DH螺纹孔4H、DI螺纹孔4I、DJ螺纹孔4J、DK螺纹孔4K、DL螺纹孔4L。本发明设计的机身上平台4通过螺纹孔来指定安装器件的装配位，这是为了减轻整个六旋翼飞行器的总重量，而轻量化设计了机身上平台4。

机身下平台5

参见图4、图4A、图6所示，机身下平台5上设有EA螺纹孔5A、EB螺纹孔 5B、EC螺纹孔5C、ED螺纹孔5D、EE螺纹孔5E、EF螺纹孔5F、EG螺纹孔5G、 EH螺纹孔5H、EI螺纹孔5I、EJ螺纹孔5J、EK螺纹孔5K、EL螺纹孔5L。本发明设计的机身下平台5通过螺纹孔来指定安装器件的装配位，这是为了减轻整个六旋翼飞行器的总重量，而轻量化设计了机身下平台5。

起落架

参见图4、图4A、图9、图10所示，为了实现本发明设计的六旋翼飞行器的支撑与平稳降落落地，设计了第一起落架6和第二起落架7。

第一起落架6上的第一起落架支撑杆6A一端安装在第一肘接件9A的IA锁卡件 9A3与IB锁卡件9A4上，第一起落架支撑杆6A另一端安装在第一起落架落地杆6B 上。

第二起落架7上的第二起落架支撑杆7A一端安装在第二肘接件9B的JA锁卡件 9B3与JB锁卡件9B4上，第二起落架支撑杆7A另一端安装在第二起落架落地杆7B 上。

锁卡件

参见图5、图6、图8、图8A、图8B所示，本发明锁卡件采用分离锁扣设计，一方面是为了保证旋翼的安装角度，另一方面是为了节约装配时间、拆卸时间。在维持锁卡件中安装的连接杆的稳定性的同时，根据机身下平台5上的安装位对各个锁卡件进行螺钉固定下锁扣，达到旋翼的安装角度的分配。

在本发明中，每个锁卡件由4个结构相同的锁扣组成，每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。两个锁扣的半圆形凹槽相对放置形成一个用于安装连接杆另一端的通孔。

第一锁卡件8A包括有结构相同的AA上锁扣8A1、AA下锁扣8A2、AB上锁扣8A3和AB下锁扣8A4。AA上锁扣8A1与AA下锁扣8A2组合后形成HA通孔8A5； AB上锁扣8A3与AB下锁扣8A4组合后形成HB通孔8A6。第一连接杆3A的另一端穿过HA通孔8A5、HB通孔8A6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第一锁卡件8A固定卡紧第一连接杆3A的另一端。

AA上锁扣8A1固定安装在机身上平台4的DA螺纹孔4A处。AB上锁扣8A3 固定安装在机身上平台4的DB螺纹孔4B处。

AA下锁扣8A2固定安装在机身下平台5的EA螺纹孔5A处。AB下锁扣8A4 固定安装在机身下平台5的EB螺纹孔5B处。

第二锁卡件8B中的BA上锁扣固定安装在机身上平台4的DC螺纹孔4C处。 BB上锁扣固定安装在机身上平台4的DD螺纹孔4D处。BA下锁扣固定安装在机身下平台5的EC螺纹孔5C处。BB下锁扣固定安装在机身下平台5的ED螺纹孔5D 处。BA上锁扣与BA下锁扣组合后形成HC通孔；BB上锁扣与BB下锁扣组合后形成HD通孔8B6。第二连接杆3B的另一端穿过HC通孔、HD通孔8B6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第二锁卡件8B固定卡紧第二连接杆3B的另一端。

第三锁卡件8C中的CA上锁扣固定安装在机身上平台4的DE螺纹孔4E处。 CB上锁扣固定安装在机身上平台4的DF螺纹孔4F处。CA下锁扣固定安装在机身下平台5的EE螺纹孔5E处。CB下锁扣固定安装在机身下平台5的EF螺纹孔5F 处。CA上锁扣与CA下锁扣组合后形成HE通孔8C5；CB上锁扣与CB下锁扣组合后形成HF通孔8C6。第三连接杆3C的另一端穿过HE通孔8C5、HF通孔8C6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第三锁卡件8C固定卡紧第三连接杆3C的另一端。

第四锁卡件8D中的DA上锁扣固定安装在机身上平台4的DG螺纹孔4G处。 DB上锁扣固定安装在机身上平台4的DH螺纹孔4H处。DA下锁扣固定安装在机身下平台5的EG螺纹孔5G处。DB下锁扣固定安装在机身下平台5的EH螺纹孔5H 处。DA上锁扣与DA下锁扣组合后形成HG通孔8D5；DB上锁扣与DB下锁扣组合后形成HH通孔8D6。第四连接杆3D的另一端穿过HG通孔8D5、HH通孔8D6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第四锁卡件8D固定卡紧第四连接杆3D的另一端。

第五锁卡件8E中的EA上锁扣固定安装在机身上平台4的DI螺纹孔4I处。EB 上锁扣固定安装在机身上平台4的DJ螺纹孔4J处。EA下锁扣固定安装在机身下平台5的EI螺纹孔5I处。EB下锁扣固定安装在机身下平台5的EJ螺纹孔5J处。EA 上锁扣与EA下锁扣组合后形成HI通孔8E5；EB上锁扣与EB下锁扣组合后形成HJ 通孔。第五连接杆3E的另一端穿过HI通孔8E5、HJ通孔后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第五锁卡件8E固定卡紧第五连接杆3E的另一端。

第六锁卡件8F中的FA上锁扣固定安装在机身上平台4的DK螺纹孔4K处。FB 上锁扣固定安装在机身上平台4的DL螺纹孔4L处。FA下锁扣固定安装在机身下平台5的EK螺纹孔5K处。FB下锁扣固定安装在机身下平台5的EL螺纹孔5L处。 FA上锁扣与FA下锁扣组合后形成HK通孔8F5；FB上锁扣与FB下锁扣组合后形成 HL通孔8F6。第六连接杆3F的另一端穿过HK通孔8F5、HL通孔8F6后，通过螺钉螺纹连接在螺纹孔中实现第六锁卡件8F固定卡紧第六连接杆3F的另一端。

第一肘接件9A

参见图4、图4A、图9、图9A所示，第一肘接件9A包括有IA肘接面板9A1、 IB肘接面板9A2、IA锁卡件9A3、IB锁卡件9A4、IC锁卡件9A5、ID锁卡件9A6。

IA肘接面板9A1上设有用于固定和限位的IA螺纹孔9A1A、IB螺纹孔9A1B、 IC螺纹孔9A1C和ID螺纹孔9A1D。

IB肘接面板9A2上设有用于固定和限位的IE螺纹孔9A2A、IF螺纹孔9A2B、 IG螺纹孔9A2C和IH螺纹孔9A2D。

IA锁卡件9A3包括有结构相同的IA上锁扣9A3A、IA下锁扣9A3B、以及IA螺钉9A3D与IA螺母9A3E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。IA上锁扣9A3A的半圆形凹槽与IA下锁扣9A3B的半圆形凹槽相对放置后形成IA通孔9A3C。IA上锁扣9A3A通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A1的IA螺纹孔9A1A处。IA下锁扣9A3B通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A2的IE螺纹孔 9A2A处。IA锁卡件9A3的夹紧和锁死通过IA螺钉9A3D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上IA螺母9A3E实现。

IB锁卡件9A4包括有结构相同的IB上锁扣9A4A、IB下锁扣9A4B、以及IB 螺钉9A4D与IB螺母9A4E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。IB上锁扣9A4A的半圆形凹槽与IB下锁扣9A4B的半圆形凹槽相对放置后形成IB通孔9A4C。IB上锁扣9A4A通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A1的IB 螺纹孔9A1B处。IB下锁扣9A4B通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A2的IF螺纹孔 9A2B处。IB锁卡件9A4的夹紧和锁死通过IB螺钉9A4D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上IB螺母9A4E实现。

IC锁卡件9A5包括有结构相同的IC上锁扣9A5A、IC下锁扣9A5B、以及IC 螺钉9A5D与IC螺母9A5E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。IC上锁扣9A4A的半圆形凹槽与IC下锁扣9A5B的半圆形凹槽相对放置后形成IC通孔9A5C。IC上锁扣9A5A通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A1的IC 螺纹孔9A1C处。IC下锁扣9A5B通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A2的IG螺纹孔 9A2C处。IC锁卡件9A5的夹紧和锁死通过IC螺钉9A5D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上IC螺母9A5E实现。

ID锁卡件9A6包括有结构相同的ID上锁扣9A5A、ID下锁扣9A6B、以及ID 螺钉9A6D与ID螺母9A6E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。ID上锁扣9A6A的半圆形凹槽与ID下锁扣9A6B的半圆形凹槽相对放置后形成ID通孔9A6C。ID上锁扣9A6A通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A1的ID 螺纹孔9A1D处。ID下锁扣9A6B通过螺钉固定安装在IA肘接面板9A2的IH螺纹孔9A2D处。ID锁卡件9A6的夹紧和锁死通过ID螺钉9A6D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上ID螺母9A6E实现。

第二肘接件9B

参见图4、图4A、图10、图10A所示，第二肘接件9B包括有JA肘接面板9B1、 JB肘接面板9B2、JA锁卡件9B3、JB锁卡件9B4、JC锁卡件9B5、JD锁卡件9B6。

JA肘接面板9B1上设有用于固定和限位的JA螺纹孔9B1A、JB螺纹孔9B1B、 JC螺纹孔9B1C和JD螺纹孔9B1D。

JB肘接面板9B2上设有用于固定和限位的JE螺纹孔9B2A、JF螺纹孔9B2B、 JG螺纹孔9B2C和JH螺纹孔9B2D。

JA锁卡件9B3包括有结构相同的JA上锁扣9B3A、JA下锁扣9B3B、以及JA 螺钉9B3D与JA螺母9B3E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。JA上锁扣9B3A的半圆形凹槽与JA下锁扣9B3B的半圆形凹槽相对放置后形成JA通孔9B3C。JA上锁扣9B3A通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B1的 JA螺纹孔9B1A处。JA下锁扣9B3B通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B2的JE 螺纹孔9B2A处。JA锁卡件9B3的夹紧和锁死通过JA螺钉9B3D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上JA螺母9B3E实现。

JB锁卡件9B4包括有结构相同的JB上锁扣9B4A、JB下锁扣9B4B、以及JB 螺钉9B4D与JB螺母9B4E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。JB上锁扣9B4A的半圆形凹槽与JB下锁扣9B4B的半圆形凹槽相对放置后形成JB通孔9B4C。JB上锁扣9B4A通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B1的 JB螺纹孔9B1B处。JB下锁扣9B4B通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B2的JF 螺纹孔9B2B处。JB锁卡件9B4的夹紧和锁死通过JB螺钉9B4D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上JB螺母9B4E实现。

JC锁卡件9B5包括有结构相同的JC上锁扣9B5A、JC下锁扣9B5B、以及JC 螺钉9B5D与JC螺母9B5E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。JC上锁扣9B4A的半圆形凹槽与JC下锁扣9B5B的半圆形凹槽相对放置后形成JC通孔9B5C。JC上锁扣9B5A通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B1的 JC螺纹孔9B1C处。JC下锁扣9B5B通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B2的JG 螺纹孔9B2C处。JC锁卡件9B5的夹紧和锁死通过JC螺钉9B5D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上JC螺母9B5E实现。

JD锁卡件9B6包括有结构相同的JD上锁扣9B5A、JD下锁扣9B6B、以及JD 螺钉9B6D与JD螺母9B6E。每个锁扣上设有螺纹通孔，且锁扣一端的中间部位设有半圆形凹槽。JD上锁扣9B6A的半圆形凹槽与JD下锁扣9B6B的半圆形凹槽相对放置后形成JD通孔9B6C。JD上锁扣9B6A通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B1的 JD螺纹孔9B1D处。JD下锁扣9B6B通过螺钉固定安装在JA肘接面板9B2的JH 螺纹孔9B2D处。JD锁卡件9B6的夹紧和锁死通过JD螺钉9B6D穿过锁扣上的螺纹孔后连接上JD螺母9B6E实现。

飞行控制子单元

在本发明中，飞行控制子单元中的操纵控制结构如图2所示，机身姿态控制通过调整前后两组电机转速实现无人机的俯仰、滚转和偏航姿态运动。本发明不通过改变机身姿态实现六旋翼位置控制，而是通过调整倾转舵机改变旋翼拉力方向同时调整电机转速实现各方向位置运动，在六旋翼进行前进、后退或者左右平飞时，可以使机身始终保持水平。飞行过程控制方式如图3所示，根据飞行任务将本发明所述倾转六旋翼飞行过程分为爬升、定点悬停、水平加速、水平向左、水平向右、水平减速、下降等七个过程，其中爬升、下降和定点悬停通过同时调整六个旋翼电机转速实现无人机垂直方向运动；水平加速和减速运动通过倾转前后两组电机，改变旋翼拉力方向，同时增加四个倾转电机转速，维持垂直方向分力以抵消重力，水平方向的分力使飞机加速或减速；水平向左和水平向右运动通过倾转中间一组电机，向左或向右倾转，同时增加中间两电机转速，使旋翼倾转时拉力的垂直分力抵消重力，水平分力提供向左或向右的加速度。飞行控制子单元的主芯片为STM32F4系列。

旋翼位置

本发明设计的六旋翼飞行器的质心点位置记为P_质心(x,y,z)，且 P_质心(x,y,z)＝0,0,0，坐标系如图4所示，通过描述六旋翼飞行器从初始位置起飞降落至目标点的过程，详细介绍本发明所设计的倾转六旋翼飞机控制方法。具体地，无人机初始静止在地面，初始位置坐标(0，0，0)，x正方向为初始机头方向，z正方向为垂直向上，y正方向为初始机身向左方向。第一旋翼1A的位置记为 P_1A(x_1A,y_1A,z_1A)，第二旋翼1B的位置记为P_1B(x_1B,y_1B,z_1B)，第三旋翼1C的位置记为P_1C(x_1C,y_1C,z_1C)，第四旋翼1D的位置记为P_1D(x_1D,y_1D,z_1D)，第五旋翼 1E的位置记为P_1E(x_1E,y_1E,z_1E)，第六旋翼1F的位置记为P_1F(x_1F,y_1F,z_1F)。在本发明中，通过改变旋翼的安装角度使六旋翼在飞行移动时，使机身保持水平。初始时的六个旋翼的安装角度相对质心点的预设位置值分别为，第一旋翼1A的初始位置记为 P_1A(-130,381,75)，第二旋翼1B的初始位置记为P_1B(-452,0,75)，第三旋翼1C 的初始位置记为P_1C(-130,-381,75)，第四旋翼1D的初始位置记为 P_1D(130,-381,75)，第五旋翼1E的初始位置记为P_1E(452,0,75)，第六旋翼1F 的初始位置记为P_1F(130,381,75)。

旋翼产生的拉力

在本发明中，第一旋翼1A产生的拉力记为F1，第二旋翼1B产生的拉力记为F2，第三旋翼1C产生的拉力记为F3，第四旋翼1D产生的拉力记为F4，第五旋翼1E产生的拉力记为F5，第六旋翼1F产生的拉力记为F6。

直流无刷电机转速

在本发明中，第一直流无刷电机2A1的转速记为VN_2A1，第二直流无刷电机 2B1的转速记为VN_2B1，第三直流无刷电机2C1的转速记为VN_2C1，第四直流无刷电机2D1的转速记为VN_2D1，第五直流无刷电机2E1的转速记为VN_2E1，第六直流无刷电机2F1的转速记为VN_2F1。

为了方便说明每个直流无刷电机驱动旋翼产生的拉力，本发明设计的六旋翼飞行器中采用电机转速来表征拉力。

倾转舵机的转动角度

在本发明中，第一倾转舵机2A2的倾转角度记为β_2A2，第二倾转舵机2B2的倾转角度记为β_2B2，第三倾转舵机2C2的倾转角度记为β_2C2，第四倾转舵机2D2 的倾转角度记为β_2D2，第五倾转舵机2E2的倾转角度记为β_2E2，第六倾转舵机 2F2的倾转角度记为β_2F2。依据第一旋翼1A与第三旋翼1C、第四旋翼1D与第六旋翼1F的安装位置使得第一倾转舵机2A2与第三倾转舵机2C2、第四倾转舵机2D2 与第六倾转舵机2F2实现的是前后飞行状态时的倾转角度。依据第二旋翼1B与第五旋翼1E的安装位置使得第二倾转舵机2B2与第五倾转舵机2E2实现的是左右飞行状态时的倾转角度。

飞行控制原理介绍

飞行器的位置控制指令可以分为爬升/下降/悬停的高度控制，前进(加速)/后退(减速)的前后位置控制和向左/向右的水平位置控制三个方向，控制飞行器实现三个自由度的位置运动。

高度控制时，当2A1，2B1，2C1，2D1，2E1，2F1号电机的旋翼拉力与飞行器总重量相等时，即(F1+F2+F3+F4+F5+F6)＝Mg，Mg表示本发明六旋翼飞行器的总重量(或称重力)，飞行器在竖直方向保持平衡，飞行器高度维持不变，实现悬停运动。当2A1，2B1，2C1，2D1，2E1，2F1号电机的旋翼拉力大于飞行器总重量时，即

飞行器受到向上的拉力大于飞行器受到向下的重力，飞行器高度增加，进行爬升运动。反之进行下降运动，即

飞行器受到向上的拉力小于飞行器受到向下的重力。

前后位置控制时，当2A2，2C2，2D2，2F2号舵机向前倾斜时，2A1，2C1，2D1， 2F1号电机的旋翼拉力方向改变，产生向前的分力提供飞行器向前的加速度，即

Ma表示本发明六旋翼飞行器产生的旋翼总拉力在水平方向的分力，实现飞行器向前加速运动。在舵机倾转改变旋翼拉力方向时，增加2A1，2C1，2D1，2F1号电机转速，使旋翼拉力的垂直分力与重力保持平衡，即

使飞行器前后运动时保持高度。

水平位置控制时，当2B2，2F2号舵机向左倾斜时，2B1，2F1号电机的旋翼拉力方向改变，产生向左的分力提供飞行器向左的加速度，即 (F2×sin(β_2B2)+F5×sin(β_2E2))＝Ma，实现飞行器向左运动。在舵机倾转改变旋翼拉力方向时，增加2B1，2F1号电机转速，使旋翼拉力的垂直分力与重力保持平衡，即(F2×cos(β_2B2)+F5×cos(β_2E2))＝Mg，使飞行器水平运动时保持高度。

水平位置控制时，当2B2，2F2号舵机向右倾斜时，2B1，2F1号电机的旋翼拉力方向改变，产生向右的分力提供飞行器向右的加速度，即(F2×sin(β_2B2)+F5×sin(β_2E2))＝Ma，实现飞行器向右运动。在舵机倾转改变旋翼拉力方向时，增加2B1，2F1号电机转速，使旋翼拉力的垂直分力与重力保持平衡，即(F2×cos(β_2B2)+F5×cos(β_2E2))＝Mg，使飞行器水平运动时保持高度。

在本发明中，进行位置改变的同时时刻保持飞行器姿态水平，锁定飞行器姿态。飞行器运动时通常会受到外界环境及自身振动等扰动，飞行器受到的姿态扰动主要分为俯仰和滚转两个方向。通过控制第一直流无刷电机2A1，第三直流无刷电机2C1，第四直流无刷电机2D1和第六直流无刷电机2F1的电机转速抵消姿态扰动，实现姿态锁定。其中第一直流无刷电机2A1与第四直流无刷电机2D1的电机旋转方向和第三直流无刷电机2C1与第六直流无刷电机2F1的电机旋转方向是相反的。

当飞行器姿态保持水平并稳定时，控制第一直流无刷电机2A1，第三直流无刷电机2C1，第四直流无刷电机2D1和第六直流无刷电机2F1的电机转速均相同，则第一旋翼1A、第三旋翼1C、第四旋翼1D和第六旋翼1F产生的拉力保持平衡，使得本发明六旋翼飞行器在俯仰和滚转方向继续保持平衡。即

VN_2A1＝VN_2C1＝VN_2D1＝VN_2F1。维持姿态锁定。

当飞行器受到扰动而低头时，使第一旋翼1A在第一直流无刷电机2A1的驱动下产生的拉力和第六旋翼1F在第六直流无刷电机2F1的驱动下产生的拉力大于第三旋翼1C在第三直流无刷电机2C1的驱动下产生的拉力和第四旋翼1D在第四直流无刷电机2D1的驱动下产生的拉力，飞行器做机头向上倾斜动作补偿低头扰动。简而言之，即箭头前方两电机拉力大于后方两电机拉力，即 (VN_2A1＝VN_2F1)＞(VN_2C1＝VN_2D1)，从而消除飞行器的低头扰动，使姿态维持水平。

当飞行器受到扰动而抬头时，使第一旋翼1A在第一直流无刷电机2A1的驱动下产生的拉力和第六旋翼1F在第六直流无刷电机2F1的驱动下产生的拉力小于第三旋翼1C在第三直流无刷电机2C1的驱动下产生的拉力和第四旋翼1D在第四直流无刷电机2D1的驱动下产生的拉力，飞行器做机头向下倾斜动作补偿抬头扰动。简而言之，即箭头前方两电机拉力小于后方两电机拉力，即 (VN_2A1＝VN_2F1)＜(VN_2C1＝VN_2D1)，从而消除飞行器的抬头扰动，使姿态维持水平。

当飞行器受到扰动而向左倾斜时，使第一旋翼1A在第一直流无刷电机2A1的驱动下产生的拉力和第三旋翼1C在第三直流无刷电机2C1的驱动下产生的拉力大于第四旋翼1D在第四直流无刷电机2D1的驱动下产生的拉力和第六旋翼1F在第六直流无刷电机2F1的驱动下产生的拉力，飞行器向右倾斜动作补偿左倾斜扰动。简而言之，即飞行器左方两电机拉力大于右方两电机拉力，即 (VN_2A1＝VN_2C1)＞(VN_2D1＝VN_2F1)，从而消除飞行器的左倾斜扰动，使姿态维持水平。

当飞行器受到扰动而向右倾斜时，使第一旋翼1A在第一直流无刷电机2A1的驱动下产生的拉力和第三旋翼1C在第三直流无刷电机2C1的驱动下产生的拉力小于第四旋翼1D在第四直流无刷电机2D1的驱动下产生的拉力和第六旋翼1F在第六直流无刷电机2F1的驱动下产生的拉力，飞行器向左倾斜动作补偿右倾斜扰动。简而言之，即飞行器左方两电机拉力小于右方两电机拉力，即 (VN_2A1＝VN_2C1)＜(VN_2D1＝VN_2F1)，从而消除飞行器的右倾斜扰动，使姿态维持水平。

除了维持飞行器俯仰和滚转方向姿态水平，飞行器还可以进行偏航运动调整航向，第一直流无刷电机2A1和第四直流无刷电机2D1为顺时针旋转；第三直流无刷电机 2C1和第六直流无刷电机2F1为逆时针旋转；则在旋翼旋转过程中，安装在第一直流无刷电机2A1输出轴上的第一旋翼1A对电机轴产生了逆时针方向的反扭力；安装在第四直流无刷电机2D1输出轴上的第四旋翼1D对电机轴产生了逆时针方向的反扭力。安装在第三直流无刷电机2C1输出轴上的第三旋翼1C对电机轴产生了顺时针方向的反扭力；安装在第六直流无刷电机2F1输出轴上的第六旋翼1F对电机轴产生了顺时针方向的反扭力；故反扭力作用在飞行器机身上时，当第一旋翼1A和第四旋翼1D上的反扭力与第三旋翼1C和第六旋翼1F上的反扭力达到平衡时，飞行器航向不发生变化。即(VN_2A1+VN_2D1)＝(VN_2C1+VN_2F1)。

在偏航运动时，飞行器逆时针旋转偏航动作为 (VN_2A1+VN_2D1)>(VN_2C1+VN_2F1)。

在偏航运动时，飞行器顺时针旋转偏航动作为 (VN_2A1+VN_2D1)<(VN_2C1+VN_2F1)。

在本发明中，旋翼总拉力大于重力，飞机爬升至目标高度H时，调整六个旋翼电机转速，使(F1+F2+F3+F4+F5+F6)＝Mg，即旋翼总拉力等于重力，实现在(0,0,H) 点定点悬停。加速前进时，同时倾转舵机(2A2与2C2、2D2与2F2)提供倾转前后两组电机(2A1与2C1、2D1与2F1)，改变旋翼拉力方向，同时增加四个倾转电机转速，保持倾转旋翼的拉力在垂直方向的分力依旧可以抵消重力，水平方向分力提供前进加速度。通过向前倾转前后两组电机使本发明六旋翼飞行器前进，同时保持垂直分力抵消重力，保持飞行高度，前飞至目标位置。本发明所设计的倾转控制方法可以通过单独倾转舵机提供倾转电机的方式改变旋翼拉力方向，而不需要改变机身姿态，在进行加减速水平运动时机身可以保持水平或任意姿态，将位置控制与机身姿态控制独立，飞机位置改变时不影响姿态变化，机身姿态可以保持平稳。水平向左或向右运动时，通过第二倾转舵机2B2调整第二直流无刷电机2B1的侧向倾角，改变旋翼拉力的侧向分力；第五倾转舵机2E2调整第五直流无刷电机2E1的侧向倾角，改变旋翼拉力的侧向分力，保持倾转旋翼的拉力在垂直方向的分力依旧可以抵消重力，侧向分力提供水平运动的加速度。通过第二倾转舵机2B2调整第二直流无刷电机2B1向左倾转使飞行器向左水平运动，同时保持垂直分力抵消重力，保持飞机高度，向左平飞至目标位置。下降时，通过同时减小六个旋翼电机转速，即旋翼总拉力小于重力，飞行器逐渐下降至地面停稳。

为了考虑在向前飞行时，倾转舵机偏转角度过大时，会使飞行过程中的旋翼和碳纤维连接杆存在碰撞情况，本发明采用前面两个舵机(2A2、2F2)向上偏转，给飞行器提供一个水平向前的拉力，后面两个倾转舵机(2C2、2D2)向下偏转相同角度，且使飞行旋翼的安装方向与前面的两个方向相反，电机的转向还是和前面一致，这时可以给飞行器提供一个水平向前推力，而由于飞行器左右偏转飞行时，需要舵机(2B2 或者2E2)的倾转角度较小，这样就解决了飞行器在前飞时由于舵机倾转角度过大会存在打杆的风险。

Claims (3)

1.一种具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器，其特征在于：通过倾转动力子单元实现六旋翼飞行平台的位置运动和水平姿态锁定能力；

六旋翼飞行平台中的旋翼安装在直流无刷电机的输出轴上，直流无刷电机安装在倾转舵机的舵盘上，倾转舵机的A连接端安装在固定座的BA支臂的BA圆柱上，倾转舵机的B连接端安装在固定座的BB支臂的BB圆柱上，倾转舵机相对BA圆柱与BB圆柱转动；固定座的BA通孔中连接有连接杆的一端；

六旋翼飞行平台中的六个旋翼的安装角度相对质心点的预设位置值分别为，第一旋翼(1A)的初始位置记为P_1A(-130,381,75)，第二旋翼(1B)的初始位置记为P_1B(-452,0,75)，第三旋翼(1C)的初始位置记为P_1C(-130,-381,75)，第四旋翼(1D)的初始位置记为P_1D(130,-381,75)，第五旋翼(1E)的初始位置记为P_1E(452,0,75)，第六旋翼(1F)的初始位置记为P_1F(130,381,75)；

飞行器运动时通常会受到外界环境及自身振动等扰动，飞行器受到的姿态扰动主要分为俯仰和滚转两个方向；通过控制第一直流无刷电机(2A1)，第三直流无刷电机(2C1)，第四直流无刷电机(2D1)和第六直流无刷电机(2F1)的电机转速抵消姿态扰动，实现姿态锁定；对于第二直流无刷电机(2B1)和第五直流无刷电机(2E1)在姿态锁定时，维持当前工作状态。

2.根据权利要求1所述的具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器，其特征在于：飞通过调整倾转舵机改变旋翼拉力方向同时调整电机转速实现各方向位置运动，在六旋翼进行前进、后退或者左右平飞时，不影响机身姿态变化，可以使机身始终保持水平，实现姿态锁定；在飞行控制子单元中的飞行状态为：

(A)悬停时：(F1+F2+F3+F4+F5+F6)＝Mg；

(B)爬升时：(F1+F2+F3+F4+F5+F6)>Mg；

(C)下降时：(F1+F2+F3+F4+F5+F6)<Mg；

(D)前进加速和后退减速时：

(E)向左和向右运动时：

3.根据权利要求1所述的具有水平姿态锁定能力的新型六旋翼飞行器，其特征在于：控制子单元采用STM32芯片。

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