CN114872891B - 旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置，该旋翼飞行器包括：机身，旋翼组件，旋翼头，设置在旋翼组件桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，间隔设置在机身上表面的多个光耦发射器，以及飞行控制器；当桨叶旋转至光耦发射器对应的位置处时，通过光耦发射器和该桨叶上的光耦接收器，将光耦发射器接收的电机控制信号传输至该桨叶上的驱动电机，以基于电机控制信号控制对应的螺旋桨的转速，实现旋翼组件螺距的调整。取消了机械结构复杂的倾斜盘，简化了飞行器机械结构，且飞行控制可靠性高，不易受空气成分干扰，可适应包含有大气层的外星球、高原地区等空气稀薄地区。

Description

旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置

技术领域

本申请实施例涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置。

背景技术

无人机或无人飞行器，具有体积小、操作灵活、成本低和安全性高的特点，被广泛应用于航拍、监测、搜救、勘查等领域。

旋翼无人机，通常包括多个对称分布的旋翼，每个旋翼分别通过一个电机进行驱动，通过旋翼螺距的控制，实现对无人机飞行的控制，如悬停、垂直运动、俯仰运动、偏航运动等。为了实现对螺距的控制，通常通过旋翼无人机上设置的倾斜盘进行，倾斜盘的机械结构较为复杂，不利于无人机的小型化。同时，倾斜盘这一机械结构容易受到尘土等外来物质的影响，从而导致飞行控制失准。

发明内容

本申请实施例提供一种旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置，无需设置倾斜盘，通过光电耦合器，对旋转至对应角度的旋翼桨叶上设置的电机转速的控制，从而通过调整螺旋桨的转速的方式，实现了对旋翼组件螺距的控制，即实现了飞行器的运动控制。简化了旋翼飞行器的机械结构，且通过光电耦合器不易受到外部环境的干扰，提高了飞行器控制的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种旋翼飞行器，包括机身，旋翼组件，旋翼头，设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在旋翼组件至少部分桨叶根部的光耦接收器，间隔设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器，以及飞行控制器；

其中，所述光耦发射器用于接收所述飞行控制器生成电机控制信号；当桨叶旋转至所述光耦发射器对应的位置处时，通过所述光耦发射器和所述桨叶上的光耦接收器，将所述光耦发射器接收的电机控制信号传输至所述桨叶上的驱动电机；所述驱动电机用于基于接收到的电机控制信号控制对应的螺旋桨的转速，以调整所述旋翼组件的螺距。

可选的，所述多个光耦发射器沿圆形轨迹均匀、间隔设置。

可选的，光耦发射器的数量为12个。

可选的，所述机身朝向所述旋翼头的表面上设置有定位孔，每一所述光耦发射器设置于一个定位孔中。

可选的，所述旋翼飞行器还包括设置在桨叶表面和/或机身表面的太阳能电池薄膜。

可选的，所述飞行控制器具体用于：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成电机控制信号。

可选的，所述机身上设置有方向舵；

所述方向舵在所述旋翼组件下洗气流的作用下，为所述机身提供旋转扭力，以控制所述机身转向。

可选的，所述飞行控制器还用于：

生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

第二方面，本申请实施例还提供了一种飞行器控制方法，应用于旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器 ；

所述方法包括：

获取旋翼组件的旋转控制指令；

根据所述旋转控制指令，生成至少部分光耦发射器对应的电机控制信号；

将所述电机控制信号发送至对应的光耦发射器，以通过对应的光耦发射器以及光耦接收器将所述电机控制信号传输至对应的驱动电机，以通过控制对应的螺旋桨转速的方式调整所述旋翼组件的螺距。

可选的，获取旋翼组件的旋转控制指令，包括：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；

根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成旋翼组件的旋转控制指令。

可选的，所述方法还包括：

生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

第三方面，本申请实施例还提供了一种飞行器控制装置，应用于旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器 ；

所述装置包括：

控制指令获取模块，用于获取旋翼组件的旋转控制指令；

控制信号生成模块，用于根据所述旋转控制指令，生成至少部分光耦发射器对应的电机控制信号；

螺距控制模块，用于将所述电机控制信号发送至对应的光耦发射器，以通过对应的光耦发射器以及光耦接收器将所述电机控制信号传输至对应的驱动电机，以通过控制对应的螺旋桨转速的方式调整所述旋翼组件的螺距。

可选的，控制指令获取模块，具体用于：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；

根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成旋翼组件的旋转控制指令。

可选的，所述装置还包括：

方向舵控制模块，用于生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本申请任意实施例提供的飞行器控制方法。

第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请任意实施例提供的飞行器控制方法。

本申请实施例提供的旋翼飞行器、飞行器控制方法及装置，无需设置结构复杂的倾斜盘，通过控制旋翼组件桨叶末端设置的螺旋桨的转速的方式，实现了旋翼组件螺距的控制，从而实现了飞行器的飞行控制，简化了飞行器的机械结构，有利于飞行器的小型化；为了提高信号传输的可靠性，采用光电耦合器，即光耦发射器和光耦接收器进行飞行控制器生成的电机控制信号的传输，从而基于该电机控制信号进行驱动电机转速的控制；同时，为了简化控制逻辑，将光耦发射器间隔设置在机身的上表面，从而使得桨叶旋转至光耦发射器对应的位置处时，通过桨叶上的光耦接收器将该位置处的光耦发射器接收的电机控制信号传输至该桨叶上设置的驱动电机，从而实现该桨叶上螺旋桨转速的控制，可以通过模拟倾斜盘控制循环螺距的方式，进行旋翼组件循环逻辑的控制，飞行控制器仅需将各电机控制信号发送至对应的光耦发射器即可，便可以实现旋翼组件不同相位处的运动控制。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种倾斜盘的结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的旋翼飞行器的结构示意图；

图3为本申请图2所示实施例中光耦发射器270的分布图；

图4为本申请一个实施例提供的旋翼飞行器机身的结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的桨叶运动过程的示意图；

图6为本申请另一个实施例提供的旋翼飞行器的结构示意图；

图7为本申请一个实施例提供的飞行器控制方法的流程示意图。

附图标记：

10-倾斜盘；

11-上斜盘；

12-下斜盘；

13-连杆；

14-控制杆；

20-操作机构；

200-旋翼飞行器；

210-机身；

211-定位孔；

212-方向舵；

220-旋翼组件；

221-桨叶；

230-旋翼头；

231-螺距滑轨；

240-螺旋桨；

250-驱动电机；

260-光耦接收器；

270-光耦发射器；

280-飞行控制器；

290-太阳能电池薄膜。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

旋翼飞行器，采用无动力驱动的旋翼提供升力的飞行器。如四旋翼飞行器、共轴反浆双旋翼飞行器等。

旋翼飞行器通常包括一倾斜盘，通过操作机构控制倾斜盘的控制杆，从而调整旋翼旋转时不同位置的螺距，实现飞行控制。图1为本申请实施例提供的一种倾斜盘的结构示意图，如图1所示，倾斜盘10包括旋转的上斜盘11和固定的下斜盘12，上斜盘11通过连杆13与旋翼组件的桨叶连接，以使上斜盘11在旋翼组件的带动下旋转；下斜盘12通过控制杆14与操作机构连接，上斜盘11和下斜盘12之间通过轴承（图中未示出）滑动连接。

在控制时，可以通过操作机构（图中未示出）控制倾斜盘10的控制杆14上下移动，从而带动上斜盘11上下偏转，进而使得与上斜盘11连接的旋翼组件的桨叶在沿主轴旋转的同时上下偏转，进而实现了对旋翼组件循环螺距的调整，从而实现了飞行器的飞行控制。

由图1可知，倾斜盘10的机械结构复杂，不适用于小型化飞行器，同时，倾斜盘10中的机械结构容易受到尘土等外来物质的影响，从而导致飞行器控制精度降低，飞行控制可靠性较低。

针对上述问题，本申请提供了一种简易、小巧的旋翼飞行器，该旋翼飞行器无需设置倾斜盘，而是通过控制旋翼组件桨叶末端设置的螺旋桨转速的方式，改变旋翼组件桨叶的推力，从而实现旋翼组件循环螺距的调整，进而实现飞行器的飞行控制；为了提高飞行控制的准确度，采用光电耦合器进行信号传输，同时为了简化控制逻辑，通过设置在旋翼组件多个相位的光耦发射器，控制旋转至对应相位的桨叶上螺旋桨的控制，简化飞行器结构的同时，提高了飞行器控制的可靠性以及简化了飞行器控制的逻辑，使得飞行器可以适用于空气稀薄、空气粉尘较多等复杂环境中，如包含有大气层的外星球、高原地区。

图2为本申请一个实施例提供的旋翼飞行器的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的旋翼飞行器200包括：机身210，旋翼组件220，旋翼头230，设置在旋翼组件220中每个桨叶221末端的螺旋桨240，每一螺旋桨240对应的驱动电机250，设置在旋翼组件220至少部分桨叶221根部的光耦接收器260，间隔设置在机身210朝向旋翼头230的表面的多个光耦发射器270，以及飞行控制器280。

其中，旋翼头230用于固定旋翼组件220。旋翼组件220包括多片桨叶221，如2片、4片、8片等，图2中以2片为例，桨叶221成对设置。机身210和旋翼组件220之间通过轴承连接。桨叶221的末端为远离机身210的一端，桨叶221的根部则为靠近机身210的一端。光耦发射器270用于接收飞行控制器280生成电机控制信号；当桨叶221旋转至光耦发射器270对应的位置处时，通过光耦发射器270和桨叶221上的光耦接收器260，将光耦发射器270接收的电机控制信号传输至桨叶221上的驱动电机250；驱动电机250用于基于接收到的电机控制信号控制对应的螺旋桨240的转速，以调整旋翼组件220的螺距。

光耦发射器270和光耦接收器260组成光电耦合器，通过光耦合的方式进行电信号的传输。由于光信号在传输时，不易受到空气成分的干扰，故信号传输稳定性强，进而提高了旋翼飞行器200飞行控制的可靠性，使得旋翼飞行器200可以胜任空气稀薄区域、空气中粉尘较多区域的勘探、监测等任务。

在一个实施例中，桨叶221也可称为旋翼臂。

每对桨叶中，其中尺寸较大的桨叶称为主桨，尺寸较小的桨叶称为副桨，光耦接收器260可以仅设置在主桨的根部。

在一个实施例中，光耦接收器260可以设置在旋翼组件220各个桨叶221的根部。

桨叶221上还设置有驱动电机250的电调，以通过电调根据电机控制信号控制驱动电机250的转速，进而控制对应的螺旋桨240的转速。

驱动电机250可以为无刷电机，如直流无刷电机。

电机控制信号可以为PWM（Pulse width Modulation，脉冲宽度调制）信号。通过调整PWM信号的占空比实现对驱动电机250转速的控制。

在旋翼组件220的桨叶221旋转的过程中，桨叶221根部设置的光耦接收器260随之旋转，从而分别与机身210上表面（即朝向旋翼头230的表面）设置的各个光耦发射器270对准，从而依次基于各个光耦发射器270处的电机控制信号进行桨叶221上驱动电机250转速的控制，实现了在桨叶221旋转一圈的过程中，在不同的相位或角度处，采用所设置的电机控制信号调整桨叶221上驱动电机250转速，从而改变桨叶221所受到的推力，通过电机控制信号的设置可以模拟倾斜盘的控制方式，实现对旋翼组件220循环螺距的控制。

通过设置各光耦发射器270接收的电机控制信号，可以控制旋翼飞行器200保持平稳。如当检测到旋翼飞行器200偏向某一光耦发射器270对应的方位时，可以通过向该光耦发射器270发送一个控制驱动电机加速的控制信号，以通过光电耦合器形成的通路使得旋转至该光耦发射器270对应的位置处的桨叶上设置的螺旋桨240加速，从而通过螺旋桨240的加速，调整旋翼飞行器200的姿态，以保持平稳。

当旋翼飞行器200偏向严重时，还可以通过向多个光耦发射器270发送电机控制信号，其中，旋翼飞行器200下偏一侧的光耦发射器270接收到的信号为电机加速信号，另一侧（相差180°）的光耦发射器270接收到的信号为电机减速信号，从而快速控制旋翼飞行器200保持平稳。

其中，电机加速信号用于控制对应的驱动电机250或螺旋桨240加速；电机减速信号则用于控制对应的驱动电机250或螺旋桨240减速。

飞行控制器280可以基于不同的控制目的，生成各光耦发射器270的各个控制节点对应的电机控制信号，从而实现旋翼飞行器200的飞行控制，如俯仰、上升、悬停等运动的控制。

本实施例提供的旋翼飞行器，无需设置结构复杂的倾斜盘，通过控制旋翼组件桨叶末端设置的螺旋桨的转速的方式，实现了旋翼组件螺距的控制，从而实现了飞行器的飞行控制，简化了飞行器的机械结构，有利于飞行器的小型化；为了提高信号传输的可靠性，采用光电耦合器，即光耦发射器和光耦接收器进行飞行控制器生成的电机控制信号的传输，从而基于该电机控制信号进行驱动电机转速的控制；同时，为了简化控制逻辑，将光耦发射器间隔设置在机身的上表面，从而使得桨叶旋转至光耦发射器对应的位置处时，通过桨叶上的光耦接收器将该位置处的光耦发射器接收的电机控制信号传输至该桨叶上设置的驱动电机，从而实现该桨叶上螺旋桨转速的控制，可以通过模拟倾斜盘控制循环螺距的方式，进行旋翼组件循环逻辑的控制，飞行控制器仅需将各电机控制信号发送至对应的光耦发射器即可，便可以实现旋翼组件不同相位处的运动控制。

旋翼飞行器200还包括支架，支架设置在机身210的下表面，即机身210远离旋翼头230的一面，以支撑旋翼飞行器200。

在一个实施例中，多个光耦发射器270沿圆形轨迹均匀、间隔设置。

在一个实施例中，旋翼飞行器200的机身210呈圆柱状，朝向旋翼头230的表面即上表面为一圆形表面，从而光耦发射器270可以沿机身210上表面所在的圆均匀、间隔设置，形成一圆形光耦发射器阵列。

旋翼飞行器的机身210还可以为方形或者其他形状，其上设置的多个光耦发射器270的设置位置的连续为一圆形，相邻光耦发射器270对应的圆心角相等。

图3为本申请图2所示实施例中光耦发射器270的分布图，如图3所示，光耦发射器270的设置位置的连线为一圆形，相邻光耦发射器270的设置位置之间的距离相等，从而形成一环形或圆形光耦发射器阵列，图3中以12个光耦发射器270为例。

当桨叶221根部设置的光耦接收器260旋转至与其中一个光耦发射器270对应的位置处时，可将该光耦发射器270接收的电机控制信号传输至桨叶221上设置的驱动电机，进行桨叶221末端设置的螺旋桨240转速的控制。

在一个实施例中，光耦发射器270的数量为4、6、8、12或其他数量。

以光耦发射器270的数量为12个为例，则每个光耦发射器270分别与1-12点方向一一对应，以在桨叶221旋转至各个方向时，进行桨叶221上螺旋桨240转速的控制，从而实现控制桨叶221旋转姿态的控制，如控制桨叶221翻转的角度，从而实现旋翼组件220螺距的控制。

若需控制旋翼组件220的循环螺距，如需调整旋翼飞行器200倾斜，则可以进行至少一对光耦发射器的控制，设置位置之间夹角为180°的两个光耦发射器270为一对光耦发射器，其中一个光耦发射器接收的电机控制信号为电机加速信号，另一个则为电机减速信号，从而通过模拟倾斜盘对循环螺距的控制方式，进行旋翼组件220的循环螺距的控制。

通过所设计圆形光耦发射器阵列，实现了不同旋翼相位的桨叶221的分别控制，从而实现了飞行器的飞行控制，如循环螺距控制，控制逻辑简单，使得飞行器无需借助复杂的机械（如倾斜盘）结构进行旋翼控制，且通过光耦进行信号传输，可靠性高。

旋翼飞行器200还包括陀螺仪、加速度传感器等惯性传感器，以实时检测旋翼飞行器200的飞行姿态，从而与飞行控制器280形成闭环控制，以提高飞行控制的精度。

可选的，飞行控制器280具体用于：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器200的位姿、加速度和角速度；根据旋翼飞行器200的位姿、加速度和角速度，生成电机控制信号。

具体的，飞行控制器280可以基于控制目标，以及旋翼飞行器200的位姿、加速度和角速度等参数，生成各个光耦发射器270对应的电机控制信号，从而控制旋翼飞行器200按照控制目标进行飞行。

其中，控制目标可以人为设定、自动生成，或者可以由与旋翼飞行器200连接的其他设备发送至飞行控制器280。

通过陀螺仪、加速度传感器等惯性传感器实时采集的数据，生成电机控制信号，提高了信号生成的准确度，进而提高了飞行控制的准确度。

图4为本申请一个实施例提供的旋翼飞行器机身的结构示意图，结合图2和图4，在本实施例中，机身210上表面（朝向旋翼头230的表面）设置有多个定位孔211，每个定位孔211中可容纳一个光耦发射器270，即每一光耦发射器270设置于一个定位孔211中，图4中以4个光耦发射器270为例。

通过定位孔211采用内嵌的方式固定光耦发射器270，提高了光耦发射器固定的可靠性。

图5为本申请一个实施例提供的桨叶运动过程的示意图，如图5所示，旋翼头230内设置有螺距滑轨231，螺距滑轨231与桨叶221根部r接触的一面呈弧形，桨叶221可沿螺距滑轨231的弧形表面滑动。当桨叶221受到螺旋桨240的推力增大或减小时，桨叶221和螺距滑轨231在沿主轴或固定轴旋转的同时，由于推力的变化，桨叶221加速或减速，导致桨叶221相对螺距滑轨231轻微前进或后退，使得桨叶221的b侧低于f侧（前进时），或桨叶221的f侧低于b侧（后退时），从而导致桨叶221呈一定倾斜角度，可以通过控制螺旋桨240在多个相位（如12点方向、9点方向、6点方向、3点方向等）加减速、恢复原速度等，使得桨叶221在旋转一圈时，进行上下翻转，使得不同相位处的螺距有所不同，如12点方向时螺距为5°，9点方向时为螺距为0°，6点方向时螺距为-5°，3点方向时螺距为0°。

图6为本申请另一个实施例提供的旋翼飞行器的结构示意图，结合图2至图6可知，本实施例提供的旋翼飞行器200还包括太阳能电池薄膜290，太阳能电池薄膜290可以设置在桨叶221的表面，和/或，设置在机身210的表面，图6中以机身210和各桨叶221表面均设置太阳能电池薄膜290为例。图6中旋翼组件220包括2片桨叶221。

通过设置在机身210、桨叶221等部件表面的太阳能电池薄膜290，可以提高旋翼飞行器200的续航时间，使得旋翼飞行器200胜任更多种类的任务。

由于旋翼头230与机身210之间通过轴承连接，且机身210本身不输出动力，故而机身210不会存在反扭力。为了控制机身210转向，可以在机身210中段设计一个活动的翼面，以控制机身210转向，从而便于机身210上设置的图像传感器采集不同维度的图像或视频信息。

继续参见图6，可选的，旋翼飞行器200还包括设置在机身210上的方向舵212，方向舵212用于在旋翼组件220下洗气流的作用下，为机身210提供旋转扭力，以控制机身210转向。

可以通过调整方向舵212角度的方式，控制机身210转向。

在一个实施例中，方向舵212可以进行折叠或伸缩，当需要控制旋翼飞行器200转向时，可以控制方向舵212处于伸出状态或工作状态，如图4所示。在转向完成之后，控制方向舵212处于折叠状态、缩回状态或非工作装，如可以折叠方向舵212，或控制方向舵212缩回至机身210内部，从而使旋翼飞行器200沿设定航向飞行。

在一个实施例中，可以通过飞行控制器280控制方向舵212，飞行控制器280还用于：

生成方向舵212的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制方向舵212伸缩。

具体的，飞行控制器280可以在接收到转向指令之后，生成方向舵212的伸缩控制指令，转向指令可以由于旋翼飞行器200连接的其他设备下发，如遥控器，或者可以通过旋翼飞行器200中的处理器通过运行预先编译的程序的方式下发该转向指令至飞行控制器280。

在一个实施例中，还可以通过专门的控制器进行方向舵212的控制，如转向控制器。

继续参见图6，在机身210的下半部分还设置有支架，以支撑旋翼飞行器200，图6中以3条腿的支架为例。

通过设置可伸缩或可折叠的方向舵212，避免了在无需转向时，由于伸出的方向舵212影响旋翼飞行器200的飞行。

图7为本申请一个实施例提供的飞行器控制方法的流程示意图，该飞行器控制方法应用于旋翼飞行器，可以由旋翼飞行器的飞行控制器执行。该旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器。该旋翼飞行器可以为上述任意实施例提供的旋翼飞行器200，或者其他具备上述结构的旋翼飞行器。

如图7所示，该飞行器控制方法包括以下步骤：

步骤S601，获取旋翼组件的旋转控制指令。

其中，旋转控制指令可以包括旋翼组件的目标参数，如转速、在各旋翼相位的角度等。

具体的，可以先确定旋翼飞行器的飞行控制指令，进而基于该飞行控制指令，确定上述旋转控制指令。

其中，飞行控制指令可以为悬停控制指令，用于控制旋翼飞行器悬停；还可以为俯仰控制指令，用于控制旋翼飞行器俯仰运动；还可以为升降控制指令，用于控制旋翼飞行器升降，或者为其他用于控制旋翼飞行器飞行状态的指令。

具体的，可以基于旋翼飞行器对应的动力学系统，根据该飞行控制指令，确定上述旋转控制指令。

在一个实施例中，可以由于旋翼飞行器连接的其他设备，如遥控器、控制中心等，生成该旋转控制指令，并将该旋转控制指令发送至旋翼飞行器，如旋翼飞行器的飞行器控制。

步骤S602，根据所述旋转控制指令，生成至少部分光耦发射器对应的电机控制信号。

具体的，可以根据该旋转控制指令，确定至少一个目标光耦发射器及其对应的电机控制信号。

其中，目标光耦发射器为其中一个光耦发射器。

可以根据各个光耦发射器设置的位置以及该旋转控制指令，确定至少一个目标光耦发射器及其对应的电机控制信号。

可选的，获取旋翼组件的旋转控制指令，包括：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成旋翼组件的旋转控制指令。

具体的，飞行控制器可以基于控制目标以及旋翼飞行器当前的飞行姿态（包括位姿、加速度和角速度），确定旋翼组件的目标参数，从而得到旋转控制指令。

步骤S603，将所述电机控制信号发送至对应的光耦发射器，以通过对应的光耦发射器以及光耦接收器将所述电机控制信号传输至对应的驱动电机，以通过控制对应的螺旋桨转速的方式调整所述旋翼组件的螺距。

当需要控制旋翼飞行器俯仰时，可以通过所生成电机控制信号，对旋翼组件的循环螺距进行控制，从而控制旋翼飞行器进行俯仰运动。

当所有光耦发射器接收到的电机控制信号均用于控制对应的驱动电机加速时，旋翼飞行器的升力增加，旋翼飞行器上升，反之，则旋翼飞行器下降。当相对设置的光耦发射器接收的电机控制信号一个控制对应的驱动电机加速，而另一个控制对应的驱动电机减速时，旋翼飞行器倾斜，偏向减速对应光耦发射器所在的一侧。

可选的，所述方法还包括：

生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

本申请实施例提供一种飞行器控制装置，应用于旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器。该旋翼飞行器可以为上述任意实施例提供的旋翼飞行器200，或者其他具备上述结构的旋翼飞行器。

所述装置包括：

控制指令获取模块，用于获取旋翼组件的旋转控制指令；控制信号生成模块，用于根据所述旋转控制指令，生成至少部分光耦发射器对应的电机控制信号；螺距控制模块，用于将所述电机控制信号发送至对应的光耦发射器，以通过对应的光耦发射器以及光耦接收器将所述电机控制信号传输至对应的驱动电机，以通过控制对应的螺旋桨转速的方式调整所述旋翼组件的螺距。

可选的，控制指令获取模块，具体用于：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成旋翼组件的旋转控制指令。

可选的，所述装置还包括：

方向舵控制模块，用于生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

本申请实施例所提供的飞行器控制装置可执行本申请任意实施例所提供的飞行器控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

本申请一个实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现本申请图6所对应的实施例提供的飞行器控制方法。

其中，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本申请一个实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被混凝土墙面喷水控制设备的处理器执行以控制混凝土墙面喷水控制装置实现本申请图6所对应的实施例提供的飞行器控制方法。

其中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称：CPU)、网络处理器(Network Processor，简称：NP)等。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种旋翼飞行器，其特征在于，包括机身，旋翼组件，旋翼头，设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在旋翼组件至少部分桨叶根部的光耦接收器，间隔设置在所述机身朝向所述旋翼头的表面的多个光耦发射器，以及飞行控制器；

其中，所述光耦发射器用于接收所述飞行控制器生成电机控制信号；当桨叶旋转至所述光耦发射器对应的位置处时，通过所述光耦发射器和所述桨叶上的光耦接收器，将所述光耦发射器接收的电机控制信号传输至所述桨叶上的驱动电机；

所述驱动电机用于基于接收到的电机控制信号控制对应的螺旋桨的转速，以调整所述旋翼组件的螺距。

2.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，其特征在于，所述多个光耦发射器沿圆形轨迹均匀、间隔设置。

3.根据权利要求2所述的旋翼飞行器，其特征在于，所述机身朝向所述旋翼头的表面上设置有定位孔，每一所述光耦发射器设置于一个定位孔中。

4.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，其特征在于，还包括设置在桨叶表面和/或机身表面的太阳能电池薄膜。

5.根据权利要求1所述的旋翼飞行器，其特征在于，所述飞行控制器具体用于：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；

根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成电机控制信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的旋翼飞行器，其特征在于，所述机身上还设置有方向舵；

所述方向舵在所述旋翼组件下洗气流的作用下，为所述机身提供旋转扭力，以控制所述机身转向。

7.根据权利要求6所述的旋翼飞行器，其特征在于，所述飞行控制器还用于：

生成方向舵的伸缩控制指令，以基于所述伸缩控制指令控制所述方向舵伸缩。

8.一种飞行器控制方法，其特征在于，应用于旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在机身朝向旋翼头的表面的多个光耦发射器；

所述方法包括：

获取旋翼组件的旋转控制指令；

根据所述旋转控制指令，生成至少部分光耦发射器对应的电机控制信号；

将所述电机控制信号发送至对应的光耦发射器，以通过对应的光耦发射器以及光耦接收器将所述电机控制信号传输至对应的驱动电机，以通过控制对应的螺旋桨转速的方式调整所述旋翼组件的螺距。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，获取旋翼组件的旋转控制指令，包括：

根据陀螺仪采集的数据和加速度传感器采集的数据，确定旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度；

根据旋翼飞行器的位姿、加速度和角速度，生成旋翼组件的旋转控制指令。

10.一种飞行器控制装置，其特征在于，应用于旋翼飞行器，所述旋翼飞行器包括设置在旋翼组件中每个桨叶末端的螺旋桨，每一螺旋桨对应的驱动电机，设置在至少部分桨叶根部的光耦接收器，设置在机身朝向旋翼头的表面的多个光耦发射器；

所述装置包括：

控制指令获取模块，用于获取旋翼组件的旋转控制指令；

控制信号生成模块，用于根据所述旋转控制指令，生成至少部分光耦发射器对应的电机控制信号；

螺距控制模块，用于将所述电机控制信号发送至对应的光耦发射器，以通过对应的光耦发射器以及光耦接收器将所述电机控制信号传输至对应的驱动电机，以通过控制对应的螺旋桨转速的方式调整所述旋翼组件的螺距。

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