CN208559750U - 一种油电混动多旋翼无人机控制系统 - Google Patents

Abstract

一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口。

Description

一种油电混动多旋翼无人机控制系统

技术领域

本实用新型涉及油电混动无人机技术领域，具体涉及一种油电混动多旋翼无人机控制系统。

背景技术

随着高新技术的发展，无人机技术不断取得突破性的进展，无人机必将得到迅猛发展和更广泛的应用。在无人机领域，虽然视觉定位、高清图传、感知壁障等一系列先进技术不断发展，续航这个根本问题却始终没有得到有效解决。

多旋翼无人机是依靠多个旋翼产生的升力来平衡飞行器的重力，让飞行器可以飞起来，通过改变每个旋翼的转速来控制飞行器的平稳和姿态。所以多旋翼飞行器可以悬停，在一定速度范围内以任意的速度飞行，基本上就是一个空中飞行的平台，可以在平台上加装自己的传感器、定位仪等装置，甚至机械手之类的仪器。它不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可在空中悬停。它的操控原理简单，操控器四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。在自动驾驶仪方面，多旋翼自驾仪控制方法简单，控制器参数调节也很简单。整体操作简单，经过简单的培训人人都可以操作，另外，多旋翼没有活动部件，它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，因此可靠性较高。相比较而言，固定翼和直升机有活动的机械连接部件，飞行过程中会产生磨损，导致可靠性下降。而且多旋翼能够悬停，飞行范围受控，相对固定翼更安全。

市场上常见的无人机以电动无人机居多，其次是油动无人机。其中电动无人机：以锂电池提供动力。优点是结构简单，容易维护保养；对飞手要求较低，购买价格便宜；同时因为比较轻便灵活，运输转场比较方便快捷。但是缺点是在锂电池技术限制下，载重和续航比较小，外出飞行需要携带大量电池甚至发电机。油动无人机：以燃油提供动力，有纯油动和油电混合两种类型。这两种类型的无人机之中，又以油电混合机型最为复杂。油动无人机的优点是载重和续航都比电动无人机大，技术含量更高。缺点也是很明显的，尤其针对多旋翼油电混动无人机，涉及的电机较多，控制程序更加复杂。特别对新手来说，阅读厚厚的一本说明书来弄清楚怎样控制飞行是很难的，而且一旦操作时出现失误，可能导致无人机损坏，造成用户损失。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑的无人机控制系统，且提供一种方便、简单的无人机控制方法，通过简单的操作能实现多种飞行功能。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；

所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。

本实用新型的油电混动无人机设有六个旋翼，所述六个旋翼均匀设置在机身的侧面，相互对称设置，使得机身在自然情况下处于自身平衡状态。由于发动机模组和发电机在工作时会产生比较强烈的震动，因此将发动机模组和发电机设于机身的底部，同时，由于发动机模组和发电机重量较大，设置在机身底部可以使整个机身的重心靠下，使得飞行更加平稳。为了使摄像头能有最广的拍摄范围，本实用新型同样将云台组件设置在机身的底部，为了保持云台组件的拍摄稳定性，本实用新型在云台与机身的连接处设有云台缓冲架，使得拍摄更加稳定，减少飞行和发动机模组、发动机模组震动引起的晃动。

所述油箱设于机身的顶端，由于机身底部设置发动机模组和发电机，为了使得机身紧凑，同时避免相互的干扰，且尽量保持油箱固定更加稳定，本实用新型将油箱与发动机模组、发电机隔开设置，一方面不影响整个装置的体积，达到结构紧凑的同时，另一方面是整机运行更加稳定。所述油箱通过油路与发动机模组连接，使得油箱中的油能够正常输送至发动机模组，供发动机模组运作。

所述控制系统主要用于控制电能的输入和输出，使得电能能够根据配置给不同的机构使用。

为了使无人机整个结构更加紧凑的同时，无人机的各个动力机构相互影响最小，本实用新型将无人机的机身分割成几个不同的层次。并通过第一固定板和第二固定板分割开，减少了不同机构之间的干扰，使整体结构更加稳定。

所述第一固定板和第二固定板平行设置，其中第一固定板设置在下层，第二固定板设置在上层，从而分成第一固定板下为低层、第一固定板和第二固定板之间为中层以及第二固定板上位顶层三个不同的层面，其中为了降低整个装置的重心点，使无人机整体结构更加稳定，所述发动机模组、发电机以及云台组件设置在低层。

为了使得油电混动无人机结构更加紧凑，也无人机的飞停更加稳定，本实用新型将无人机旋翼设置在第一固定板侧面，能够降低无人机整体的重心，另外，所述旋翼与第一固定板的侧面铰接，并能够实现旋翼的折叠，折叠方向为向下折叠，其中远端设有电机和旋桨，当不使用时，可以将旋桨拆除。

由于本实用新型涉及的油电混动无人机涉及多组电器元件，包括实现云台控制、图像传送，发动机、发电机控制，无人机自身飞行的控制，电源的控制，旋翼电机的控制，遥控器与无人机无线控制以及整个电源的控制等，因此设置了多块主板，实现不同的功能。所述控制主板包括电源主板，所述电源主板用于给各个电动的元器件提供电能，使得各器件正常运行。

所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板，所述图传主板用于将云台拍摄的画面传送至用户使用端；所述发动机和发电机控制主板用于控制发动机和发电机的启停和转速；所述遥控主板用于通过用户的遥控指令，控制无人机飞行，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。所述飞控主板用于稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行；其中设置在电源主板上的各个主板分别于电源主板电连接，实现无人机的各种操作。

所述电源主板上还设有多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面，控制接口的设置，能够使无人机实现与其他元件的外接，或者实现多种其他功能，通过平行的设置能够便于外接功能线的接入，避免了电线的缠绕和折叠。

因此，本实用新型将无人机各个驱动功能的控制模块紧凑设置在电源模块上，使得结构更加紧凑，减小了控制系统的占用空间。且接口方向的合理设置，一定程度上能够减小占用空间和体积，使结构更加合理，便于线路的布局和控制系统的维护和检修。

进一步的，所述电源主板呈三角状的六边形，包括六个侧边，分别为第一侧边，第二侧边、第三侧边、第四侧边、第五侧边和第六侧边，其中第一侧边靠近机身前侧，第四侧边靠近机身后侧，所述图传主板设置在第一侧边上；所述发动机和发电机控制主板设于与第一侧边相邻的第二侧边上；所述飞控主板平行设于电源主板中部；所述遥控主板设于与第一侧边相邻的第六侧边上。

图传主板主要用于云台摄像头图像的传送，所述图传主板下部还设有扩充电源端口及其他接口，可以用于扩充其他电源，增加航行时间，其他接口可以是USB接口，可以用于图传或者数据传输。图传主板呈方形，一端固定于电源主板边缘，另一端处于悬挂状态，使得电源主板上有足够的空间安装其他主板器件。

所述飞控主板同样呈长方形状，长形的一端朝向第一侧边，另一端朝向第四侧边，使得电源主板上由足够的空间设置其他主板和接口。

由于油电混动无人机上设置的电器元件较多，控制系统也比较复杂，因此，本实用新型将电源主板设置成多边形状，使得电源主板上能够连接更多的电器元件的主板，且各个主板在之间结构紧凑，占用空间最小，且主板上设置的电器元件结构紧凑，使得整体结构更加稳定，起到相互依托的作用。

进一步的，所述控制接口包括用于开合总电源，起保护作用的总电源接口，电调板接口以及用于电池供电充电的电池接口，所述多个控制接口的朝向均平行于该控制接口所在的电源主板的平面。

所述控制接口包括了多个类型的接口，实现多功能的控制，所述总电源接口可以电连接控制主板，当需要紧急断电或者需要关闭整机电源时，利用该接口实现上述功能。

所述电调板接口同样与控制主板电连接，所述电调板接口连接旋翼电机，且本实用新型所述的油电混动无人机设有六个旋翼，每个旋翼对应设置一个电调板接口，因此在电源主办的侧面分布有六个电调板接口，从而实现每个旋翼的控制。

为了方便线路的连接，且方便外部的接线和检修，本实用新型设置的控制接口的接口方向均平行于电源主板所处的平面。

因此，本实用新型设置了多个接口，能够实现无人机的多种功能，且能够实现一些扩展功能。且接口方向与电源主板平行设置，能够减少电线的缠绕，且接口出现问题时也便于检修。

进一步的，所述控制接口还包括设于图传主板下侧的扩充电源端口及其他接口。

进一步的，所述电调板接口为六个，并成对设于第一侧边，第三侧边和第五侧边。

所述电调板接口成对设置的目的是为了是电调板接口能够相对集中在三个侧边，便于另外三个侧面设置其他的接口，且电调板接口集中设置也便于日常维护和检修。

进一步的，所述总电源接口设于电源主板的第六侧边，并相对第六侧边向外延伸；所述电池接口设于第四侧边，并相对第四侧边向外延伸，使得第四侧边与第六侧边构成三角结构。

所述总电源接口主要用于无人机紧急飞停的断电处理。为了使无人机控制系统的整个结构更加紧凑，本实用新型将电源主板设置为六边形，所述总电源接口具有一定长度，因此所述总电源接口相对第六侧边向外延伸，使得电源主板上有足够的位置安装其他构件。同样，所述电池接口设置在第四侧边，同样向外延伸，与第四侧边构成三角结构，使得整体结构更加紧凑切更加稳定。

进一步的，所述电源主板上还设有用于检测油量的液位检测主板，所述液位检测主板设于第四侧边上。

由于本实用新型针对的是油电混动无人机，因此需要设定液位检测主板，用于实时检测剩余无人机的油量。所述液位检测主板同样占用了较大的空间，因此为了节约空间，所述液位检测主板架空设置在该侧边的电调板接口上，使得结构更加紧凑，便于检修和后期的维护。

进一步的，所述旋翼与第一固定板的侧面铰接，并能够实现旋翼的折叠，所述旋翼靠近机身一端为近端，远离机身一端为远端，所述旋翼的远端设有电机和旋桨，所述电机电连接控制系统和旋桨，并能够驱动旋桨转动。

为了使得油电混动无人机结构更加紧凑，也无人机的飞停更加稳定，本实用新型将无人机旋翼设置在第一固定板侧面，能够降低无人机整体的重心，另外，所述旋翼与第一固定板的侧面铰接，并能够实现旋翼的折叠，折叠方向为向下折叠，其中远端设有电机和旋桨，当不使用时，可以将旋桨拆除。

进一步的，一种油电混动多旋翼无人机的控制方法，所述方法利用权利要求1~8任一项所述的无人机控制系统，具体包括以下步骤：

发动机的启动：

A1：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；

A2：利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；

A3：遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置；

A4：稳定运行约1min预热发动机；

在步骤A1中，所述电源为设置在无人机上的蓄电池，为了不额外增加无人机的重量，所述蓄电池主要用于无人机的启动，因此体积和重量较小。发动机的启动可以通过遥控端进行启动的控制，通过将遥控器的控制旋钮转到运行位置，即可实现发动机的启动。

为了保证发动机的运行稳定，需要先将发动机稳定预热1min后再进行后续的操作。

电机锁定控制：

B1：无人机着地；

B2：将遥控器中油门推杆推到最低位置，并保持5s；或将左右摇杆同时置于最低位置，且同时向外拨保持直至指示灯熄灭，电机锁定；

所述电机的锁定用于无人机着地后，电机的停止工作，并将其确定，能够防止误操作而启动无人机，造成失控。因此，在无人机着地后，通过遥控端对电机进行锁定。

所述遥控器设有油门推杆，将油门推杆推到最低位置，相当于电机功率调节至最低功率，使其转速最低，在保留一段时间后，电机会停止工作，实现锁定。

无人机的遥控器设有左右推杆，能够实现不同的控制功能，通过将左右摇杆同时置于最低位置，再同时外拨，保持，最终实现电机的锁定。

由于电机的锁定使得电机完全停止工作，因此在控制电机锁定的操作时，为了避免误操作，需要对某个操作步骤进行保持，使得操作更加有保障。

电池的解锁控制：

C1：将左右摇杆同时置于最低位置，且同时外拨；

C2：保持所述步骤C1动作，直至指示灯亮起；

C3：电机开始转动时，松开摇杆，实现解锁；

电机的解锁是使电机由停止状态恢复到工作状态的过程，同样，为了避免误操作需要多个步骤实现电机的解锁，因此本实用新型利用遥控器摇杆多个步骤的控制，实现电机的解锁。

超级无头飞模式控制，在超级无头飞模式下，无人机的飞行方向只与最初接收GPS信号的位置有关，和飞行器的机头方向无关，具体包括以下步骤：

D1：将遥控端开关键拨到锁定位置；

D2：短按确认键进入无头飞模式；

超级无头飞模式控制下，所述无人机的飞行方向不受无人机机头朝向影响，因此可以朝向各个方向飞行。其中所述步骤D1中，先将遥控端开关键拨到锁定位置，实现指令的发射，再通过确认键，确认该模式，同样，能够避免误操作。

GPS模式控制：

E1：将遥控开关拨到“GPS”位置；

E2：短按确认键，无人机进入定点和/或定高模式；

在GPS模式下，无人机能够实现定点和定高的相关操作。

一键起飞模式：

F1：将遥控开关拨到起飞键位置；

F2：短按确认键，实现自动起飞；

为了实现无人机的高效操作，本实用新型所述的无人机设有一键起飞模式，同样是在遥控端实现控制，操作简单，用户容易掌握。

一键降落模式：

G1：将遥控开关拨到降落位置；

G2：短按确认键，实现无人机自动降落；

同样，还设置了一键降落模式，通过遥控端的控制，操作方便。

一键返航模式：

H1：在遥控端长按返航键3~5s；

H2：无人机自动返航；

一键返航模式是为了实现无人机在不需要手动控制返航路线的情况下，实现自动返航。或者在无人机电量不足的情况下，可通过预先的设置，如设置当电量低于30%时，无人机自动返航，这种情况下，不需要遥控端的控制即可实现。另一种情况为，用户根据飞行情况，根据需求，利用遥控端控制无人机的自动返航。

因此，无论哪种方式，都可以实现无人机的自动返航，操作简单，用户易于学习和掌握。

结束飞行控制：

J1：遥控降落或一键返航或一键降落；

J2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

J3：断开发动机电源；

J4：断开无人机电源；

J5：关闭遥控器电源。

当无人机完成飞行任务后，除了可以自动导航外，或者一键降落操作，在无人机降落后，需要结束无人机的飞行。因此需要逐步控制无人机电器元件的关闭。由于发动机运行完后，如果直接停止，会导致发动机的磨损，因此先将发动机怠速运行一段时间，再关闭发动机电源，再将无人机电源关闭，实现无人机关机，最后，再关闭遥控器电源，实现多个电器元件的逐步关闭，能够更好的保护元器件，延长使用寿命。

进一步的，所述发动机的控制开关包括设置在遥控端的左手油门和右手油门，通过两个油门的相互配合实现发动机的关闭、怠速和运行；

所述超级无头飞模式下，通过按住左手油门或右手油门的后退摇杆即可实现无人机飞行至起始方位；

所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3~4m。

3~4m的飞行高度，便于用户更好的调整无人机飞行状态。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型将无人机各个驱动功能的控制模块紧凑设置在电源模块上，使得结构更加紧凑，减小了控制系统的占用空间。且接口方向的合理设置，一定程度上能够减小占用空间和体积，使结构更加合理，便于线路的布局和控制系统的维护和检修。

（2）本实用新型设置了多个接口，能够实现无人机的多种功能，且能够实现一些扩展功能。且接口方向与电源主板平行设置，能够减少电线的缠绕，且接口出现问题时也便于检修。

（3）所述电池接口设置在第四侧边，同样向外延伸，与第四侧边构成三角结构，使得整体结构更加紧凑切更加稳定。

（4）本实用新型所述的无人机控制系统结构紧凑，占用空间小，且接口方向的设置便于后期的检修和维护。且所述无人机控制方法操作简单，用户可利用遥控端实现无人机的多功能的控制。

附图说明

图1为本实用新型无人机立体图。

图2为本实用新型无人机去掉外壳示意图。

图3为本实用新型无人机去掉外壳和油箱示意图。

图4为控制主板示意图。

图5为电源主板示意图。

图6为控制主板又一示意图。

图7为发动机启动方法示意图。

图8为电机锁定方法示意图。

图9为电机解锁方法示意图。

图10为结束飞行方法示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

一种紧凑型多旋翼油电混动无人机，如图1所示，包括机身1和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼2，所述机身1的底部设有发动机模组3、发电机模组4以及云台组件5，如图2所示，所述机身1顶端设有油箱6；所述机身1内部设有控制系统（图中未标识出），所述机身1包括第一固定板11和第二固定板12，所述发动机模组3、发电机模组4以及云台组件5设于第一固定板11下端，所述发动机模组3与发电机模组4连接，所述发动机模组3能够驱动发电机模组4运转，所述发电机模组4和云台组件5分别与控制系统电连接；

如图2所示，所述旋翼2与第一固定板11的侧面铰接，并能够实现旋翼2的折叠，所述旋翼2靠近机身1一端为近端，远离机身1一端为远端，所述旋翼2的远端设有电机22和旋桨21，所述电机电连接控制系统和旋桨21，并能够驱动旋桨21转动。

本实用新型的油电混动无人机设有六个旋翼2，所述六个旋翼2均匀设置在机身1的侧面，相互对称设置，使得机身1在自然情况下处于自身平衡状态。由于发动机模组3和发电机模组4在工作时会产生比较强烈的震动，因此将发动机模组3和发电机模组4设于机身1的底部，同时，由于发动机模组3和发电机模组4重量较大，设置在机身1底部可以使整个机身1的重心靠下，使得飞行更加平稳。为了使摄像头能有最广的拍摄范围，本实用新型同样将云台组件5设置在机身1的底部，为了保持云台组件5的拍摄稳定性，本实用新型在云台与机身1的连接处设有云台缓冲架，使得拍摄更加稳定，减少飞行和发动机模组3、发动机模组3震动引起的晃动。

所述油箱6设于机身1的顶端，由于机身1底部设置发动机模组3和发电机模组4，为了使得机身1紧凑，同时避免相互的干扰，且尽量保持油箱6固定更加稳定，本实用新型将油箱6与发动机模组3、发电机模组4隔开设置，一方面不影响整个装置的体积，达到结构紧凑的同时，另一方面是整机运行更加稳定。所述油箱6通过油路（图中未标示出）与发动机模组3连接，使得油箱6中的油能够正常输送至发动机模组3，供发动机模组3运作。

为了使无人机整个结构更加紧凑的同时，无人机的各个动力机构相互影响最小，本实用新型将无人机的机身1分割成几个不同的层次。并通过第一固定板11和第二固定板12分割开，减少了不同机构之间的干扰，使整体结构更加稳定。

所述第一固定板11和第二固定板12平行设置，其中第一固定板11设置在下层，第二固定板12设置在上层，从而分成第一固定板11下为低层、第一固定板11和第二固定板12之间为中层以及第二固定板12上位顶层三个不同的层面，其中为了降低整个装置的重心点，使无人机整体结构更加稳定，所述发动机模组3、发电机模组4以及云台组件5设置在低层。

为了使得油电混动无人机结构更加紧凑，也无人机的飞停更加稳定，本实用新型将无人机旋翼2设置在第一固定板11侧面，能够降低无人机整体的重心，另外，所述旋翼2与第一固定板11的侧面铰接，并能够实现旋翼2的折叠，折叠方向为向下折叠，其中远端设有电机和旋桨21，当不使用时，可以将旋桨21拆除。

如图3~4示，所述控制系统包括设于第一固定板11和第二固定板12之间的多个控制主板7，所述控制主板7包括电源主板71，所述电源主板71上设有与电源主板71所在平面平行设置的图传主板72、发动机和发电机控制主板73、飞控主板74、遥控主板75以及多个控制接口100，所述控制接口100设置在电源主板71的侧面，接口方向平行于电源主板71所在平面。

所述控制系统主要用于控制电能的输入和输出，使得电能能够根据配置给不同的机构使用。由于本实用新型涉及的油电混动无人机涉及多组电器元件，包括实现云台控制、图像传送，发动机、发电机控制，无人机自身飞行的控制，电源的控制，旋翼电机的控制，遥控器与无人机无线控制以及整个电源的控制等，因此设置了多块主板，实现不同的功能。所述控制主板7包括电源主板71，所述电源主板71用于给各个电动的元器件提供电能，使得各器件正常运行。

所述电源主板71上设有与电源主板71所在平面平行设置的图传主板72，所述图传主板72用于将云台拍摄的画面传送至用户使用端；所述发动机和发电机控制主板73用于控制发动机和发电机的启停和转速；所述遥控主板75用于通过用户的遥控指令，控制无人机飞行，所述控制接口100设置在电源主板71的侧面，接口方向平行于电源主板71所在平面。所述飞控主板74用于稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行；其中设置在电源主板71上的各个主板分别于电源主板71电连接，实现无人机的各种操作。

所述电源主板71上还设有多个控制接口100，所述控制接口100设置在电源主板71的侧面，接口方向平行于电源主板71所在平面，控制接口100的设置，能够使无人机实现与其他元件的外接，或者实现多种其他功能，通过平行的设置能够便于外接功能线的接入，避免了电线的缠绕和折叠。

因此，本实用新型将无人机各个驱动功能的控制模块紧凑设置在电源主板71上，使得结构更加紧凑，减小了控制系统的占用空间。且接口方向的合理设置，一定程度上能够减小占用空间和体积，使结构更加合理，便于线路的布局和控制系统的维护和检修。

进一步的，如图5所示，所述电源主板71呈三角状的六边形，包括六个侧边，分别为第一侧边10，第二侧边20、第三侧边30、第四侧边40、第五侧边50和第六侧边60，其中第一侧边10靠近机身1前侧，第四侧边40靠近机身1后侧，所述图传主板72设置在第一侧边10上；所述发动机和发电机控制主板73设于与第一侧边10相邻的第二侧边20上；所述飞控主板74平行设于电源主板71中部；所述遥控主板75设于与第一侧边10相邻的第六侧边60上。

如图4~5所示，所述图传主板72主要用于云台摄像头图像的传送，所述图传主板72下部还设有扩充电源端口及其他接口，可以用于扩充其他电源，增加航行时间，其他接口可以是USB接口，可以用于图传或者数据传输。图传主板72呈方形，一端固定于电源主板71边缘，另一端处于悬挂状态，使得电源主板71上有足够的空间安装其他主板器件。

所述飞控主板74同样呈长方形状，长形的一端朝向第一侧边10，另一端朝向第四侧边40，使得电源主板71上由足够的空间设置其他主板和接口。

由于油电混动无人机上设置的电器元件较多，控制系统也比较复杂，因此，本实用新型将电源主板71设置成多边形状，使得电源主板71上能够连接更多的电器元件的主板，且各个主板在之间结构紧凑，占用空间最小，且主板上设置的电器元件结构紧凑，使得整体结构更加稳定，起到相互依托的作用。

进一步的，如图5~6所示，所述控制接口100包括用于开合总电源，起保护作用的总电源接口110，电调板接口120以及用于电池供电充电的电池接口130，所述多个控制接口100的朝向均平行于该控制接口100所在的电源主板71的平面。

所述控制接口100包括了多个类型的接口，实现多功能的控制，所述总电源接口110可以电连接控制主板7，当需要紧急断电或者需要关闭整机电源时，利用该接口实现上述功能。

所述电调板接口120同样与电源主板电连接，所述电调板接口120连接旋翼电机，且本实用新型所述的油电混动无人机设有六个旋翼，每个旋翼对应设置一个电调板接口120，因此在电源主办的侧面分布有六个电调板接口120，从而实现每个旋翼的控制。

为了方便线路的连接，且方便外部的接线和检修，本实用新型设置的控制接口100的接口方向均平行于电源主板71所处的平面。

因此，本实用新型设置了多个接口，能够实现无人机的多种功能，且能够实现一些扩展功能。且接口方向与电源主板71平行设置，能够减少电线的缠绕，且接口出现问题时也便于检修。

进一步的，如图6所示，所述控制接口100还包括设于图传主板72下侧的扩充电源接口140及其他接口。

进一步的，如图6所示，所述电调板接口120为六个，并成对设于第一侧边10，第三侧边30和第五侧边50。

所述电调板接口120成对设置的目的是为了是电调板接口120能够相对集中在三个侧边，便于另外三个侧面设置其他的接口，且电调板接口120集中设置也便于日常维护和检修。

进一步的，如图5所示，所述总电源接口110设于电源主板71的第六侧边60，并相对第六侧边60向外延伸；所述电池接口130设于第四侧边40，并相对第四侧边40向外延伸，使得第四侧边40与第六侧边60构成三角结构。

所述总电源接口110主要用于无人机紧急飞停的断电处理。为了使无人机控制系统的整个结构更加紧凑，本实用新型将电源主板71设置为六边形，所述总电源接口110具有一定长度，因此所述总电源接口110相对第六侧边60向外延伸，使得电源主板71上有足够的位置安装其他构件。同样，所述电池接口130设置在第四侧边40，同样向外延伸，与第四侧边40构成三角结构，使得整体结构更加紧凑切更加稳定。

进一步的，如图6所示，所述电源主板71上还设有用于检测油量的液位检测主板76，所述液位检测主板76设于第四侧边40上。

由于本实用新型针对的是油电混动无人机，因此需要设定液位检测主板76，用于实时检测剩余无人机的油量。所述液位检测主板76同样占用了较大的空间，因此为了节约空间，所述液位检测主板76架空设置在该侧边的电调板接口120上，使得结构更加紧凑，便于检修和后期的维护。

实施例2

本实用新型还提供一种油电混动多旋翼无人机的控制方法，所述方法具体包括以下步骤：

发动机的启动，如图7所示，包括以下步骤：

A1：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；

A2：利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；

A3：遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置；

A4：稳定运行约1min预热发动机；

在步骤A1中，所述电源为设置在无人机上的蓄电池，为了不额外增加无人机的重量，所述蓄电池主要用于无人机的启动，因此体积和重量较小。发动机的启动可以通过遥控端进行启动的控制，通过将遥控器的控制旋钮转到运行位置，即可实现发动机的启动。

为了保证发动机的运行稳定，需要先将发动机稳定预热1min后再进行后续的操作。

电机锁定控制，如图8所示，包括以下步骤：

B1：无人机着地；

B2：将遥控器中油门推杆推到最低位置，并保持5s；或将左右摇杆同时置于最低位置，且同时向外拨保持直至指示灯熄灭，电机锁定；

所述电机的锁定用于无人机着地后，电机的停止工作，并将其确定，能够防止误操作而启动无人机，造成失控。因此，在无人机着地后，通过遥控端对电机进行锁定。

所述遥控器设有油门推杆，将油门推杆推到最低位置，相当于电机功率调节至最低功率，使其转速最低，在保留一段时间后，电机会停止工作，实现锁定。

无人机的遥控器设有左右推杆，能够实现不同的控制功能，通过将左右摇杆同时置于最低位置，再同时外拨，保持，最终实现电机的锁定。

由于电机的锁定使得电机完全停止工作，因此在控制电机锁定的操作时，为了避免误操作，需要对某个操作步骤进行保持，使得操作更加有保障。

如图9所示，电池的解锁控制包括以下步骤：

C1：将左右摇杆同时置于最低位置，且同时外拨；

C2：保持所述步骤C1动作，直至指示灯亮起；

C3：电机开始转动时，松开摇杆，实现解锁；

电机的解锁是使电机由停止状态恢复到工作状态的过程，同样，为了避免误操作需要多个步骤实现电机的解锁，因此本实用新型利用遥控器摇杆多个步骤的控制，实现电机的解锁。

超级无头飞模式控制，在超级无头飞模式下，无人机的飞行方向只与最初接收GPS信号的位置有关，和飞行器的机头方向无关，具体包括以下步骤：

D1：将遥控端开关键拨到锁定位置；

D2：短按确认键进入无头飞模式；

超级无头飞模式控制下，所述无人机的飞行方向不受无人机机头朝向影响，因此可以朝向各个方向飞行。其中所述步骤D1中，先将遥控端开关键拨到锁定位置，实现指令的发射，再通过确认键，确认该模式，同样，能够避免误操作。

GPS模式控制：

E1：将遥控开关拨到“GPS”位置；

E2：短按确认键，无人机进入定点和/或定高模式；

在GPS模式下，无人机能够实现定点和定高的相关操作。

一键起飞模式：

F1：将遥控开关拨到起飞键位置；

F2：短按确认键，实现自动起飞；

为了实现无人机的高效操作，本实用新型所述的无人机设有一键起飞模式，同样是在遥控端实现控制，操作简单，用户容易掌握。

一键降落模式：

G1：将遥控开关拨到降落位置；

G2：短按确认键，实现无人机自动降落；

同样，还设置了一键降落模式，通过遥控端的控制，操作方便。

一键返航模式：

H1：在遥控端长按返航键3~5s；

H2：无人机自动返航；

一键返航模式是为了实现无人机在不需要手动控制返航路线的情况下，实现自动返航。或者在无人机电量不足的情况下，可通过预先的设置，如设置当电量低于30%时，无人机自动返航，这种情况下，不需要遥控端的控制即可实现。另一种情况为，用户根据飞行情况，根据需求，利用遥控端控制无人机的自动返航。

因此，无论哪种方式，都可以实现无人机的自动返航，操作简单，用户易于学习和掌握。

如图10所示，还包括结束飞行控制：

J1：遥控降落或一键返航或一键降落；

J2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

J3：断开发动机电源；

J4：断开无人机电源；

J5：关闭遥控器电源。

当无人机完成飞行任务后，除了可以自动导航外，或者一键降落操作，在无人机降落后，需要结束无人机的飞行。因此需要逐步控制无人机电器元件的关闭。由于发动机运行完后，如果直接停止，会导致发动机的磨损，因此先将发动机怠速运行一段时间，再关闭发动机电源，再将无人机电源关闭，实现无人机关机，最后，再关闭遥控器电源，实现多个电器元件的逐步关闭，能够更好的保护元器件，延长使用寿命。

进一步的，所述发动机的控制开关包括设置在遥控端的左手油门和右手油门，通过两个油门的相互配合实现发动机的关闭、怠速和运行；

所述超级无头飞模式下，通过按住左手油门或右手油门的后退摇杆即可实现无人机飞行至起始方位；

所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3~4m。

3~4m的飞行高度，便于用户更好的调整无人机飞行状态。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；

其特征在于，所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。

2.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述电源主板呈三角状的六边形，包括六个侧边，分别为第一侧边，第二侧边、第三侧边、第四侧边、第五侧边和第六侧边，其中第一侧边靠近机身前侧，第四侧边靠近机身后侧，

所述图传主板设置在第一侧边上；

所述发动机和发电机控制主板设于与第一侧边相邻的第二侧边上；

所述飞控主板平行设于电源主板中部；

所述遥控主板设于与第一侧边相邻的第六侧边上。

3.根据权利要求2所述的无人机控制系统，其特征在于，所述控制接口包括用于开合总电源，起保护作用的总电源接口，电调板接口以及用于电池供电充电的电池接口，所述多个控制接口的朝向均平行于该控制接口所在的电源主板的平面。

4.根据权利要求3所述的无人机控制系统，其特征在于，所述控制接口还包括设于图传主板下侧的扩充电源端口及其他接口。

5.根据权利要求3所述的无人机控制系统，其特征在于，所述电调板接口为六个，并成对设于第一侧边，第三侧边和第五侧边。

6.根据权利要求3所述的无人机控制系统，其特征在于，所述总电源接口设于电源主板的第六侧边，并相对第六侧边向外延伸；所述电池接口设于第四侧边，并相对第四侧边向外延伸，使得第四侧边与第六侧边构成三角结构。

7.根据权利要求2所述的无人机控制系统，其特征在于，所述电源主板上还设有用于检测油量的液位检测主板，所述液位检测主板设于第四侧边上。

8.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述旋翼与第一固定板的侧面铰接，并能够实现旋翼的折叠，所述旋翼靠近机身一端为近端，远离机身一端为远端，所述旋翼的远端设有电机和旋桨，所述电机电连接控制系统和旋桨，并能够驱动旋桨转动。