[发明专利]一种涵道式无人机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种涵道式无人机及其控制方法。

背景技术

现有技术中近年来，无人机由于它鲜明的技术特点在军事和民用领域都获得了越来越广泛的应用和飞速发展，尤其在农业植保、军事侦察、环境异常检测、救灾抢险、电力巡检、测绘与建模、航拍、娱乐等领域具有广泛的需求，它代表着未来航空器的一个重要发展方向，特别是近五年来，涌现出了很多特色鲜明的小型多轴旋翼无人机。

从技术角度定义，无人机可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、无人涵道机等

近年来特别盛行的多旋翼无人机存在着较大的安全隐患，经常有人因为操作不当或不熟练，被多旋翼无人机的螺旋桨打伤甚至致残；同时螺旋桨的整套动力系统占用了多旋翼无人机大部分的空间，使得多旋翼无人机搭载平台面积小；与此同时多旋翼无人机因其结构特性导致它飞行的速度受到了一定限制。固定翼无人机有其可以高速飞行的特点，但是无法垂直起降导致它在起飞和降落需要较大的场地，无法水平悬停也导致了它在某些应用场合的局限性。

涵道式飞行器具有普通固定翼飞机和直升机、多旋翼机不具备的众多优点，在军用和民用航空领域发挥着重要的作用。现有的多旋翼无人机和传统无人直升机旋翼桨叶外露导致安全性差和噪音大问题，多旋翼无人机飞行速度慢，多旋翼无人机无法做到竖直(倾斜)稳态飞行问题，多旋翼无人机动力系统占用过大空间问题，固定翼无人机无法定点悬停问题

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种涵道式无人机及其控制方法，可以实现陆地上运动，也可以在空中飞行的两栖运动，并且具有多形态稳定飞行和悬停的能力。

一种涵道式无人机，包括：

机身主体；

与所述机身主体的第一侧连接的第一主涵道和第二主涵道；

与所述机身主体的第二侧连接的第三主涵道和第四主涵道；其中，所述第一主涵道和第四主涵道相对于所述机身主体的尾部对称设置，所述第二主涵道和所述第三主涵道相对于所述机身主体的头部对称设置；

所述机身主体的头部下方还设置有前起落架，所述机身主体的尾部下方还设置有后起落架；

所述第一主涵道、所述第二主涵道、所述第三主涵道以及所述第四主涵道内部均设置有一螺旋桨以及带动螺旋桨转动的发动机。

本发明还公开了一种涵道式无人机的控制方法，包括：

获取无人机当前所处环境的深度图像，所述深度图像中包括有无人机前方可供无人机飞越的空洞信息；

获取无人机当前的机身主体、第一主涵道、第二主涵道、第三主涵道和第四主涵道的机身空间信息；

在所述机身空间信息表示的机身空间可以穿越空洞信息表示的空洞空间时，控制所述机身主体的第一侧连接的第一主涵道和第二主涵道以及控制与所述机身主体的第二侧连接的第三主涵道和第四主涵道以预定姿态和预定轨迹穿越所述空洞；

其中，所述第一主涵道和第四主涵道相对于所述机身主体的尾部对称设置，所述第二主涵道和所述第三主涵道相对于所述机身主体的头部对称设置；所述机身主体的头部下方还设置有前起落架，所述机身主体的尾部下方还设置有后起落架；所述第一主涵道、所述第二主涵道、所述第三主涵道以及所述第四主涵道内部均设置有一螺旋桨以及带动螺旋桨转动的发动机。

本发明的有益效果：本发明可在陆地和空中两栖运行，运载量大，效率高，采用涵道式结构节省了大量动力系统本的空间，为无人机运载腾出了很大的空间；采用涵道式结构，相比传统多旋翼无人机更加安全可靠；四个涵道可独立转动，使得无人机可以适应多种复杂环境，使得机身不仅能够在水平状态飞行，也能在竖直状态和倾斜状态保持长时间稳态飞行，躲避复杂障碍。

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个实施例，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附图。

图1为本发明的无人机的立体图；

图2为本发明的无人机螺旋桨的结构示意图；

图3为本发明的无人机在地面高速行驶的示意图；

图4为本发明的无人机在空中稳定直立飞行躲避纵向障碍物的示意图；

图5为本发明的无人机在遇到倾斜障碍物时的示意图。

图6为减震底轮的示意图。

具体实施方式