[发明专利]多旋翼无人直升机的可调整重量分配

说明书

用于调整无人机(10)的质心的设备、方法和系统可以包括平衡轨道(140)和可重定位压重件(150)。平衡轨道可以从无人机的中央区域(115)向外延伸。平衡轨道可以包括多个重量平衡固定位置(145)。可重定位压重件可以被配置为固定在所述多个重量平衡固定位置中的任何重量平衡固定位置上。各种实施例可以包括接收与使无人机平衡有关的重量分配输入。可以基于所述重量分配输入确定重量分配平衡分布，以用于判断是否应当在从无人机的中央区域向外延伸的平衡轨道上的多个重量平衡固定位置之间对可重定位压重件进行重定位。可以根据所述重量分配平衡分布对可重定位压重件进行重定位。

背景技术

多旋翼无人直升机(文中称为“无人机”)是一种使用多个电动旋翼取得升力和推进力的无人驾驶飞行器。例如，四翼直升机(又称为四旋翼直升机或四旋翼)是使用四个电动旋翼获得升力和推进力的无人机。类似地，八翼直升机包括八个电动旋翼。正如大多数飞行器一样，一般使无人机保持平衡以提供取向稳定性，同时改变旋翼速度以维持预期取向(即，滚转、俯仰或偏航)。使无人机的飞机机身平衡是很重要的，因为如果无人机失去平衡，那么旋翼可能消耗更多的能量才能维持水平飞行。然而，对无人机机身所做的小的调整或增加(例如，增加的有效载荷或者部件，例如，照相机或镜头)可能改变重量分配并使飞机机身失去平衡。

发明内容

各种实施例包括用于调整包括第一平衡轨道和可重定位压重件的无人机(例如，多旋翼无人直升机)的质心的重量分配设备。第一平衡轨道可以从无人机的中央区域向外延伸。第一平衡轨道可以包括多个重量平衡固定位置。可重定位压重件可以被配置为固定在所述多个重量平衡固定位置中的任一个重量平衡固定位置处。

在各种实施例中，可重定位压重件可以沿第一平衡轨道在多个重量平衡固定位置之间滑动。所述第一平衡轨道可以被设置在无人机的延伸臂上。延伸臂可以从中央区域横向延伸，其中，延伸臂的远端支撑空气推进单元。使用所述延伸臂的基本结构型式作为第一平衡轨道，所述可重定位压重件可以环绕所述延伸臂的至少一部分。所述多个重量平衡固定位置可以包括延伸穿过所述延伸臂的一系列孔。所述可重定位压重件可以被配置为沿包含在第一平衡轨道上的引导元件行动。所述可重定位压重件可以包括电子部件，例如，能量电池、致动器、指示器、电路元件、传感器和/或照相机。所述重量分配设备还可以包括被配置为激活电子部件的控制单元。所述控制单元可以被固定至所述可重定位压重件。所述控制单元可以被配置为例如在控制单元远离可重定位压重件时激活所述电子部件。所述控制单元可以被配置为激活所述电子部件。此外，所述控制单元可以包括射频收发器和耦合至所述射频收发器的处理器。处理器可以被配置有处理器可执行指令，以响应于经由所述射频收发器接收到激活信号而激活可重定位压重件从所述多个重量平衡固定位置中的第一重量平衡固定位置向所述多个重量平衡固定位置中的第二重量平衡固定位置的移动。

在各种实施例中，可重定位压重件可以以可移除方式固定至所述多个重量平衡固定位置的至少其中之一。所述多个重量平衡固定位置可以沿所述第一平衡轨道的纵向范围均匀分配。此外，第二平衡轨道可以从中央区域沿第二轴向外延伸，第二轴可以不同于第一平衡轨道的第一轴。所述第一轴可以以非正交角与所述第二轴相交。此外，第三平衡轨道可以沿不同于第一轴和第二轴两者的第三轴背离所述中央区域延伸。第一轴可以平行于第二轴。而且，第一轴和第二轴可以不平行于支撑无人机的旋翼的延伸臂。第一平衡轨道可以被配置为改变长度，从而将可重定位压重件从所述多个重量平衡固定位置中的第一重量平衡固定位置改变到所述多个重量平衡固定位置中的第二重量平衡固定位置。所述第一平衡轨道可以被配置为围绕无人机的竖直中心轴旋转。响应于无人机的重量分配平衡分布的改变，其中向无人机增加了有效载荷或者从无人机移除了有效载荷，可以将所述多个重量平衡固定位置布置为使得可重定位压重件可以被重定位至所述多个重量平衡固定位置中的不同的重量平衡固定位置，以恢复所述重量分配平衡分布。所述多个重量平衡固定位置可以被布置为使得将可重定位压重件从所述多个重量平衡固定位置中的第一重量平衡固定位置改变到所述多个重量平衡固定位置中的第二重量平衡固定位置可以改变无人机的质心。