[发明专利]具有防撞功能的分体式全地形多旋翼飞行器

权利要求书

1.一种具有防撞功能的分体式全地形多旋翼飞行器，其特征在于，包括：旋翼组件、中间转轴、上轴承支架、下轴承支架、摄像头驱动电机、上防护罩、中间连接板、无刷直流电机、下防护罩、摄像头；

上防护罩紧固安装在中间连接板上，旋翼组件安装在无刷直流电机上，直流无刷电机安装固定在中间连接板上，无刷直流电机和旋翼组件均位于上防护罩内部；

中间转轴通过轴承连接上轴承支架、下轴承支架，上轴承支架与中间连接板固连，下轴承支架与下防护罩固连；中间连接板、下防护罩能够分别绕中间转轴沿俯仰方向做旋转；中间转轴沿中间连接板和下防护罩直径方向配置，采用整段形式或者分段形式；

摄像头由摄像头驱动电机驱动，并与下防护罩铰接；

旋翼组件包括纵向主旋翼、横向辅助旋翼；

纵向主旋翼配置方向与中间转轴相同，主要用于飞行器升力控制；

横向辅助旋翼配置方向与纵向主旋翼方向垂直，在提供辅助升力的同时主要用于飞行方向和姿态控制；

包括控制系统，其中，所述控制系统包括：

-可充电电池和DC/DC模块，为无刷直流电机和/或无线图传模块提供驱动电压，同时通过DC/DC模块将电压转换后输出；

-MOSFET驱动电路，与单片机电路和MOSFET电路相连，将单片机电路输出的转速控制信号转换为PWM信号馈入MOSFET电路，用于驱动无刷直流电机旋转；

-MOSFET电路，与无刷直流电机相连，驱动旋翼旋转，并通过调节无刷直流电机和旋翼转速实现飞行器飞行方向和高度调节，飞行方向主要是通过横向辅助旋翼的转速调节，也就是调节中间连接板的俯仰角实现的；

-单片机电路，也就是主控制电路，接收来自无线通信模块的控制信号和惯性测量单位电路的姿态信号，转化为PWM信号馈入MOSFET驱动电路，驱动无刷直流电机和旋翼转动；同时，根据控制信号控制摄像头驱动电机旋转，实现不同方位场景的拍摄和监控；

-惯性测量单位电路，也就是姿态检测电路，安装在中间连接板上，信号馈入单片机电路后确定飞行器姿态，结合PWM控制信号实现飞行器高度和飞行路径的控制；

-无线通信模块，与地面站通信，接收来自地面站的控制信号，结合惯性测量单位电路反馈信号将控制信号转换为PWM信号驱动MOSFET电路和摄像头驱动电机，并将执行情况反馈给地面站；

-摄像头驱动电机驱动电路，电路上与单片机电路和DC/DC模块相连，在单片机电路控制下用于带动摄像头旋转；

-所述无线图传模块,电路上与DC/DC模块以及摄像头相连，用于将摄像头拍摄的图像调制后反馈入地面站或其他监视装置；

所述具有防撞功能的分体式全地形多旋翼飞行器通电后，分别沿着俯仰、滚转和偏航三轴旋转，完成惯性测量单位电路的自校准和自标定；解锁后地面站发出控制信号，无线通信模块将控制信号送入单片机电路解码，驱动纵向主旋翼和横向辅助旋翼旋转，飞行器上升至相应高度后，整体绕偏航轴旋转至设定的偏航角，两个横向辅助旋翼调整转速使中间连接板绕中间转轴旋转至相应角度，飞行器在相应高度上沿着设定的偏航角飞行；摄像头驱动电机驱动摄像头旋转，无线图传模块将摄像头拍摄的图像传回地面站；回收时，两个横向辅助旋翼调整转速使中间连接板绕中间转轴旋转至相应角度，飞行器在相应高度上沿着返航所需的偏航角飞行；至返航点后，两个横向辅助旋翼调整转速将中间连接板调平，摄像头驱动电机旋转收回摄像头，横向辅助旋翼和纵向主旋翼逐步降低转速，飞行器下降至地面，完成飞行器的回收工作。

2.根据权利要求1所述的具有防撞功能的分体式全地形多旋翼飞行器，其特征在于，中间连接板与下防护罩之间连接有弹簧。

3.根据权利要求1所述的具有防撞功能的分体式全地形多旋翼飞行器，其特征在于，摄像头能够收回到下防护罩中。