[发明专利]一种共轴双桨飞行器的姿态控制系统

权利要求书

1.一种共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，包括机身(1)、升力组件(2)、姿态控制组件(3)；

所述机身(1)由控制中心(11)和载荷(12)组成；

所述升力组件(2)由正桨(21)、第一电机(22)、反桨(23)、第二电机(24)组成；

所述姿态控制组件(3)由第三电机(31)、第一姿态桨(32)、第四电机(33)、第二姿态桨(34)组成；

所述第一电机(22)、第二电机(24)分别驱动正桨(21)和反桨(23)以相反的方向旋转，产生升力驱动飞行器上升，通过调整正桨(21)和反桨(23)的转速控制飞行器的上升、下降和旋转；

所述第三电机(31)驱动第一姿态桨(32)，第四电机(33)驱动第二姿态桨(34)，第一姿态桨(32)、第二姿态桨(34)都能正反转，之间成90度或一定的夹角，能合成平面上的任意矢量力，绕飞行器质心产生扭转力矩调整飞行器姿态，实现飞行器的前后左右移动；

所述控制中心(11)包括控制单元、电池，所述控制中心(11)分别连接第一电机(22)、第二电机(24)、第三电机(31)、第四电机(33)，并对上述电机分别进行控制；

所述机身(1)呈瘦长的柱型，所述升力组件(2)和姿态控制组件(3)分别设置在所述机身(1)的上下两端；

工作时，由于扰动或工作需求导致飞行器需要向左移动，所述控制中心(11)发出信号到所述姿态控制组件(3)，第三电机(31)和第四电机(33)产生相应转速，产生向右的推力，机身(1)向左倾斜，从而导致飞行器绕质心逆时针旋转一定角度，从而改变飞行器的升力方向，升力与重力产生一个向左的合力，驱动飞行器向左移动，逆时针旋转角度的大小决定了飞行器的响应强度与水平飞行速度，同时发出信号到升力组件(2)，升力相应增大，从而实现飞行器水平移动。

2.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述姿态控制组件(3)的第三电机(31)、第四电机(33)的中轴线与机身(1)的中轴线分别在同一平面上。

3.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述姿态控制组件(3)的两个电机是成90度，能绕质心和中轴线产生扭转力矩。

4.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述姿态控制组件(3)能通过两个电机，其电机轴线与机身中轴线不在同一平面内，其能在电机平面上合成矢量力和扭转力矩，该扭转力矩可由平衡正桨(21)和反桨(23)所产生的扭转力矩平衡，在此形式同样达到改变飞行器姿态的效果。

5.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述姿态控制组件(3)用于改变飞行器姿态。

6.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述升力组件(2)能由两个独立的中空轴电机配合传力机构带动正桨(21)和反桨(23)实现。

7.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述升力组件(2)中采用中空设计或半中空设计，中空设计结构用于连接升力组件(2)与机身(1)，为连接升力组件(2)与机身(1)的线材提供通道。

8.根据权利要求1所述的共轴双桨飞行器的姿态控制系统，其特征在于，所述正桨(21)和反桨(23)的桨叶数量为不小于2的任意整数。