[发明专利]无人驾驶飞行系统和用于无人驾驶飞行系统的控制系统

说明书

本公开提供一种无人驾驶飞行系统和用于无人驾驶飞行系统的控制系统。所述无人驾驶飞行系统包括：主体和连接到所述主体的提升机构，其中，所述提升机构包括：分别设置在所述主体的两侧的两个旋翼组件臂结构，其中，每个旋翼组件臂结构分别包括：臂、可枢转的旋翼组件、用于驱动所述旋翼组件绕枢转轴线枢转的电动机和用于安装所述电动机的电动机基座，其中，所述臂的一个端部可枢转地连接在主体的一侧上，在所述臂的另一端部上可枢转地设置有所述电动机基座，并且所述电动机基座的旋转轴线高于所述无人驾驶飞行系统的重心。根据本公开的无人驾驶飞行系统可以实现更长的飞行时间、且旋翼组件结构简单、整体装配和维护都更为容易。

技术领域

本公开总体上涉及无人驾驶飞行系统领域，更具体地说，本公开涉及一种无人驾驶飞行系统、尤其是一种双旋翼无人驾驶飞行系统以及用于无人驾驶飞行系统的控制系统。

背景技术

传统的无人驾驶飞行系统(亦被称为“无人机”)基本上采用四、六或八的偶数个旋翼的形式，这是因为通常偶数旋翼的无人驾驶飞行系统的飞行控制算法和运动形式更为简单，通过调节每个旋翼的转速，实现无人驾驶飞行器升力的变化，从而控制无人驾驶飞行系统的姿态和位置。但由于采用多旋翼的形式，传统的无人驾驶飞行系统的尺寸相对大。此外，在无人驾驶飞行系统的总重量相同的情况下，结构相同但旋翼尺寸不同的无人驾驶飞行系统的效率也不同。具体而言，相对于尺寸较小的旋翼而言，为了实现相同的提升功率，尺寸较大的旋翼旋转得更慢并且需要更少的功率消耗，这对于提高效率及节省耗能是有利的。因此，与传统的多旋翼无人驾驶飞行系统相比，双旋翼无人驾驶飞行系统具有优越的飞行效率和更快速的动态响应。

另一方面，传统的无人驾驶飞行系统(例如四个旋翼无人驾驶飞行系统)通常通过调节每个旋翼的转速，实现无人驾驶飞行系统升力的变化，从而控制无人驾驶飞行系统的姿态和位置。然而，例如四个旋翼需要四台电机分别驱动其旋转，耗电量较大，在现今电池技术无法取得突破性进展的前提下，其续航时间始终无法得到延长。有鉴于此，相关技术人员研发了双旋翼驱动的无人驾驶飞行系统。然而，现有的双旋翼无人驾驶飞行系统结构复杂，装配十分麻烦。并且，现有的双旋翼无人驾驶飞行系统旋转的传动效率较低，无法有效的延长续航时间。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开旨在提供一种无人驾驶飞行系统、尤其是双旋翼无人驾驶飞行系统，以克服现有的多旋翼无人驾驶飞行系统的缺点，例如续航时间短、旋翼组件结构复杂、装配麻烦、水平飞行速度慢等。在具有相同的电池容量和相同的无人驾驶飞行系统总重量的情况下，根据本公开的双旋翼无人驾驶飞行系统可以实现更快的水平飞行速度、更长的飞行时间、且旋翼组件结构简单、整体装配和维护更为容易，而且还能如同现有的多旋翼无人驾驶飞行系统一样地实现垂直起降。

为此，根据本公开的第一方面，提供了一种无人驾驶飞行系统，所述无人驾驶飞行系统包括：主体和连接到所述主体的提升机构，其中，所述提升机构包括：分别设置在所述主体的两侧的两个旋翼组件臂结构，其中，每个旋翼组件臂结构分别包括：臂、可枢转的旋翼组件、用于驱动所述旋翼组件绕枢转轴线枢转的电动机和用于安装所述电动机的电动机基座，其中，所述臂的一个端部可枢转地连接在主体的一侧上，在所述臂的另一端部上可枢转地设置有所述电动机基座，并且所述电动机基座的旋转轴线高于所述无人驾驶飞行系统的重心。由此，在所述无人驾驶飞行系统的飞行期间，所述旋翼组件臂结构能够提供克服无人驾驶飞行系统倾转的力矩，从而提高飞行稳定性。

在根据本公开的第一方面中，优选地，所述电动机基座的旋转轴线与无人驾驶飞行系统的重心之间的高度差大于所述旋翼组件在飞行状态下的总长度的八分之一。

在根据本公开的第一方面中，优选地，所述电动机基座的旋转轴线与无人驾驶飞行系统的重心之间的高度差小于所述旋翼组件在飞行状态下的总长度的四倍。