[实用新型]一种新型无人机姿态控制装置

说明书

本申请披露了一种新型无人机姿态控制装置，涉及无人机技术领域，包括无人机本体、若干组电控栅板姿态控制保持装置，包括与无人机本体固定的栅板固定板、安装侧板、安装板，安装板下端活动连接左右活动栅板，2个安装侧板下端活动连接有前后活动栅板，安装板与左右活动栅板间以及安装侧板和前后活动栅板间均设置有运动控制机构，电控栅板姿态控制反应快、纠偏能力强，姿态更易保持，促使旋翼无人机抗侧风能力增强；电控栅板姿态控制将姿态控制独立于飞行旋翼之外，飞行旋翼只承担飞行动力，飞行器的稳定和姿态保持交由电控栅板控制，解决了飞行旋翼桨径限制多旋翼无人机体形的问题，有利于大型重载旋翼无人机开发。

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，更具体的来说涉及一种新型无人机姿态控制装置。

背景技术

姿态调整与保持装置是飞行器实现安全、稳定、可靠飞行的重要保障，也是飞行器设计制造首要考虑和重点试验评估的核心关键技术，姿态调整与保持的性能与品质的优劣是衡量飞行器操纵性的首要标志，也决定飞行器的优劣，以及飞行器的使用可靠性与安全性。

现有多旋翼无人机姿态控制主流技术是无舵面方式，通过旋翼速度改变来实现姿态调整，旋翼间的速度差在桨面上产生合成偏转力，该力作用于旋翼中心形成偏转力矩，推动飞行器倾斜、俯仰、转向，进而完成姿态调整与保持。由于旋翼既要承担飞行器推进动力，又要负责飞行器姿态调整与保持，当其速度变更时，飞行器运动速度和高度不可避免受损失，尤其是在侧风条件下，姿态调整频繁，飞行器运动速度将会明显变慢，高度也难以保持。

并且随着机体的变大和旋翼的加长，多旋翼无人机旋翼的转动惯量随之增大，其姿态调整的滞后性和迟缓性，将带来飞行器的稳定性逐渐变差，甚至失效而无法使用。这也是多旋翼机无法做成重载荷较大体型的无人机的主要原因。工业级多旋翼无人机在继承小微多旋翼无人机小巧灵活、使用便利的优点，为针对性解决小微多旋翼无人机载荷能力和航程、航时受限问题，重点提升了飞行器的动力特性(变电动为油机)，同时对飞行器的外形结构和旋翼尺寸进行了适当的放大，虽然飞行原理和外形结构类似于小微多旋翼无人机，但飞行姿态控制与保持机理却与小微多旋翼无人机大相径庭。首先随着机体的变大和旋翼的加长，多旋翼无人机旋翼的转动惯量随之增大，依靠旋翼间速度差进行姿态调整，其滞后性和迟缓性，将导致飞行器的稳定性逐渐变差，甚至失效而无法使用；其次，利用动力旋翼间速度差会造成动力损失和载荷能力降低，以及升限、速度、抗风能力等飞行性能的下降，这在工业级多旋翼无人机上是不可取的。特别是工业级多旋翼无人机起飞重量在50kg以上，飞行旋翼直径超过80cm，运用动力旋翼间速度差控制和保持飞行器姿态几乎无法实现。

对于工业级无人机，通过旋翼间速度差来调整或保持姿态是牺牲主升力和推进力来实现姿态变换，从经济性上讲不划算,从技术角度上讲甚至不可行。

实用新型内容

本申请的目的在于：为了解决传统无人机通过旋翼间速度差来调整或保持姿态是牺牲主升力和推进力来实现姿态变换的问题，披露了一种新型无人机姿态控制装置，飞行器姿态调整实现更快、更好。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种新型无人机姿态控制装置，包括无人机本体，于无人机本体侧壁设有若干组电控栅板姿态控制保持装置，所述电控栅板姿态控制保持装置包括与无人机本体固定的栅板固定板、1个安装板和2个安装侧板及相应活动栅板，所述装置固定板与所述1个安装板和所述2个安装侧板组成栅板固定框架，所述安装板下端活动连接左右活动栅板，所述安装侧板下端活动连接有前后活动栅板，所述安装板与所述左右活动栅板间和所述安装侧板与所述前后活动栅板间均设有运动控制机构，所述运动控制机构结构相同，所述运动控制机构控制左右活动栅板向左或向右偏转，所述运动控制机构控制所述前后活动栅板向前或向后偏转。