[发明专利]一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器及控制方法

权利要求书

1.一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器，其特征在于，包括机身（1）以及与机身（1）活动连接的旋翼机构（2），所述机身（1）呈内部中空的流线型结构，机身（1）包括机身本体（101）、上盖（102）和起落架（103），所述上盖（102）为弧形板体，上盖（102）与机身本体（101）圆弧过渡，且与机身本体（101）扣合连接，机身本体（101）的内部空腔设置有电源模块（4）；

所述旋翼机构（2）用于带动机身（1）飞行，旋翼机构（2）包括顺时针螺旋桨（201）和逆时针螺旋桨（202），所述顺时针螺旋桨（201）和逆时针螺旋桨（202）分设于机身（1）两侧，旋翼机构（2）与机身（1）之间设置有角度调节机构（5）；

所述角度调节机构（5）用于驱动旋翼机构（2）进行角度调节来改变旋翼机构（2）的旋转角度β；

角度调节机构（5）与旋翼机构（2）设置有控制系统，所述控制系统包括主控单元（3）、电源模块（4）、驱动单元（10）和传感检测单元（6）；

所述顺时针螺旋桨（201）和逆时针螺旋桨（202）均设置有第一电机（7）、电机固定架（8）和桨叶固定器（9），且下端均分别与第一电机（7）的电机轴固定连接，所述第一电机（7）与电机固定架（8）固定，所述电机固定架（8）为一侧敞口、内部中空的三棱柱状结构，所述桨叶固定器（9）设置于顺时针螺旋桨（201）和逆时针螺旋桨（202）的端部，用于固定所述顺时针螺旋桨（201）和逆时针螺旋桨（202）的桨叶；

所述角度调节机构（5）对应两个所述电机固定架（8）分设于机身（1）两端，角度调节机构（5）包括编码器（503）、第二电机（502），所述第二电机（502）连接有减速器（501），第二电机（502）的电机轴经减速器（501）连接电机固定架（8）的背板；

所述电源模块（4）包括多个电池，多个所述电池之间相互并联；

多个电池均固定于机身本体（101）内腔的底面，且关于与机身本体（101）侧面平行的中轴面对称均布，电源模块（4）用于使机身（1）重心位于升力f和动力F的等效作用点之间，并且靠近升力f等效作用点。

2.根据权利要求1所述的一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器，其特征在于， 所述主控单元（3）包括嵌入式控制芯片，主控单元（3）通信连接传感检测单元（6），所述传感检测单元（6）为多轴MEMS传感器，所述传感检测单元（6）用于获取机身（1）飞行参数，传感检测单元（6）包括陀螺仪角度传感器、角速度传感器、加速度传感器、磁场传感器和气压检测传感器，所述驱动单元（10）输入端连接主控单元（3）控制端、输出端分别连接第一电机（7）和第二电机（502）；

主控单元（3）根据所述飞行参数输出控制信号经驱动单元（10）对第一电机（7）和第二电机（502）分别进行调节；

主控单元（3）通信连接有输入单元（11）。

3.根据权利要求1所述的一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器，其特征在于，所述驱动单元（10），包括过温、过流保护电路和驱动电路，所述过温、过流保护电路的输出端与所述主控单元（3）信号采集端连接，主控单元（3）根据过流保护电路输出信号经驱动电路对角度调节机构（5）和旋翼机构（2）进行过温及过流保护。

4.基于权利要求1~3任一项所述的一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器的一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：给定飞行行为，主控单元（3）获取飞行参数解算机身（1）位置姿态，并根据解算数据调节旋翼机构（2）倾斜角度及旋翼机构（2）转速；

步骤2：基于传感检测单元（6）得到机身（1）的实时飞行参数，采用闭环控制模型对机身（1）位置姿态进行补正。

5.根据权利要求4所述的一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器的控制方法，其特征在于，所述飞行行为包括起飞、降落、俯仰、偏航、悬停和巡航行为；

所述飞行参数包括通过陀螺仪角度传感器、角速度传感器、加速度传感器得到机身（1）的姿态信息、速度信息和加速度信息；

通过磁场传感器得到机身（1）的世界位置信息；

通过气压检测传感器得到机身（1）的飞行高度信息。

6.根据权利要求4所述的一种流线型机身的两轴倾斜翼飞行器的控制方法，其特征在于，所述步骤1还包括学习阶段：

将机身（1）的飞行姿态划分为多个飞行行为，主控单元（3）记录不同起始姿态下的机身（1）飞行调节；

给定飞行行为，主控单元（3）根据训练经验，对机身（1）姿态进行调节。