蜂巢式集群多旋翼无人机结构及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113859532A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111134137.2(22)申请日2021.09.27(71)申请人广州穿越千机创新科技有限公司地址510000广东省广州市南沙区横沥镇明珠一街1号310房-J002(72)发明人张海山黄梓坤杜金程郑奕航(74)专利代理机构广州文智专利代理事务所(特殊普通合伙)44469代理人刘敏(51)Int.Cl.B64C37/02(2006.01)B64C27/08(2006.01)B64C1/06(2006.01)G05D1/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称蜂巢式集群多旋翼无人机结构及其控制方法(57)摘要本发明涉及蜂巢式集群多旋翼无人机结构及其控制方法，包括多台无人机本体，每台所述无人机本体上均架设有框架，所述框架呈多边形并围绕在所述无人机本体的外侧，所述框架内侧通过连接杆与所述无人机本体相连接；所述框架上还设有固定机构，所述固定机构用于使各所述框架之间可拆卸连接，从而使多台所述无人机本体互相组合并同步飞行。当其中一台无人机发生故障，通过控制权及实时飞行数据转移，并判断动力故障是否低于动力冗余设定，以执行返航程序或继续预设航线任务。本发明可将性能完全相同的个体无人机通过多台相互叠加，实现飞行性能的提升，载重能力、续航时间、冗余系统的容错率都能得到提升，大大压缩了研发周期和成本。CN113859532ACN113859532A权利要求书1/2页1.蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于，包括多台无人机本体(1)，每台所述无人机本体(1)上均架设有框架(2)，所述框架(2)呈多边形并围绕在所述无人机本体(1)的外侧，所述框架(2)内侧通过连接杆(3)与所述无人机本体(1)相连接；所述框架(2)上还设有固定机构，所述固定机构用于使各所述框架(2)之间可拆卸连接，从而使多台所述无人机本体(1)互相组合并同步飞行。2.根据权利要求1所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于，所述框架(2)呈正六边形，多台所述无人机本体(1)互相组合时，以其中一台无人机本体(1)作为中心，另外的多台无人机本体(1)围绕该中心对称布置，且每两个所述框架(2)之间以其中一条边相对齐来连接。3.根据权利要求2所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于，所述固定机构包括设于所述框架(2)上的螺孔以及用于穿设在所述螺孔中的螺栓(4)，所述螺孔对应设置在所述框架(2)的每条边的两端。4.根据权利要求2所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于，所述固定机构包括可拆卸连接的上盖体(5)和下盖体(6)，所述上盖体(5)和所述下盖体(6)互相扣接在所述框架(2)的转角处，并形成三个方向上的通孔，且该通孔与两个所述框架(2)相拼接后的厚度相适配。5.根据权利要求3所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于，所述上盖体(5)和所述下盖体(6)与所述框架(2)相接触的地方均设有保护层。6.根据权利要求2所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于，每台所述无人机本体(1)上的所述连接杆(3)数量为6条，且所述连接杆(3)连接在所述框架(2)的边的中点。7.根据权利要求6所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，其特征在于,所述无人机本体(1)的旋翼有4个并对称分别于其中4条所述连接杆(3)的底部。8.蜂巢式集群多旋翼无人机的控制方法，其特征在于，包括如权利要求2‑7任意一项所述蜂巢式集群多旋翼无人机结构，并包括以下步骤：S1、确认无人机飞行模式，并将参与飞行的无人机分别设置为至少一台主机和若干台从机；S2、设定飞行路线并分别将航线任务和GPS定位数据发送给所述主机和所述从机；S3、所述主机正常执行预设航线任务，并共享实时飞行数据给至少一台所述从机；S4、当其中一台无人机发生故障而失去动力时，判断是否为主机发生故障，若否则进入下一步骤；若是则所有无人机悬停并进行控制权切换，所述主机将控制权全部转移给所述步骤S3中接收实时飞行数据的其中一个所述从机；S5、获得控制权的无人机作为主机，并判断动力故障是否大于动力冗余设定，若否则立即执行返航程序；若是则根据自身的GPS定位数据继续执行预设航线任务，并重复步骤S3。9.根据权利要求8所述蜂巢式集群多旋翼无人机的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，若发生故障而失去动力的无人机位于边缘，则该无人机以中心对称布置的另一台无人机也暂停动力输出，并在执行所述步骤S5时，判断动力故障是否大于动力冗余设定的过程中以失去两个无人机的动力输出来计算。10.根据权利要求9所述蜂巢式集群多旋翼无人机的控制方法，其特征在于，在所述步骤S5中，判断动力故障是否大于动力冗余设定的方法包括