多旋翼無人機及其控制方法與流程

本發明涉及一種飛行設備，更具體地說，它涉及一種多旋翼無人機及其控制方法。

背景技術：

當前多旋翼式無人機得到了極大發展，并且被專業級市場和消費級市場同時看好。多旋翼式無人機之所以能夠得到如此迅速的發展，是因為相關電子技術的進步使得這種飛行器的成本迅速降低，同時安全性迅速提升。但是，多旋翼式無人機作為一種在空中飛行的設備，對于飛行安全的要求是無止境的。

目前，很多購買者對于無人機的操作技術并不熟練，尤其是初學者；因此，這些人員在實際操作無人機時，對于無人機的飛行方向難以熟練控制，一不小心，就容易使無人機隨意亂飛，甚至發生摔機的事故，造成飛行器的損壞。另外，若無人機飛向人群，高速旋轉的旋翼很容易割到人，給他人的人身安全造成威脅。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明的第一個目的在于提供一種多旋翼無人機，具有安全性高的特點。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種多旋翼無人機，包括機身，圍繞機身的周向設置的多根旋翼支桿，以及設置在旋翼支桿上的多組旋翼組件；所述機身內設置有控制模塊,所述旋翼組件與控制模塊電連接；所述旋翼支桿包括固定桿和活動桿，所述旋翼組件設置在活動桿上，每一固定桿上還設置有熱釋電傳感器；

所述固定桿的內部設置沿其自身的長度方向設置有滑移腔；所述滑移腔的一端設置有供活動桿的插入的插口；所述滑移腔內設置有用于始終迫使所述活動桿向滑移腔內部滑動的彈性組件、用于將所述活動桿限制在第一預定位置的第一鎖定組件以及用于將所述活動桿限制在第二預定位置的第二鎖定組件；所述第一鎖定組件和第二鎖定組件與控制模塊電連接；

所述控制模塊配置有檢測模塊和判斷模塊，所述檢測模塊用于判斷所述多旋翼無人機是否處于飛行狀態；所述判斷模塊耦接于熱釋電傳感器，以基于從熱釋電傳感器接收到的人體信號判斷機身周圍的人群與機身的距離；

其中，當多旋翼無人機處于飛行狀態且機身周圍有人進入到第一預定范圍內時，所述控制模塊控制第一鎖定組件動作，以解除第一鎖定組件對活動桿的限制；當進入到第二預定范圍內里，所述控制模塊控制第二鎖定組件動作，以解除第二鎖定組件對活動桿的限制。

通過以上技術方案：當多旋翼無人機處于飛行狀態且機身周圍有人進入到第一預定范圍內時，所述控制模塊控制第一鎖定組件動作，以解除第一鎖定組件對活動桿的限制；活動桿在彈性組件的彈力作用下向滑移腔內部移動，直至與第二鎖定組件抵觸，進而被限制在第二預定位置；此時整個旋翼支桿的長度得到減少，從而增加了旋翼組件與人的距離。當多旋翼無人機繼續向人靠近時，控制模塊控制第二鎖定組件解鎖，此時活動桿在彈性組件的作用下，繼續向滑移腔移動，直至與滑移腔的最深處抵觸，然后相鄰兩個旋翼組件上的葉片會相互碰撞，轉速能夠在較短的時間內降低，只能對人體造成碰撞沖擊，很難對人造成切割傷害。

優選地，當多旋翼無人機處于飛行狀態且機身周圍有人進入到第一預定范圍內時，控制模塊控制旋翼組件停止轉動。

通過以上技術方案：由于即使相鄰旋翼組件上的葉片發生相互碰撞，也會處于轉動狀態，仍然可能會存在一定的風險；因此，在控制旋翼組件停止工作后，上述的問題便能夠是以解決。

優選地，所述活動桿的一端從所述插口處伸入至滑移腔內并設置有卡座，插口處設置有限位塊，所述卡座與限位塊之間設置有彈簧；所述固定桿的內部還設置有與滑移腔相鄰的安裝腔，所述安裝腔內間隔設置有兩個電控鎖，所述電控鎖與控制模塊電連接；所述安裝腔與滑移腔之間的壁體設置有供該電控鎖的鎖頭伸入至滑移腔內以將卡座限制在相應的預定位置的開口。

通過以上技術方案： 可實現活動桿的自由伸縮與鎖定。

優選地，所述滑移腔的側壁還安裝有兩個干簧管，所述兩個干簧管分別與兩個電控鎖一一對應，并與控制模塊電連接；所述卡座上設置有磁性部件；

其中，當卡座上的磁性部件靠近干簧管時，干簧管向控制模塊發送相應的觸發信號；所述控制模塊響應于所述觸發信號控制相應的電控鎖動作；

另外，當多旋翼無人機處于飛行狀態且機身周圍有人進入到第一預定范圍內或第二預定范圍內，所述控制模塊屏蔽所述觸發信號。

通過以上技術方案：使得使用人員在安裝時，不需要手動地去鎖定活動桿，非常的方便。

本發明的第二個目的在于提供一種多旋翼無人機的安全控制方法，具有安全性高的特點。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種多旋翼無人機的安全控制方法，包括以下步驟：

S1.檢測多旋翼無人機是否處于飛行狀態，若是，則進入下一步；

S2.判斷機身周圍的第一預定范圍內是否有人，若有，則進入預警狀態，并執行以下動作：控制旋翼支桿收縮至第一預定長度，以減小旋翼組件與機身的距離；

S3. 判斷機身周圍的第二預定范圍內是否有人，若有，則進入保護狀態，并執行以下動作：控制旋翼支桿收縮至第二預定長度，以使相鄰的兩組旋翼組件的轉動路徑相交。

優選地，當進入預警狀態時，則嘗試向相反方向飛行或原地降落。

優選地，當進入保護狀態時，檢測旋翼支桿是否收縮至第二預定長度，若是，則立即控制旋翼組件停止轉動。

附圖說明

圖1為實施例1中多旋翼無人機的整體結構圖；

圖2為實施例1中旋翼支桿的剖視圖；

圖3為實施例2 的流程圖。

附圖標記：1、機身；2、旋翼支桿；21、固定桿；211、滑移腔；212、限位塊；213、安裝腔；22、活動桿；221、卡座；3、旋翼組件；41、干簧管；42、干簧管；51、電控鎖；52、電控鎖；6、彈簧。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限于此。

實施例1：

參照圖1，一種多旋翼無人機，包括機身1，圍繞機身1的周向設置的多根旋翼支桿2，每一旋翼支桿2上均安裝有旋翼組件3，旋翼組件3與機身1內的控制模塊電連接。

參照圖1、圖2，旋翼支桿2包括固定桿21和活動桿22兩部分，固定桿21呈中空設置，其內部沿其自身的長度方向形成有滑移腔211；固定桿21的一端與機身1連接，另一端設置有供活動桿22插入滑移腔211的插口。

活動桿22位于滑移腔211內的一端設置有卡座221，相應的，插口處設置有與卡座221配合的限位塊212，如此以防止活動桿22與固定發生脫離。卡座221與限位塊212之間設置有彈簧6，該彈簧6的兩端分別與卡座221和限位塊212抵觸，在自然狀態下，彈簧6將卡座221向滑移腔211的內部推動。

固定桿21的內部還設置有與滑移腔211相鄰的安裝腔213，安裝腔213內間隔設置有兩個電控鎖，電控鎖與控制模塊電連接；安裝腔213與滑移腔211之間的壁體設置有供該電控鎖的鎖頭伸入至滑移腔211內以分別將卡座221限制在第一預定位置和第二預定位置的開口。

另外，每一固定桿21上設置有熱釋電傳感器（圖中未示出），以感應機身1周圍的人群，熱釋電傳感器與控制模塊電連接，在感應到人群后，向控制模塊發送相應的人體信號。

控制模塊配置有檢測模塊和判斷模塊；其中，檢測模塊主要是通過以下兩個條件來判斷旋翼無人機是否處于飛行狀態：一是通過加速度傳感器來判斷無人機是否在運動，二是通過檢測旋翼組件3內的電機是否處于工作狀態，來判斷旋翼無人機是否起飛，當兩個條件都滿足時，則最終判斷旋翼無人機處于飛行狀態。

另外，判斷模塊耦接于熱釋電傳感器，以基于從熱釋電傳感器接收到的人體信號判斷機身1周圍的人群與機身1的距離；其中，當多旋翼無人機處于飛行狀態且機身1周圍有人進入到第一預定范圍內時，控制模塊控制電控鎖51動作，以解除電控鎖51對活動桿22的限制，之后，活動桿22從第一預定位置向滑移腔211內部移動，直至與電控鎖52抵觸，停止在第二預定位置。如此，整個旋翼支桿2的長度便能夠得到減少，以此來暫時增加旋翼組件3與周圍人群的距離。

當進入到第二預定范圍內里，控制模塊控制電控鎖52動作，以解除電控鎖52對活動桿22的限制；之后，活動桿22從第二預定位置繼續向滑移腔211內部移動，直至與滑移腔211的最深處抵觸。此時，相鄰的兩個旋翼組件3便能夠接觸，因發生碰撞而使得葉片相互卡死，旋轉速度能夠瞬間降至很低，即使與人接觸，也不會對人造成嚴重的割傷。與此同時，控制模塊的內部程序會立即控制旋翼組件3停止轉動，以避免旋翼組件3繼續轉動。

參照圖2、圖3，滑移腔211的側壁還安裝有兩個干簧管，兩個干簧管(41、42)分別與兩個電控鎖（51、52）一一對應，并與控制模塊電連接；與此現時，在卡座221上設置有磁性部件（圖中未示出）；其中，當卡座221上的磁性部件靠近干簧管(41、42)時，干簧管(41、42)向控制模塊發送相應的觸發信號；控制模塊響應于觸發信號控制相應的電控鎖（51、52）動作。如此，在初始配置時，兩個電控鎖（51、52）的鎖頭是呈縮回狀態的，那在將活動桿22拉長時，卡座221在滑移的過程中，依次經過兩個干簧管(41、42)，每經過一個干簧管(41、42)，相應位置的電控鎖的鎖頭就會伸出，達到限位的目的。

值得說明的是，當多旋翼無人機處于飛行狀態且機身1周圍有人進入到第一預定范圍內或第二預定范圍內，控制模塊會屏蔽觸發信號，進而避免無法控制相應的電控鎖（51、52）動作的問題。

實施例2：

參照圖3，一種多旋翼無人機的安全控制方法，包括以下步驟：

S1.檢測多旋翼無人機是否處于飛行狀態，若是，則進入下一步；

S2.判斷機身1周圍的第一預定范圍內是否有人，若有，則進入預警狀態，并執行以下動作：控制旋翼支桿2收縮至第一預定長度，以減小旋翼組件3與機身1的距離；

另外，當進入預警狀態時，控制旋翼組件3停止轉動。

S3. 判斷機身1周圍的第二預定范圍內是否有人，若有，則進入保護狀態，并執行以下動作：控制旋翼支桿2收縮至第二預定長度，以使相鄰的兩組旋翼組件3的轉動路徑相交。

當進入保護狀態時，檢測旋翼支桿2是否收縮至第二預定長度，若是，則控制旋翼支桿2向朝向機身1折疊，以及立即控制旋翼組件3停止轉動。