多旋翼飞行器及其控制方法、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种多旋翼飞行器及其控制方法、设备和存储介质。


背景技术：

2.多旋翼飞行器，是通过调节多个电机转速来改变螺旋桨转速，实现升力的变化，进而达到飞行姿态控制的目的。当飞行器加载有一定的载荷且载荷的重心位置与飞行器的重心位置距离较远时，飞行器整体的重心位置会发生偏移；或者，当飞行器处于高速前飞状态时，飞行器会受到前飞阻力。此时，为保持飞行器的整机受力平衡，不同旋翼需要提供不同大小的拉力。考虑到飞行器整机的机动性能，旋翼驱动电机的选型需满足拉力需求最大的旋翼的需求，这往往造成其他拉力需求相对较小的旋翼的驱动电机的过设计，增加旋翼驱动电机的成本。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种多旋翼飞行器及其控制方法、设备和存储介质，旨在改善旋翼驱动电机的成本较高的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供的一种多旋翼飞行器控制方法，所述多旋翼飞行器控制方法包括以下步骤：
5.获取各旋翼的驱动电机的输出功率；
6.确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；
7.若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数；
8.控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。
9.可选地，所述控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整的步骤之后，还包括：
10.重新确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；
11.当所述差值大于预设阈值时，执行所述确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤；
12.当所述差值小于或等于预设阈值时，结束旋翼的调整。
13.可选地，所述若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤包括：
14.若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最大的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；
15.确定所述调整参数包括增大所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变小。
16.可选地，所述若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋
翼对应的调整参数的步骤包括：
17.若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最小的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；
18.确定所述调整参数包括减小所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变大。
19.可选地，所述控制旋翼按所确定的调整参数进行调整的步骤包括：
20.根据所述调整参数控制所述目标旋翼对应的机臂臂长相对于飞行器本体伸缩调节；和/或，
21.根据所述调整参数控制所述目标旋翼对应的机臂旋转至调整的角度。
22.可选地，所述若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤包括：
23.若所述差值大于预设阈值，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，和输出功率最小的驱动电机对应的旋翼；
24.确定所述差值所属的阈值范围；
25.根据所述差值所属的阈值范围，确定与所属阈值范围对应的目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量。
26.可选地，所述多旋翼飞行器控制方法还包括：
27.预先设置差值的所属范围与目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量的对应关系；其中，所述差值越大，所述臂长的调整和/或所述机臂角度的调整角度越大。
28.为实现上述目的，本发明还提供一种多旋翼飞行器控制设备，所述多旋翼飞行器控制设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上执行的多旋翼飞行器控制程序，所述多旋翼飞行器控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的多旋翼飞行器控制方法的各个步骤。
29.为实现上述目的，本发明还提供一种多旋翼飞行器，包括飞行本体及位于飞行本体上的多个旋翼，所述旋翼上设有伸缩结构，以及所述飞行本体与旋翼的连接处设有可旋转结构；所述飞行器还包括权利要求8的控制设备以及根据控制设备的控制，驱动所述伸缩结构和可旋转结构运动的驱动结构。
30.可选地，所述伸缩结构用于所述旋翼的臂长相对于飞行器本体伸缩调节；所述伸缩结构包括齿轮和齿条，所述齿轮和所述齿条位于旋翼的机臂上，所述旋翼设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机用于驱动所述齿轮。
31.可选地，所述可旋转结构用于所述旋翼的机臂旋转，所述可旋转结构包括铰链，所述旋翼设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过所述铰链控制所述旋翼的机臂旋转。
32.为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多旋翼飞行器控制程序，所述多旋翼飞行器控制程序被处理器执行时实现如上所述的多旋翼飞行器控制方法的各个步骤。
33.本发明提供的一种多旋翼飞行器及其控制方法、设备和存储介质，获取各旋翼的驱动电机的输出功率；确定各输出功率的最大值和最小值之间的差值；若差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数；控制目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。通过控制目标旋翼按所确定的调整参数进行调整，使多旋翼飞行器在
不同的载重分布或者运动姿态下，各个旋翼的输出功率需求一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼的驱动电机的匹配功率需求，避免旋翼驱动电机的功率过设计，实现多旋翼飞行器旋翼驱动电机的轻量化，同时降低驱动电机成本，减小多旋翼飞行器能耗。
附图说明
34.图1为本发明实施例涉及的多旋翼飞行器控制设备的硬件结构示意图；
35.图2为本发明多旋翼飞行器控制方法的第一实施例的流程示意图；
36.图3为本发明多旋翼飞行器的受力平衡状态的示意图；
37.图4为本发明多旋翼飞行器在受力平衡状态时受力分析的示意图；
38.图5为本发明多旋翼飞行器在负重时的受力分析的示意图；
39.图6为本发明多旋翼飞行器在飞行状态时的受力分析的示意图；
40.图7为本发明多旋翼飞行器的各旋翼在调整前的受力分析的示意图；
41.图8为本发明多旋翼飞行器的各旋翼在调整后的受力分析的示意图；
42.图9为本发明多旋翼飞行器的各旋翼在调整前的受力分析的示意图；
43.图10为本发明多旋翼飞行器的各旋翼在调整后的受力分析的示意图；
44.图11为本发明多旋翼飞行器控制方法的第二实施例的步骤s30的细化流程示意图；
45.图12为本发明多旋翼飞行器控制方法的第三实施例的步骤s30的细化流程示意图；
46.图13为本发明多旋翼飞行器控制方法的第四实施例的步骤s30的细化流程示意图；
47.图14为本发明多旋翼飞行器齿轮齿条和铰链的结构示意图。
48.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
49.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
50.本发明实施例的主要解决方案是：获取各旋翼的驱动电机的输出功率；确定各输出功率的最大值和最小值之间的差值；若差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数；控制目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。
51.通过控制目标旋翼按所确定的调整参数进行调整，使多旋翼飞行器在不同的载重分布或者运动姿态下，各个旋翼的输出功率需求一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼的驱动电机的匹配功率需求，避免旋翼驱动电机的功率过设计，实现多旋翼飞行器旋翼驱动电机的轻量化，同时降低驱动电机成本，减小多旋翼飞行器能耗。
52.作为一种实现方案，多旋翼飞行器控制设备可以如图1所示。
53.本发明实施例方案涉及的是多旋翼飞行器控制设备，多旋翼飞行器控制设备包括：处理器101，例如cpu，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。
54.存储器102可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器
102中可以包括多旋翼飞行器控制程序；而处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
55.获取各旋翼的驱动电机的输出功率；
56.确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；
57.若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数；
58.控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。
59.可选地，处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
60.重新确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；
61.当所述差值大于预设阈值时，执行所述确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤；
62.当所述差值小于或等于预设阈值时，结束旋翼的调整。
63.可选地，处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
64.若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最大的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；
65.确定所述调整参数包括增大所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变小。
66.可选地，处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
67.若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最小的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；
68.确定所述调整参数包括减小所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变大。
69.可选地，处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
70.根据所述调整参数控制所述目标旋翼对应的机臂臂长相对于飞行器本体伸缩调节；和/或，
71.根据所述调整参数控制所述目标旋翼对应的机臂旋转至调整的角度。
72.可选地，处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
73.若所述差值大于预设阈值，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，和输出功率最小的驱动电机对应的旋翼；
74.确定所述差值所属的阈值范围；
75.根据所述差值所属的阈值范围，确定与所属阈值范围对应的目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量。
76.可选地，处理器101可以用于调用存储器102中存储的多旋翼飞行器控制程序，并执行以下操作：
77.预先设置差值的所属范围与目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量的对应关系；其中，所述差值越大，所述臂长的调整和/或所述机臂角度的调整角度越大。
78.基于上述多旋翼飞行器控制设备的硬件构架，提出本发明多旋翼飞行器控制方法的实施例。
79.参照图2，图2为本发明多旋翼飞行器控制方法的第一实施例，所述多旋翼飞行器控制方法包括以下步骤：
80.步骤s10，获取各旋翼的驱动电机的输出功率。
81.可选地，飞行器为多旋翼飞行器，其中，多旋翼飞行器设置有多个旋翼，每一旋翼对应有驱动电机。多旋翼飞行器是通过驱动电机调节各个旋翼的转速来调节各个旋翼的拉力，实现各旋翼的拉力合力的调节，达到受力平衡状态，从而实现飞行姿态控制的目的。多旋翼飞行器在垂直运动、俯仰运动、横滚运动及偏航运动等工况时，飞行姿态不同。
82.在受力平衡状态下，多旋翼飞行器所受合力，以及所受合力对飞行器重心位置的合力矩均为零。以四旋翼飞行器为例，如图3所示，受力平衡状态下，四旋翼飞行器所受的力需满足以下约束：
[0083][0084][0085][0086]
其中，飞行器的重力为旋翼a的拉力为中心位置o到旋翼a的距离为旋翼a的角速度为旋翼b的拉力为中心位置o到旋翼b的距离为旋翼b的角速度为旋翼c的拉力为中心位置o到旋翼c的距离为旋翼c的角速度为旋翼d的拉力为中心位置o到旋翼d的距离为旋翼d的角速度为
[0087]
为使各种工况下多旋翼飞行器各个旋翼的拉力大小差别尽可能小，从而为各个旋翼匹配相同规格的旋翼驱动电机，现有的多旋翼飞行器通常通过设计各个旋翼的布置位置及零部件的布置位置，使悬停状态下飞行器几个旋翼的拉力合力中心尽量与飞行器的重心位置重合，以四旋翼飞行器为例，如图4所示，各个旋翼的拉力相同，旋翼驱动电机的输出功率一致。
[0088]
然而，当飞行器加载一定的载荷且该载荷的重心位置与飞行器的重心位置距离较远时，如图5所示，飞行器整体的重心位置会发生偏移，即从o点偏移到o
′
点；或者，当飞行器处于高速前飞状态时，如图6所示，飞行器会受到前飞阻力f。为保持飞行器的受力平衡状态，不同旋翼需要提供不同大小的拉力。此时，多旋翼飞行器各旋翼的驱动电机的输出功率不同，需要对驱动电机的输出功率进行检测。
[0089]
可选地，实时获取各旋翼的驱动电机的输出功率。可选地，在预设时长内获取各旋翼的驱动电机的输出功率。可选地，在多旋翼飞行器加载一定的载荷，或者处于高速前飞状态等情况时，获取各旋翼的驱动电机的输出功率。
[0090]
步骤s20，确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值。
[0091]
可选地，在各旋翼提供的拉力大小不同时，此时各旋翼的驱动电机的输出功率不同，确定各驱动电机的输出功率的最大值和最小值的差值。以四旋翼为例，旋翼a的驱动电
机的输出功率为a，旋翼b的驱动电机的输出功率为b，旋翼c的驱动电机的输出功率为c，旋翼d的驱动电机的输出功率为d，其中，a＞b＞c＞d，各输出功率的最大值和最小值之间的差值＝a-d。可选地，当差值小于或等于预设阈值时，确定各旋翼的拉力基本相同，不需要调整。
[0092]
步骤s30，若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数。
[0093]
可选地，同一时刻内，各个旋翼的驱动电机的输出功率的最大值与驱动电机的最小值的差值大于预设阈值，表示各旋翼驱动电机的输出功率差异过大，需要对旋翼的受力进行调整，以减小各旋翼驱动电机输出功率差异。
[0094]
确定需要调整的目标旋翼，可选地，目标旋翼是输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，或者目标旋翼是输出功率最小的驱动电机对应的旋翼。可选地，目标旋翼是输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，以及输出功率最小的驱动电机对应的旋翼。
[0095]
在确定目标旋翼后，还需要确定目标旋翼对应的调整参数，可选地，调整参数包括目标旋翼对应的机臂臂长的调整量，或者机臂角度的调整量等。可选地，调整参数包括目标旋翼对应的机臂臂长的调整量，以及机臂角度的调整量等。
[0096]
步骤s40，控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。
[0097]
可选地，当调整参数为调整目标旋翼对应的机臂臂长时，根据调整参数控制目标旋翼对应的机臂相对于飞行器本体伸缩调节，以调整目标旋翼对应的机臂臂长。示例性的，目标旋翼所在的机臂上设置有齿轮和齿条，通过齿轮和齿条控制机臂相对于飞行器本体伸缩调节。
[0098]
可选地，当调整参数为调整目标旋翼对应的机臂角度时，控制目标旋翼对应的机臂旋转至调整的角度，以调整目标旋翼对应的机臂角度。示例性的，在机臂中间位置设置铰链实现机臂旋转。
[0099]
可选地，当调整参数为调整目标旋翼对应的机臂臂长和机臂角度时，控制目标旋翼对应的机臂相对于飞行器本体伸缩调节，以及控制目标旋翼旋转至调整的角度，以调整目标旋翼对应的机臂臂长和机臂角度。
[0100]
在飞行状态下，飞行器的控制器无法精确感知整机的重心位置及各个旋翼的中心位置，无法得到飞行器各旋翼最终需要调整到的受力平衡状态，因此，通过反馈控制逐步调整各旋翼对应的机臂的机臂长度及机臂角度，最终收敛到各个旋翼的驱动电机的输出功率基本一致的状态。可选地，在步骤s40之后，还包括：重新确定各输出功率的最大值和最小值之间的差值；当差值大于预设阈值时，执行确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤；当差值小于或等于预设阈值时，结束旋翼的调整。对飞行器各旋翼的机臂进行多次调节，各个旋翼的驱动电机的输出功率的差值会逐渐收敛，直至各个旋翼的驱动电机的输出功率最大值与最小值的差值小于或等于预设阈值。
[0101]
以四旋翼飞行器为例，前飞状态下，旋翼对应的机臂调整前，飞行器机臂状态及受力平衡如图7所示，此时，各旋翼机臂长度一致，后部两旋翼拉力明显大于前部两旋翼拉力。对机臂进行反馈控制调节后，飞行器机臂状态及受力平衡如图8所示，此时，飞行器左侧两旋翼机臂缩短并向机身外转动一定角度，右侧两旋翼机臂明显伸长且机臂角度向机身内部转动一定角度，以使得飞行器各旋翼的拉力基本相等。
[0102]
以四旋翼飞行器为例，当飞行器的负载集中在多旋翼飞行器的右侧时，旋翼对应的机臂调整前，飞行器机臂状态及受力平衡如图9所示，此时，各旋翼机臂长度一致，右侧两旋翼拉力明显大于左侧两旋翼拉力。对机臂进行反馈控制调节后，飞行器机臂状态及受力平衡如图10所示，此时，飞行器左侧两旋翼机臂缩短并向机身外转动一定角度，右侧两旋翼机臂明显伸长且机臂角度向机身内部转动一定角度，以使得飞行器各旋翼的拉力基本相等。
[0103]
在本实施例的技术方案中，在各旋翼的驱动电机的输出功率的差值大于预设阈值时，确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数，通过控制目标旋翼按所确定的调整参数进行调整，使多旋翼飞行器在不同的载重分布或者运动姿态下，各个旋翼的输出功率需求一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼的驱动电机的匹配功率需求，避免旋翼驱动电机的功率过设计，实现多旋翼飞行器旋翼驱动电机的轻量化，同时降低驱动电机成本，减小多旋翼飞行器能耗。
[0104]
参照图11，图11为本发明多旋翼飞行器控制方法的第二实施例，基于第一实施例，所述步骤s30包括：
[0105]
步骤s31，若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最大的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；
[0106]
步骤s32，确定所述调整参数包括增大所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变小。
[0107]
同一时刻内，各个旋翼的驱动电机的输出功率的最大值与驱动电机的最小值的差值大于预设阈值，表示各旋翼驱动电机的输出功率差异过大，需要对旋翼的受力进行调整，以减小各旋翼驱动电机输出功率差异。
[0108]
可选地，确定输出功率最大的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼，此时目标旋翼的力臂过短，距离飞行器的重心位置过近，应适当伸长其机臂以增长力臂，或者调整目标旋翼的机臂角度，使得目标旋翼对应的机臂向与其邻近的两个旋翼中输出功率较小的旋翼侧转动，以减小目标旋翼的拉力及功率需求。
[0109]
可选地，确定输出功率最大的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼，此时目标旋翼的力臂过短，距离飞行器的重心位置过近，应适当伸长其机臂以增长力臂，和调整目标旋翼的机臂角度，使得目标旋翼对应的机臂向与其邻近的两个旋翼中输出功率较小的旋翼侧转动，以减小目标旋翼的拉力及功率需求。
[0110]
可选地，预先设置差值的所属范围与目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量的对应关系；其中，所述差值越大，所述臂长的调整和/或所述机臂角度的调整角度越大。
[0111]
在本实施例的技术方案中，通过调整输出功率最大的驱动电机对应的旋翼的机臂臂长和/或机臂角度，减小目标旋翼的输出功率，使多旋翼飞行器在不同的载重分布或者运动姿态下，各个旋翼的输出功率需求一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼的驱动电机的匹配功率需求。
[0112]
参照图12，图12为本发明多旋翼飞行器控制方法的第三实施例，基于第一或第二实施例，所述步骤s30包括：
[0113]
步骤s33，若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最小的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；
[0114]
步骤s34，确定所述调整参数包括减小所述目标旋翼对应的机臂的臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂的机臂角度以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变大。
[0115]
可选地，确定输出功率最小的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼，此时目标旋翼的力臂过长，目标旋翼距离飞行器重心位置过远，应适当缩短目标旋翼对应的机臂以减小力臂，或者调整目标旋翼所在的机臂的机臂角度，以使目标旋翼对应的机臂与其邻近的两个旋翼中输出功率较大的旋翼侧转动，以减小其邻近旋翼的拉力及功率需求。
[0116]
可选地，确定输出功率最小的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼，此时目标旋翼的力臂过长，目标旋翼距离飞行器重心位置过远，应适当缩短目标旋翼对应的机臂以减小力臂，以及调整目标旋翼所在的机臂的机臂角度，以使目标旋翼对应的机臂与其邻近的两个旋翼中输出功率较大的旋翼侧转动，以减小其邻近旋翼的拉力及功率需求。
[0117]
可选地，预先设置差值的所属范围与目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量的对应关系；其中，所述差值越大，所述臂长的调整和/或所述机臂角度的调整角度越大。
[0118]
在本实施例的技术方案中，通过调整输出功率最小的驱动电机对应的旋翼的机臂臂长和/或机臂角度，减小其他旋翼的输出功率，使多旋翼飞行器在不同的载重分布或者运动姿态下，各个旋翼的输出功率需求一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼的驱动电机的匹配功率需求。
[0119]
参照图13，图13为本发明多旋翼飞行器控制方法的第四实施例，基于第一至第三中任一实施例，所述步骤s30包括：
[0120]
步骤s35，若所述差值大于预设阈值，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，和输出功率最小的驱动电机对应的旋翼；
[0121]
步骤s36，确定所述差值所属的阈值范围；
[0122]
步骤s37，根据所述差值所属的阈值范围，确定与所属阈值范围对应的目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量。
[0123]
可选地，预先设置差值的所属范围与目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量的对应关系；其中，所述差值越大，所述臂长的调整和/或所述机臂角度的调整角度越大。
[0124]
可选地，当差值属于第一阈值范围时，表示各旋翼的输出功率的差值较大，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，或者输出功率最小的驱动电机对应的旋翼；当差值属于第二阈值范围时，表示各旋翼的输出功率的差值非常大，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，和输出功率最小的驱动电机对应的旋翼；其中，第二阈值范围的最小值大于第一阈值范围的最大值。
[0125]
可选地，当差值属于第二阈值范围时，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，和输出功率最小的驱动电机对应的旋翼之后，当差值属于第二阈值范围的第一子范围时，确定目标旋翼的调整参数包括目标旋翼的臂长，或目标旋翼的机臂角度；当差值属于第二阈值范围的第二子范围时，确定目标旋翼的调整参数包括目标旋翼的臂长，和目标旋翼的机臂角度；第二子范围的最小值大于第一子范围的最大值。
[0126]
在本实施例的技术方案中，根据差值所述的范围，确定目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量，精确调整目标旋翼的受力，使多旋翼飞行器在不同的载重分布或者运动姿态下，各个旋翼的输出功率需求一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼的驱动电机的匹配功率需求。
[0127]
本发明还提供一种多旋翼飞行器控制设备，所述多旋翼飞行器控制设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上执行的多旋翼飞行器控制程序，所述多旋翼飞行器控制程序被所述处理器执行时实现如上实施例所述的多旋翼飞行器控制方法的各个步骤。
[0128]
本发明还提供一种多旋翼飞行器，包括飞行本体及位于飞行本体上的多个旋翼，所述旋翼上设有伸缩结构，以及所述飞行本体与旋翼的连接处设有可旋转结构；所述飞行器还包括如上实施例的控制设备以及根据控制设备的控制，驱动所述伸缩结构和可旋转结构运动的驱动结构。
[0129]
可选地，所述伸缩结构用于所述旋翼的臂长相对于飞行器本体伸缩调节；所述伸缩结构包括齿轮和齿条，所述齿轮和所述齿条位于旋翼的机臂上，所述旋翼设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机用于驱动所述齿轮，如图14所示。
[0130]
可选地，所述可旋转结构用于所述旋翼的机臂旋转，所述可旋转结构包括铰链，所述旋翼设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过所述铰链控制所述旋翼的机臂旋转。示例性的，如图14所示，机臂与机身的连接处设有铰链，可实现机臂的旋转调节。
[0131]
多旋翼飞行器可根据飞行器的载荷情况及飞行工况，通过伸缩结构和可旋转结构，对多旋翼飞行器的旋翼位置进行调节，从而调节几个旋翼的拉力合力的中心位置，使多旋翼飞行器在不同的载重分布及运动姿态下，各个旋翼的轴功率需求尽量一致，从而减小多旋翼飞行器旋翼驱动电机的匹配功率需求。
[0132]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多旋翼飞行器控制程序，所述多旋翼飞行器控制程序被处理器执行时实现如上实施例所述的多旋翼飞行器控制方法的各个步骤。
[0133]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0134]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、系统、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、系统、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、系统、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0135]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例系统可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，停车管理设备，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的系统。
[0136]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述多旋翼飞行器控制方法包括：获取各旋翼的驱动电机的输出功率；确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数；控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。2.如权利要求1所述的多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整的步骤之后，还包括：重新确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；当所述差值大于预设阈值时，执行所述确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤；当所述差值小于或等于预设阈值时，结束旋翼的调整。3.如权利要求1所述的多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤包括：若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最大的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；确定所述调整参数包括增大所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变小。4.如权利要求1所述的多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤包括：若所述差值大于预设阈值，则确定输出功率最小的驱动电机对应的旋翼为目标旋翼；确定所述调整参数包括减小所述目标旋翼对应的机臂臂长，和/或调整所述目标旋翼对应的机臂角度，以使所述目标旋翼与其他旋翼之间的角度变大。5.如权利要求1所述的多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述控制旋翼按所确定的调整参数进行调整的步骤包括：根据所述调整参数控制所述目标旋翼对应的机臂臂长相对于飞行器本体伸缩调节；和/或，根据所述调整参数控制所述目标旋翼对应的机臂旋转至调整的角度。6.如权利要求1所述的多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数的步骤包括：若所述差值大于预设阈值，确定目标旋翼为输出功率最大的驱动电机对应的旋翼，和输出功率最小的驱动电机对应的旋翼；确定所述差值所属的阈值范围；根据所述差值所属的阈值范围，确定与所属阈值范围对应的目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量。7.如权利要求6所述的多旋翼飞行器控制方法，其特征在于，所述多旋翼飞行器控制方法还包括：预先设置差值的所属范围与目标旋翼的臂长和/或机臂角度的调整量的对应关系；其中，所述差值越大，所述臂长的调整和/或所述机臂角度的调整角度越大。8.一种多旋翼飞行器控制设备，其特征在于，所述多旋翼飞行器控制设备包括存储器、
处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上执行的多旋翼飞行器控制程序，所述多旋翼飞行器控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的多旋翼飞行器控制方法的各个步骤。9.一种多旋翼飞行器，其特征在于，包括飞行本体及位于飞行本体上的多个旋翼，所述旋翼上设有伸缩结构，以及所述飞行本体与旋翼的连接处设有可旋转结构；所述飞行器还包括权利要求8的控制设备以及根据控制设备的控制，驱动所述伸缩结构和可旋转结构运动的驱动结构。10.如权利要求9所述的多旋翼飞行器，其特征在于，所述伸缩结构用于所述旋翼的臂长相对于飞行器本体伸缩调节；所述伸缩结构包括齿轮和齿条，所述齿轮和所述齿条位于旋翼的机臂上，所述旋翼设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机用于驱动所述齿轮。11.如权利要求9所述的多旋翼飞行器，其特征在于，所述可旋转结构用于所述旋翼的机臂旋转，所述可旋转结构包括铰链，所述旋翼设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过所述铰链控制所述旋翼的机臂旋转。12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多旋翼飞行器控制程序，所述多旋翼飞行器控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的多旋翼飞行器控制方法的各个步骤。

技术总结
本发明公开了一种多旋翼飞行器及其控制方法、设备和存储介质，所述方法包括：获取各旋翼的驱动电机的输出功率；确定各所述输出功率的最大值和最小值之间的差值；若所述差值大于预设阈值，则确定需要调整的目标旋翼以及目标旋翼对应的调整参数；控制所述目标旋翼按所确定的调整参数进行调整。本发明改善了旋翼驱动电机的成本较高的问题。电机的成本较高的问题。电机的成本较高的问题。


技术研发人员：张俊 曹刚 谭伟 刘寅童 侯聪
受保护的技术使用者：广东汇天航空航天科技有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/4/17