配有碰撞容错推进和控制器的无人机

摘要

本发明的垂直起降(VTOL)无人机(1)，其特征包括多螺旋桨推进系统(2)、围绕多螺旋桨推进系统(2)的保护性外笼(4)、自主动力源(7)、感测系统(6)、以及连接到感测系统(6)以接收来自感测系统的测量信号的控制系统(5)。控制系统电连接到多螺旋桨推进系统(2)，以控制推进系统的电机(10)。感测系统至少包括一个方位传感器和一个位移传感器，用以测量多螺旋桨推进系统的方位和位移。多螺旋桨推进系统包括以非同轴方式间隔布置的至少两个螺旋桨(8)，每个螺旋桨包括电机(10)，电机(10)具有耦合到螺旋桨叶片(9)的定子和转子。控制系统(5)包括至少一个微处理器(15)和至少一个非易失性存储器(16)，其中至少一个控制程序(17)可由微处理器(15)执行，以控制多螺旋桨推进系统用于垂直起飞和着陆无人机的飞行或悬停。所述控制系统包括用于稳定定向的程序(18)，所述程序被配置为在与障碍物(26)的接触点(P)远端的至少一个螺旋桨(8’)上反转推力，同时控制来自接触点(P)的近端螺旋桨的电机(10)以产生升力，所述远端和近端螺旋桨的推力被控制来在无人机上施加升力以抵消其上的重力(G)，并围绕所述接触点(P)施加旋转力矩(M)，以稳定无人机的位置或抵消由惯性产生的扭矩。