技术摘要：
本发明公开了一种旋翼航空器及其螺旋桨力矩的转换方法，包括多个螺旋桨及与其连接的电动机、控制器、惯性测量装置，其中：所述惯性测量装置用于测量旋翼航空器的当前飞行状态数据，并把飞行状态数据发送给所述控制器；所述控制器用于根据所述当前飞行状态数据，调节各  全部
背景技术：
目前，旋翼航空器的应用日益广泛，可以应用于空中拍照、摄像以及一般的监控用 途。 目前，旋翼航空器是利用逆时针螺旋桨和顺时针螺旋桨的转速差异产生扭矩差值 来提供飞行器偏航所需力矩，对于横滚和俯仰则采用左右或前后升力的不同来提供所需转 动力矩。这种方案存在诸多不足，例如：仅仅利用螺旋桨的转速差异产生偏航力矩，途径单 一且绝对值小；对于偏航方向惯量大的航空器，偏航控制力矩不足；无法实现升力和力矩的 精确控制；无法实现力和力矩的智能分配和精准的姿态、速度、位置的控制。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供的一种旋翼航空器及其螺旋桨力矩的转换方法，可 以解决大惯量旋翼航空器姿态控制的快速性要求，提高角加速度，以及实现旋翼航空器姿 态、速度、位置的期望值，提升旋翼航空器的机动性能。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下： 根据本发明实施例的一个方面，提供的一种旋翼航空器，所述旋翼航空器包括多 个螺旋桨及与其连接的电动机、控制器、惯性测量装置，其中： 所述惯性测量装置，用于测量旋翼航空器的当前飞行状态数据，并当前把飞行状 态数据发送给所述控制器； 所述控制器，用于根据所述前飞行状态数据，调节各个电动机的功率和扭矩输出， 并输出指令给各个电动机； 所述电动机，用于获取控制器的指令，根据指令执行功率输出驱动与其连接的螺 旋桨。 在一个可能的设计中，所述旋翼航空器还包括底座，所述底座含有一定的倾斜角 度，所述倾斜角度使螺旋桨产生的螺旋桨升力在垂直方向和水平切向产生分力，其中，垂直 方向分力用于平衡旋翼航空器的重力，水平方向分力用于提供旋翼航空器的偏航力矩。 在一个可能的设计中，所述底座通过连接部件连接安装在所述旋翼航空器的机体 上。 在一个可能的设计中，连接在所述旋翼航空器机体左右两侧的所述连接部件比连 接在所述旋翼航空器机体前后两端的所述连接部件要长。 在一个可能的设计中，所述电动机通过第一紧固件安装到所述底座上。 在一个可能的设计中，所述螺旋桨通过第二紧固件垂直地安装在所述电动机上。 在一个可能的设计中，所述控制器根据旋翼航空器的当前飞行状态数据以及倾斜 3 CN 111572762 A 说　明　书 2/6 页 角度数据实时计算旋翼航空器的各个螺旋桨需要输出的功率，输出功率指令给与各个螺旋 桨连接的电动机。 在一个可能的设计中，所述控制器根据偏航力矩的需求分配通过螺旋桨转速差值 产生螺旋桨扭矩和通过螺旋桨升力分力产生扭矩的比例，输出扭矩指令给与各个螺旋桨连 接的电动机。 在一个可能的设计中，所述螺旋桨为单轴单螺旋桨。 在一个可能的设计中，所述螺旋桨为上下双螺旋桨。 根据本发明实施例的另一个方面，提供的一种旋翼航空器螺旋桨力矩的转换方 法，应用于本发明任一实施例所述的旋翼航空器，所述旋翼航空器包括多个螺旋桨及与其 连接的电动机、控制器、惯性测量装置，所述方法包括： 所述惯性测量装置测量旋翼航空器的当前飞行状态数据，并把当前飞行状态数据 发送给所述控制器； 所述控制器根据所述当前飞行状态数据，调节各个电动机的功率和扭矩输出，并 输出指令给各个电动机； 各个电动机获取控制器的指令，根据指令执行功率输出驱动与其连接的螺旋桨。 与相关技术相比，本发明实施例提供的一种旋翼航空器及其螺旋桨力矩的转换方 法，包括多个螺旋桨及与其连接的电动机、控制器、惯性测量装置，其中：所述惯性测量装 置，用于测量旋翼航空器的当前飞行状态数据，并把飞行状态数据发送给所述控制器；所述 控制器，用于根据所述当前飞行状态数据，调节各个电动机的功率和扭矩输出，并输出指令 给各个电动机；所述电动机，用于获取控制器的指令，根据指令执行功率输出驱动与其连接 的螺旋桨产生升力和扭矩。通过本发明实施例，通过惯性测量装置实现螺旋桨升力和螺旋 桨力矩的精确控制，实现升力和扭矩控制的闭环，可以解决大惯量旋翼航空器姿态控制的 快速性要求，提高角加速度；控制器智能分配螺旋桨扭矩和螺旋桨升力分力产生扭矩的比 例，智能控制不同电动机需要输出功率的比例实现螺旋桨升力、螺旋桨扭矩、螺旋桨升力分 力产生力矩输出，实现螺旋桨升力和螺旋桨力矩的智能分配和精准包括姿态、速度、位置等 飞行状态的控制，实现旋翼航空器姿态、速度、位置的期望值，提升旋翼航空器的机动性能。 附图说明 图1为本发明提供一种旋翼航空器的结构示意图； 图2为本发明提供一种旋翼航空器的单轴单螺旋桨的结构示意图； 图3为本发明提供一种旋翼航空器的上下双螺旋桨的结构示意图； 图4和图5为本发明提供一种旋翼航空器的螺旋桨的倾斜角度和螺旋桨转向的关 系示意图； 图6为本发明提供一种旋翼航空器的螺旋桨的倾斜角度和螺旋桨转向的关系分布 图。 图7为本发明提供一种旋翼航空器螺旋桨力矩的转换方法流程示意图。 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。 4 CN 111572762 A 说　明　书 3/6 页