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申请/专利权人：华南理工大学

摘要：本发明公开了一种陆空两栖共轴双旋翼涵道无人机及其运动控制方法，包括机身结构、动力装置、气动力调节装置和控制计算装置，在地面，旋翼低速转动产生气流，处于气流中的控制舵面转动，产生推力控制机体在地面滑动，通过旋翼转速差控制机体朝向；在空中运动时，旋翼高速转动产生升力平衡机身重力，通过偏转舵面和旋翼转速差的方式产生气动力和力矩控制无人机飞行。本发明实现了共轴涵道无人机的空中和地面两种运动模式，通过在地面上滑行可以大幅延长无人机的工作时间，通过充分利用一套动力系统避免引入额外驱动模块，实现了简单有效的结构和轻量化的设计，并且具备安全性好，悬停效率高等特点。

主权项：1.一种陆空两栖共轴双旋翼涵道无人机，其特征在于，所述无人机包括机身结构、动力装置、气动力调节装置、控制计算装置和电池7，所述机身结构包括涵道壳1、涵道底座2、3个万向轮10、机顶壳9，所述涵道壳1为圆柱形壳状结构，通过涵道壳1上均匀分布的四组螺纹孔与涵道底座2通过螺丝连接固定，所述涵道底座2下侧具有3组突出部作为支撑架，在支撑架下侧末端具有螺纹孔，3个万向轮10均具有螺纹柱，连接固定于涵道底座2支撑架下侧末端的螺纹孔，机顶壳9通过螺丝安装于涵道壳1顶部中央位置；所述动力装置包括上电机3、上旋翼4、下电机5、下旋翼6，上电机3具有底座安装孔，通过螺丝固定连接于涵道壳1内部的上侧中央位置，上旋翼4具有中央螺纹孔，通过螺母固定连接于上电机3的中央螺柱，并随上电机3转动；下电机5具有底座安装孔，通过螺丝固定连接于涵道底座2顶部中央位置，并处于涵道壳1的内部，下旋翼6具有中央螺纹孔，通过螺母固定连接于下电机5的中央螺柱，并随下电机5转动，上旋翼4和下旋翼6具备旋翼翼型，通过快速转动加速空气流动，利用伯努利原理在旋翼上产生升力，并使加速后的气流从涵道底座2出口处高速射出；所述气动力调节装置包括4个舵机12和4个舵面11，其中，4个舵机12均具有安装孔，通过螺丝水平固定于涵道底座2的下侧中央并呈均匀圆周排列，4个舵机12的转动轴朝向涵道底座2的外侧，4个舵面11通过自身内侧面的安装孔使用螺丝分别与4个舵机12成对的固定连接，通过4个舵机12的驱动进行转动；所述4个舵面11具有翼型，当上旋翼4和下旋翼6高速转动产生气流通过涵道底座2内侧出口高速射出时，4个舵面11通过偏转使得翼型两侧气体流速不同，利用伯努利原理在4个舵面11上产生气动力，从而控制调节无人机飞行时的运动姿态以及地面运动时的速度；所述控制计算装置包括控制电路8，通过塑料螺柱安装于涵道壳1的顶部中央位置，并位于机顶壳9内部，控制电路接收遥控信号，并具备姿态和速度传感器，通过代码执行运动控制，计算上电机3和下电机5的转速和4个舵机12的转角，并通过数据连接线分别发送给对应上电机3、下电机5和4个舵机12，从实现无人机运动控制；所述电池7从涵道壳1的顶部内侧开口插入并固定在无人机上，并通过电源线连接控制电路8、上电机3、下电机5和4个舵机12。

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