无人旋翼机及控制无人旋翼机的飞行方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种无人旋翼机及控制无人旋翼机的飞行方法，尤指一种可利用传感器检测无人旋翼机的旋转状态，进而判断无人旋翼机是否达到飞行状态，以执行飞行动作的方法。
【背景技术】
[0002]无人旋翼机最早应用于军事用途，例如远程的监谍侦查，近年来民用的无人旋翼机发展迅速，主要应用范围为大地监测、防灾与救灾及商用空中摄影等领域，无人旋翼机机动性高，并且作业成本相对于传统飞行器低廉，由于无人搭乘，使用时不易造成人员损伤，有安全性较高的优点。
[0003]无人旋翼机具有垂直起降特性，无需起飞场地及跑道即能起降，可应用在不同的领域完成各种任务，而随着应用领域的不同，无人旋翼机的各种功能需求也日益增加，目前市面上已有无人旋翼机以向上抛出的方式使无人旋翼机飞行的技术，通过检测无人旋翼机是否向下坠落，以启动无人旋翼机自动飞行，但是以向上抛出无人旋翼机作为飞行的方式，在使用上并不直观，且如果检测无人旋翼机是否向下坠落的时间过长，会造成无人旋翼机没有自动飞行，导致无人旋翼机飞行失败而坠机，发明人认为这样的情况需要改善。
【发明内容】
[0004]为解决上述的缺点，本发明提出一种无人旋翼机及控制无人旋翼机的飞行方法，仅需将无人旋翼机旋转，例如将无人旋翼机以掷飞盘的方式射出，即可使无人旋翼机飞行，在使用上更为直观且方便。本发明提供一种无人旋翼机，其包括:机身、多个旋翼及传感器，其中，机身包括中控模块及信号处理模块，旋翼连接机身并与中控模块连结，中控模块用于控制旋翼;传感器配置于无人旋翼机上，用于检测无人旋翼机的旋转变化值;信号处理模块电性连接传感器及中控模块，用于接收并分析传感器检测到的旋转变化值，再由中控模块控制无人旋翼机执行后续飞行动作。本发明提供的无人旋翼机进一步可配置至少一个陀螺仪，与信号处理模块连接，陀螺仪用于检测无人旋翼机与水平面之间的偏移角度，中控模块可依据所述偏移角度调整无人旋翼机的飞行姿态，进而提供稳定飞行状态。
[0005]本发明提供一种控制无人旋翼机的飞行方法，其包括以下步骤:启动无人旋翼机，且使无人旋翼机处于不飞行状态;将无人旋翼机旋转;获得无人旋翼机旋转后的旋转变化值；以及将旋转变化值与预设值比较，判断无人旋翼机是否执行飞行的动作，若是，则无人旋翼机执行飞行步骤，若否，则继续使无人旋翼机处于不飞行状态。
[0006]根据本发明提出的控制无人旋翼机的飞行方法，仅需将无人旋翼机旋转，例如将无人旋翼机以飞盘般掷出，即可使无人旋翼机飞行，让使用者在操作无人旋翼机执行飞行时，使用起来更为直观也更加方便。
【附图说明】
[0007]图1为本发明提出的无人旋翼机俯视示意图；
图2为本发明提出的无人旋翼机的结构方块示意图；
图3为本发明提出的控制无人旋翼机的飞行方法步骤流程图；
图4为本发明提出的无人旋翼机加速度检测方向示意图；
图5为本发明提出的无人旋翼机加速度方向在向心方向的示意图；以及图6为本发明提出的无人旋翼机偏移的角度检测方向示意图。
【符号说明】
1无人旋翼机
11机身
112中控模块
113信号处理模块
12旋翼
2传感器
3陀螺仪
51启动无人旋翼机，且使无人旋翼机处于不飞行状态
52使用者手持处于不飞行状态下的无人旋翼机，将无人旋翼机旋转
53利用装设于无人旋翼机上的传感器，检测无人旋翼机旋转后的旋转变化值
54将旋转变化值与预设值比较，判断此旋转变化值是否大于预设值
55无人旋翼机执行飞行的动作
56陀螺仪检测无人旋翼机在飞行时与水平面之间的偏移角度
57修正无人旋翼机倾斜问题 V 加速度方向
Vn向心方向
Vt切线方向
ΩΧ、ΩΥ、ΩΖ角速度方向
【具体实施方式】
[0008]首先，请同时参阅图1及图2，图1为本发明提出的无人旋翼机俯视示意图以及图2为本发明提出的无人旋翼机的结构方块示意图。无人旋翼机1包括:机身11、多个旋翼12及传感器2，其中，机身11包括中控模块112及信号处理模块113，旋翼12连接机身11并连结中控模块112，中控模块112用于控制旋翼12;传感器2配置于无人旋翼机1的机身11上，用于检测无人旋翼机1的旋转变化值;信号处理模块113电性连接传感器2及中控模块112，用于接收并分析传感器2检测到的旋转变化值，再由中控模块112控制无人旋翼机1执行后续飞行动作，其中信号处理模块113也可整合至中控模块112，此外，中控模块112、信号处理模块113及传感器2可任意配置于无人旋翼机1上。本发明提供的无人旋翼机1进一步可包含至少一个陀螺仪3，与信号处理模块113电性连接，陀螺仪3用于检测无人旋翼机1与水平面之间的偏移角度，信号处理模块113接收并作分析陀螺仪3的检测到的偏移角度，再由中控模块112依据偏移角度值控制无人旋翼机1的飞行姿态，例如，使得无人旋翼机1与水平面平行，进而可以水平方式飞行。此外，无人旋翼机1的飞行姿态可依据实际情况，不需限制于水平方式飞行。
[0009]接着，请参阅图3，图3为本发明提出的控制无人旋翼机的飞行方法步骤流程图。首先，步骤S1，启动无人旋翼机，且使无人旋翼机处于不飞行状态，例如旋翼停止或旋翼慢速旋转，其中，在另一实施例中步骤S1的启动步骤可以省略，仅需通过后面步骤即可启动无人旋翼机;接着，步骤S2，使用者手持处于不飞行状态下的无人旋翼机，将无人旋翼机旋转，例如将无人旋翼机以掷飞盘的方式向外射出，接着步骤S3，利用装设于无人旋翼机上的传感器，检测无人旋翼机旋转后的旋转变化值。
[0010]接着，步骤S4，根据检测到的无人旋翼机旋转后的旋转变化值，将此旋转变化值与预设值比较，判断此旋转变化值是否大于预设值，旋转变化值大于预设值即为预设条件，但不设限。在步骤S4中，当旋转变化值大于无人旋翼机的预设值时，则执行步骤S5，无人旋翼机执行飞行动作;若否，即表示旋转变化值小于无人旋翼机的预设值，则返回步骤S1，使无人旋翼机继续处于不飞行状态。在此要说明的是，无人旋翼机的预设值愈大，即表示无人旋翼机愈不灵敏。反之，无人旋翼机的预设值愈小，即表示无人旋翼机愈灵敏，也就是说，无人旋翼机的预设值愈小时，使用者只要对无人旋翼机做出旋转的手势或是在地面上旋转无人旋翼机，无人旋翼机的传感器进行检测后，由于无人旋翼机的预设值较小，只要超过无人旋翼机的预设值就会使无人旋翼机飞行，但实际上无人旋翼机并没有要执行飞行的步骤，因此对于无人旋翼机的预设值需要设定一个适当的数值，以免使用者不小心触碰到无人旋翼机也会使得无人旋翼机进行飞行的动作。在本实施例中，此预设值可以根据使用者的需要来设定或在使用时，使用者直接在无人旋翼机上进行调整，因此其预设值在本发明中并不设限。
[0011]接着，请同时参阅图3及图6，图6为本发明提出的无人旋翼机偏移的角度检测方向示意图。当无人旋翼机执行飞行后，即执行步骤S6，利用装设于无人旋翼机的陀螺仪3(如图1所示)来检测无人旋翼机在飞行时与水平面之间的偏移角度，此偏移的角度转向由三个ΩX、ΩΥ、ΩΖ角速度方向所组成，如图6所示。在此步骤S6中，陀螺仪是经常用来感测物体移动角度的一种元件，当无人旋翼机飞行后，在一开始飞行时，无人旋翼机与水平面不会呈平行状态，而是以一个偏移的角度在空中飞行，因此为了让无人旋翼机与水平面呈平行状态来飞行，需利用装设于无人旋翼机上的陀螺仪来检测无人旋翼机与水平面所夹的角度，陀螺仪是通过科氏力(Cor1lis force)原理把角速率转换成一个特定感测结构的位移，科氏力使特定感测结构发生位移，位移大小与所施加的角速度大小成正比。如果能得到科氏力加速度，然后结合特定感测结构振动速度，进行同步解调，就可以测出旋转角速度，进而计算出物体移动的角度。因此，当无人旋翼机与水平面之间是呈一个偏移角度的状态飞行时，gp可利用陀螺仪3检测出此偏移角度。最后，执行步骤S7，修正无人旋翼机倾斜问题，即通过调整无人旋翼机与水平面之间的偏移角度，使无人旋翼机与水平面平行，并以水平方式在空中飞行。此外，无人旋翼机的飞行方式可依据实际情况，不需限制于水平方式飞行。
[0012]于本发明的一实施例中，传感器2为加速度检测计，可检测无人旋翼机旋转后的加速度值，如图4所示，图4为本发明提出的无人旋翼机加速度检测方向示意图，在此实施例中加速度检测计2只需检测一个方向的加速度，加速度检测计2为一个线性加速度计，且线性加速度检测计可设置在无人旋翼机1的任何位置，其设置数量视需求