本發(fā)明涉及多旋翼無人機技術領域，尤其涉及一種多旋翼無人機的子母機系統(tǒng)。

背景技術：

多旋翼無人機是目前逐漸實用化的一種飛行器，其具有機動靈活、反應快速、無人駕駛、操作要求低等優(yōu)點。在多旋翼無人機上裝載多類傳感器，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時觀測傳輸。目前多旋翼無人機技術側重于無人機單機的研究，對多旋翼無人機子母機的研究不深入。而多旋翼無人機子母機系統(tǒng)能夠很好地彌補多旋翼無人機單機的局限性與不足。對于多旋翼無人機的續(xù)航能力不足，無人機子母機系統(tǒng)可以實現(xiàn)雙倍的續(xù)航能力，無人機單機無法完成的工作，可以由子母機共同完成。

目前還沒有出現(xiàn)多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，對于固定翼無人機子母機系統(tǒng)，子機脫離母機飛行，某種程度上并未彌補無人飛行器續(xù)航能力不足的弱點，而且固定翼無人機子母機系統(tǒng)的子機數(shù)量存在一定限制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：為了解決多旋翼無人機單機無法長時間續(xù)航、無法在短時間內(nèi)采集到大范圍或者多個地點數(shù)據(jù)信息的問題，提供一種多旋翼無人機子母機系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發(fā)明首先提出一種多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，包括母機、N個子機、N個電磁吸附裝置，N為大于1的自然數(shù)；其中，在子機的機架平臺上方設置有鐵片，所述電磁吸附裝置分別安裝在所述母機的任一旋翼下方且與該旋翼的電機軸固定連接，通過電磁吸附裝置吸附子機上的鐵片，使各子機與母機吸附成為一體；所述電磁吸附裝置包括電磁鐵、開關、電源、控制器，其中所述電磁鐵的一端與開關連接，開關與電源串聯(lián)后與電磁鐵的另一端連接，控制器與開關連接，用于控制開關的斷開和閉合來控制電磁鐵的電源通斷，使得子機與母機吸附或分離。

進一步，本發(fā)明的多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，所述子母機系統(tǒng)還包括一遙控裝置，所述遙控裝置用于控制母機和子機的飛行航向，以及向電磁吸附裝置中的控制器發(fā)送指令，控制開關的斷開和閉合。

進一步，本發(fā)明的多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，子機上的鐵片設置于子機機架平臺上方的中心位置，鐵片為方形。

進一步，本發(fā)明的多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，所述母機為四軸以上且為偶數(shù)軸的多旋翼無人機，所述子機為四軸以上且為偶數(shù)軸的多旋翼無人機。

進一步，本發(fā)明的多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，所述子機軸長小于母機軸長的一半，并且子機軸距小于母機相鄰兩個旋翼的電機之間的距離。

進一步，本發(fā)明的多旋翼無人機子母機系統(tǒng)，所述電磁吸附裝置還設置在母機的機架平臺下方，與母機機架平臺固定連接。

本發(fā)明還提出一種多旋翼無人機子母機系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

打開母機電源，通過電磁吸附裝置通電時產(chǎn)生磁吸引力，吸附子機上的鐵片，使子機與母機吸附成為一體；

母機攜帶子機上升到一定高度并到達預定位置后，啟動子機并達到預定轉速；

通過地面端的遙控裝置遠程向電磁吸附裝置中的控制器發(fā)送指令，控制器操控開關斷電，使子機脫離母機并按照遙控裝置的指令進行工作；

當子機完成工作后，按照遙控裝置預設航線控制子機返回到母機下方，通過控制電磁吸附裝置通電產(chǎn)生磁吸引力，將子機吸附到母機下方，子機停止工作，完成工作返航。

本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果：

本發(fā)明能夠在短時間內(nèi)采集到多個地點的數(shù)據(jù)信息，利用攜帶的子機可以完成多個獨立任務，對于復雜的飛行任務具有突出的優(yōu)勢。例如需要采集多個地方的數(shù)據(jù)信息，采用無人機單機需要輾轉在各個地點，一方面受續(xù)航能力的限制，另一方面沒辦法高效率地完成任務。如果采用無人機子母機系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)某個時刻多個地點數(shù)據(jù)信息的采集，還可以保證足夠的蓄電進行采集任務。由此可見，無人機子母機系統(tǒng)相對于單個無人機具有高效率的突出優(yōu)勢。因此本發(fā)明具有應用目的明確、需求廣泛、經(jīng)濟適用和效益顯著等非常重要的現(xiàn)實意義。同時具有實用性較強，調(diào)控靈活，拆卸方便的優(yōu)點，可進行量產(chǎn)而達到普及推廣作用。

附圖說明

圖1是多旋翼無人機子母機系統(tǒng)的結構圖。

圖2是本發(fā)明實施例中電磁鐵裝置的電路原理圖。

圖中標號：1-母機，2-旋翼，3-電磁吸附裝置，4-方形鐵片，5-子機，6-母機電池，7-開關，8-線圈，9-鐵芯。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明,應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語（包括技術術語和科學術語）具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

圖1為多旋翼無人機子母機裝置及系統(tǒng)的結構圖，圖中以一個子機為例，實際上可以是母機的每個旋翼的下方都安裝一個子機，或者在部分旋翼下安裝子機，子機與該旋翼的電機軸固定連接。在子機的機架平臺上方設置有方形鐵片4，多旋翼無人機母機1的旋翼2下方通過電磁吸附裝置3吸附子機5，使子機與母機吸附成為一體。

電磁吸附裝置包括電磁鐵、開關、電源、控制器，圖2為電磁吸附裝置的電路原理圖，其中電磁鐵的一端與開關連接，開關與電源串聯(lián)后與電磁鐵的另一端連接，控制器（圖中未示出）與開關連接，用于控制開關的斷開和閉合來控制電磁鐵的電源通斷，使得子機與母機吸附或分離。其中電源由多旋翼無人機母機的電池6提供電源，通過開關7控制開關來達到線圈8是否通電的目的。

本發(fā)明的工作原理是：多旋翼無人機母機1攜帶子機5上升到一定高度并到達預定位置后，地面遙控裝置啟動子機5并達到預定轉速。地面遙控器遠程控制電磁吸附裝置的開關7斷開，子機5脫離母機1并按照地面遙控裝置的指令進行工作。（地面遙控裝置包括顯示屏和遙控器，顯示屏主要功能是顯示子機與母機的相對位置，遙控器是操作子機母機飛行的裝置）。當工作完成后，子機按照地面站預設航線返回到母機5下方，將母機5上的電磁吸附裝置的開關7閉合，電磁鐵產(chǎn)生吸引力將子機吸附到母機的旋翼2下方，完成工作返航。

實施例一：

本發(fā)明包括：多旋翼無人機母機、多旋翼無人機子機、電磁吸附裝置。

本實施例中，母機以八旋翼無人機為例，子機以四旋翼為例，（并不代表所述系統(tǒng)只適用于八旋翼無人機母機和四旋翼子機，而是為了更好地表達該系統(tǒng)的原理以八旋翼為例）。

在母機電機下方的軸上固定電磁吸附裝置。所述子機軸長小于母機軸長一半，所述子機機架中心平臺上方有磁性較好的方形鐵片4。

所述電磁吸附裝置由電磁鐵、開關、電源和控制器組成，其中電磁鐵由控制器控制開合，電磁鐵通電時產(chǎn)生磁吸引力，吸附母機旋翼下方的子機與母機成為一體，子機停止工作。連接控制器的電磁吸附裝置通過母機電路板供電，所述控制器為電磁吸附裝置內(nèi)部部件，不同于地面遙控器，但控制器的指令由地面端遙控器或地面站軟件發(fā)出。。

實施例二：

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進：

通過控制子母機大小，除旋翼下方的子機外，在母機1的中心盤下方通過電磁吸附裝置懸掛中號子機，控制系統(tǒng)及電磁吸附裝置同實施例一。采用上述進一步方案的有益效果是，可以增加多旋翼無人機子母機的多樣性。一套裝置有三種型號的無人機更便于利用自身優(yōu)勢執(zhí)行不同任務。

實施例三：

所述母機可以攜帶少于母機旋翼數(shù)的任意數(shù)量子機，因母機飛控具有自穩(wěn)功能，所以不用擔心因子機數(shù)量不同導致的重心偏移?？刂葡到y(tǒng)及電磁吸附裝置同實施例一。采用上述進一步方案的有益效果是，可以增加多旋翼無人機子機的數(shù)量，從而在相同的時間內(nèi)完成更多的任務，提高工作效率。

以上所述僅是本發(fā)明的部分實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。