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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种带臂无人机及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117885921B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410004581.X，技术领域涉及：B64U10/14；该发明授权一种带臂无人机及其控制方法是由刘伟;林振威;徐大波;黄华杨设计研发完成，并于2024-01-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带臂无人机及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种带臂无人机及其控制方法，带臂无人机包括倾转四旋翼无人机、机械臂和控制模块；倾转四旋翼无人机包括机身、倾转驱动装置和倾转臂，机械臂安装在机身下方，控制模块安装在机身上方，机身的两侧分别设有倾转驱动装置；每个倾转驱动装置驱动均连接有倾转臂，倾转臂由机身的前后延伸至机身的后方，倾转驱动装置用于驱使倾转臂在竖直平面内旋转；每个倾转臂的两端分别设有可驱动转动的旋翼机构；机械臂、倾转驱动装置和旋翼机构均由控制模块连接驱动。本发明中的带臂无人机增加了对无人机俯仰动作的独立控制，能够实现更高精度的跟踪和定位，使得带臂无人机可以进行更加精确的操作。

本发明授权一种带臂无人机及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种带臂无人机的控制方法，其特征在于：带臂无人机包括倾转四旋翼无人机、机械臂和控制模块； 倾转四旋翼无人机的机身上装有视觉模块和定位模块，用于目标检测和定位，机身的两侧分别设有倾转驱动装置； 每个倾转驱动装置均驱动连接有倾转臂，倾转臂由机身的前方水平延伸至机身的后方； 每个倾转臂的两端分别设有旋翼机构； 倾转驱动装置与控制模块连接，控制模块用于控制倾转驱动装置的动作； 机械臂安装在倾转四旋翼无人机的正下方，机械臂末端适配安装不同类型的末端执行器； 控制方法包括以下步骤， 通过倾转驱动装置驱使倾转臂在竖直平面内旋转，使倾转臂以及设置于倾转臂两端的旋翼机构产生倾斜； 通过驱动旋翼机构产生升力，升力方向随着倾转臂的倾转而改变，增加对无人机俯仰动作的独立控制； 计算无人机到达目标位置所需的电机升力和力矩； 利用控制分配方案，将计算出的电机升力和力矩转换为所需的舵机倾转角和电机转速； 根据转换结果相应调节舵机的转角和电机的转速； 分配方案包括，通过受力分析，得到舵机转角和电机转速产生电机升力和力矩的映射关系，通过代换，将电机升力和力矩到舵机转角和电机转速的映射关系求解问题转换为二次规划问题； 利用拉格朗日乘子法求解二次规划问题，得到一组最优解，从而得到电机升力和力矩到舵机转角和电机转速的映射关系； 其中，控制分配方案的具体步骤如下： 由于电机升力f与转速ω之间存在映射关系： f＝CTω2； 其中CT为电机拉力系数，是已知的常数； 考虑力和力矩与舵机转角和电机升力之间的关系，通过力和力矩产生的机理，得到舵机转角和电机升力产生力和力矩的映射关系1： 其中Fx,Fy,Fz,τx,τy,τz为产生的力和力矩，fl1,fl2,fr1,fr2,αl,αr为四个电机提供的升力和两个倾转舵机的倾角，l,h,d,k为已知的常数，c·表示cos·，s·表示sin·； 令 flx＝fl1+fl2sinal；flz＝fl1+fl2cosal； frx＝fr1+fr2sinar；flz＝fr1+fr2cosar； f＝[flx,frx,flz,frz]T；F＝[Fx,Fz,τx,τz]T； 于是，可以得到一个四对四的线性映射关系，从而可以由F解出f的值； 进一步的，由 αl＝arctanflxflz；αr＝arctanfrxfrz； 可以解出fl1+fl2,fr1+fr2,αl,αr的值，结合映射关系1可以得到一个由三个方程组成的关于fl1,fl2,fr1,fr2的方程组，这是一个多解的问题，需要添加一些约束条件，来确定一组可行解； 给定如下目标函数 将控制分配问题转换为非线性规划问题，然后利用拉格朗日乘子法求解最优解，得到所需的舵机转角和电机升力，最后进一步将其换算为所需的舵机转角和电机转速。

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