本发明涉及无人机，特别公开了一种空地无人机及其运动控制方法、装置。
背景技术：
1、空地无人机（air-ground drone）是一种能够在空中飞行和地面行驶的无人驾驶设备。它结合了传统飞行无人机和地面机器人（或地面无人车）的特点，可以在不同环境下执行多种任务。空地无人机可以在空中飞行，也可以在地面上行驶，这使得它在多种地形和环境下具有更大的灵活性和适应性。
2、如图1所示，图1给出了一种典型的空地无人机，该空地无人机的主体是一台x型四旋翼无人机。电池位于空地无人机的上方，另外在空地无人机两侧有两个侧轮，能够实现在地面上滚动，从而使空地无人机在地面上进行移动，使机载传感器（如摄像头等）能够贴近地面进行数据采集。空地无人机的旋翼为正反双用桨，电机通过改变旋转方向即可改变旋翼产生的升力的方向。当空地无人机位于地面时，即可通过改变电机的旋转方向控制空地无人机的加减速。同时，地面状态通过桨叶进行力矩控制，机体可维持在任意姿态，实现地面模式高效率控制。通过精准的力矩控制，无人机的地面空中切换状态不受影响，自由实现。
技术实现思路
1、发明人在实施本发明的过程中发明，如图2-图6所示，现有的空地机器人重心均位于机身中心，而为了在地面上进行移动，其姿态要进行倾斜，此时螺旋桨产生的斜向上的升力f1可以分解为水平方向上的力f3和垂直于地面方向上的力f2。其中，如图6可知，水平分力f3较小，且仅有水平方向上的力f3可以为空地无人机的移动提供动力，而垂直于地面方向上的力f2在做无用功，它需要额外的能量来维持不必要的运动，极大的消耗了空地无人机的电池电量，减少了续航里程。同时无用功可能导致空地无人机飞行姿态的不稳定，增加了失控的风险。在某些情况下，无用功可能会影响空地无人机的飞行性能，使其难以执行特定的任务或动作。此外，无用功也可能导致空地无人机部件的额外磨损，缩短空地无人机的寿命，并增加维护成本。
2、鉴于此，本发明的目的在于提供一种空地无人机及其运动控制方法、装置，以改善上述问题。
3、本发明实施例提供了一种空地无人机，包括：机体，其具有机体头部以及机体尾部；两个侧轮，对称设置在机体两侧并承托所述机体，使所述机体悬空；设置于所述机体上的呈x型的四个旋翼；其中，所述机体构造成在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部自然朝向地面。
4、优选地，所述机体构造成在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
5、优选地，通过配置所述机体的重心，使得所述机体在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
6、优选地，所述机体还包括电池，通过设置所述电池的位置调整所述机体的重心，使得所述机体在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
7、优选地，在所述四个旋翼处于无动力状态时，机体的形心与重心的连线竖直朝向地面，且所述重心位于所述形心与地面之间。
8、优选地，设重心到形心之间的距离为l，则所述l的取值范围为(0，d/5]，d为形心到机体头部11在所述连线方向上的距离。
9、本发明实施例还提供了一种如上述的空地无人机的运动控制方法，其包括：
10、s1，在所述空地无人机降落到地面后，控制四个旋翼停止转动，使得所述四个旋翼处于无动力状态，进而所述空地无人机的机体头部朝向地面；
11、s2，控制四个旋翼的转动产生水平方向的力，使得所述空地无人机通过所述侧轮在地面上移动；
12、s3，当需要进入空中模式时，通过控制四个旋翼的转动，使得所述机体头部从朝向地面的状态变成与地面平行的状态；
13、s4，通过四个旋翼转动产生的升力，使得所述空地无人机起飞。
14、优选地，在步骤s1中，通过配置所述机体的重心，使得所述机体在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
15、优选地，所述旋翼为正反双用桨，当空地无人机位于地面时，通过改变电机的旋转方向控制空地无人机的加减速；同时，通过桨叶进行力矩控制，使得机体从朝向地面的状态变成与地面平行的状态。
16、本发明实施例还提供了一种空地无人机的运动控制装置，其包括：
17、地面控制单元，用于在所述空地无人机降落到地面后，控制四个旋翼停止转动，使得所述四个旋翼处于无动力状态，进而所述空地无人机的机体头部朝向地面；
18、水平控制单元，用于控制四个旋翼的转动产生水平方向的力，使得所述空地无人机通过所述侧轮在地面上移动；
19、姿态控制单元，用于当需要进入空中模式时，通过控制四个旋翼的转动，使得所述机体头部从朝向地面的状态变成与地面平行的状态；
20、飞行控制单元，用于通过四个旋翼转动产生的升力，使得所述空地无人机起飞。
21、综上所述，本发明通过在落地后，将地空无人机的机体头部朝向地面，从而使得桨平面自动调整竖直，进而通过桨叶正反转实现在地面模式的高效率控制，减少无用功，降低工作噪音。当需要进入空中模式时，通过桨叶的力矩控制，使得机体重新调整回水平状态实现飞行，如此，既可以实现飞行时的稳定性，又可以达到提高地面移动的动态性能和降低噪音的效果。
1.一种空地无人机，包括：机体，其具有机体头部以及机体尾部；两个侧轮，对称设置在机体两侧并承托所述机体，使所述机体悬空；设置于所述机体上的呈x型的四个旋翼；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的空地无人机，其特征在于，所述机体构造成在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
3.根据权利要求2所述的空地无人机，其特征在于，通过配置所述机体的重心，使得所述机体在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
4.根据权利要求3所述的空地无人机，其特征在于，所述机体还包括电池，通过设置所述电池的位置调整所述机体的重心，使得所述机体在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
5.根据权利要求3所述的空地无人机，其特征在于，在所述四个旋翼处于无动力状态时，机体的形心与重心的连线竖直朝向地面，且所述重心位于所述形心与地面之间。
6.根据权利要求5所述的空地无人机，其特征在于，设重心到形心之间的距离为l，则所述l的取值范围为(0，d/5]，d为形心到机体头部在所述连线方向上的距离。
7.一种如权利要求1至6任意一项所述的空地无人机的运动控制方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的空地无人机的运动控制方法，其特征在于，在步骤s1中，通过配置所述机体的重心，使得所述机体在所述四个旋翼处于无动力状态时，其机体头部竖直朝向地面。
9.如权利要求7所述的空地无人机的运动控制方法，其特征在于，所述旋翼为正反双用桨，当空地无人机位于地面时，通过改变电机的旋转方向控制空地无人机的加减速；同时，通过桨叶进行力矩控制，使得机体从朝向地面的状态变成与地面平行的状态。
10.一种空地无人机的运动控制装置，其特征在于，包括：
