CN109481943B

CN109481943B - 自动退让的四轴飞行器玩具及其控制方法

Info

Publication number: CN109481943B
Application number: CN201810520118.5A
Authority: CN
Inventors: 吴怀宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Shantou Huike Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: CN109481943A

Abstract

一种自动退让的四轴飞行器玩具，其框架上还安装有一个水平测距仪；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行水平自转运动，且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,当水平测距仪检测其得到的水平距离小于设定水平距离阀值时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度的水平平移运动；各个时刻的水平平移运动方向参数值不断地修正变化。本发明还提供一种自动退让的四轴飞行器玩具的控制方法。本发明够检测其周围的物体并进行自动退让，以便与周围的物体保持设定的距离范围，且检测过程不存在盲区或重叠区。

Description

自动退让的四轴飞行器玩具及其控制方法

技术领域

本发明属于飞行器玩具的技术领域，尤其涉及一种被逼近之后能够自动退让的四轴飞行器玩具及其控制方法。

背景技术

图1所示，四轴飞行器玩具设有框架2及四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼1、驱动旋翼转动的电机；从水平投影位置看，四个旋翼单元的竖向转轴的投影点分别位于框架中心点的前后左右四个方向上，如图1所示，即纵横轴线上。

四轴飞行器玩具在框架中央部位设有控制各电机转速的中央控制器。四轴飞行器玩具飞行时，一部分旋翼顺时针转动，另一部分旋翼逆时针转动，中央控制器协调各个电机的转速而控制整个飞行器的飞行动作。各旋翼之间的不同状态可以组成很多种组合方式，使飞行器的飞行模式丰富多样，能够自如做出各种飞行动作。常见的基本动作有垂直运动、水平自转运动、水平平移运动等，不同基本动作可以同时进行而形成复合叠加。

所谓垂直运动，俗称上升或下降，可以通过四个旋翼转速同步增加或减小实现。当四个旋翼转速增加使得总的拉力大于整机的重量时，整个飞行器便垂直上升；反之则垂直下降。垂直运动的方向参数值只有两个，要么上升，要么下降。

所谓水平自转运动，俗称自转，当四个电机转速不完全相同时，四个旋翼对机身产生的反扭矩不一致、不平衡，不平衡的反扭矩会引起整个飞行器绕着框架中心点转动，即实现自转。自转的方向参数值也只有两个，要么正转，要么反转。

所谓水平平移运动，俗称平移，当各旋翼之间的转速不一致，升力不平衡，整只飞行器就发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，就可以使飞行器作水平平移运动。水平平移运动的方向可能沿着全周360°里面的任何一个方向，因此水平平移运动的方向参数值有无穷多个。

中央控制器为了控制水平平移运动的方向，必须先确定出水平平移运动的方向参数值，然后才根据该方向参数值进行运算而协调控制各个电机的转速，最终依靠各个电机的转速实现整个玩具的水平平移方向。显然，中央控制器确定出来的水平平移运动的方向参数值，不是地理意义上的方向参数值，因为四轴飞行器玩具无法识别地理意义上的方向。换句话说，中央控制器确定出来水平平移运动的方向参数值，是基于飞行器自身各个组成部分之间的方位关系而言的，与地理意义上的方向没有必然关系，而是以四轴飞行器玩具的纵横轴线方向为基准的。以四轴飞行器玩具的纵横轴线方向为基准的方向参照系称为飞行器方向参照系。飞行器方向参照系以框架中心点为中心，以四轴飞行器玩具的纵横轴线方向为基准，据此定义了全周360°方向上各个具体方向的参数值，例如假如将横轴线上其中一个旋翼单元所在方向的方向参数值定义为0，则横轴线上另一个旋翼单元所在方向的方向参数值就为π，纵轴线上两个旋翼单元所在方向方向参数值分别就为π/2，3π/2，其它以此类推。总之，由于飞行器各个不同的旋翼单元的电机是对应于飞行器方向参照系进行布置、管理和控制的，所以普通飞行器玩具是根据飞行器方向参照系的参数值执行相应的水平平移飞行动作，而不是根据地理意义上的方向参数值执行水平平移飞行动作。

为了增强四轴飞行器玩具的趣味性，人们在传统的遥控飞行模式之外，还设计了一些特殊的自动控制飞行模式，例如 CN103861291A公开了一种自动跟踪飞行模式，它利用水平测距仪自动探测周围的物体，并进而进行跟踪周围的物体，不管物体如何变换其方位，四轴飞行器玩具均不会被甩掉。但由于物体可能位于四轴飞行器玩具周围的任何水平方向，而每个水平测距仪只能探测其前方一定角度范围的物体，所以 CN103861291A在框架上需要安装有八个水平测距仪3，如图1所示。但是，如图2所示，八个水平测距仪3之中，每相邻两个水平测距仪仍然存在于探测不到的检测盲区41，以及存在有两个水平测距仪都探测得到的重叠区42，盲区41的存在使得四轴飞行器玩具没能保证任何方向的物体都能探测得到，而重叠区42的存在则在使得四轴飞行器玩具无所适从，或者算法复杂，或者对水平测距仪的测距精确度要求大幅度提高（才有能辨别出物体与两个水平测距仪之间的距离差异）。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种自动退让的四轴飞行器玩具及其控制方法，它能够检测其周围的物体并进行自动退让，以便与周围的物体保持设定的距离范围，且检测过程不存在盲区或重叠区。

其目的可以按以下方案实现：一种自动退让的四轴飞行器玩具，包括有框架，框架上安装有四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼、驱动旋翼转动的电机；还设有中央控制器，中央控制器控制各旋翼单元的电机转速而实现四轴飞行器玩具的垂直运动、水平自转运动、水平平移运动，中央控制器基于飞行器方向参照系而确定水平平移运动的方向参数值，依据该方向参数值控制水平平移运动的方向；框架上还安装有水平测距仪，水平测距仪的安装方向背向框架的中央区域；水平测距仪连接到中央控制器；其特征在于，所述水平测距仪的数量只有一个，该水平测距仪的朝向在飞行器方向参照系中的方向参数值定义为θ₀；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行角速度为ω的水平自转运动，且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,并将检测得到的水平距离值输送到中央控制器，中央控制器将检测得到的水平距离值与设定水平距离阀值m进行比较；当水平测距仪检测其得到的水平距离小于设定水平距离阀值m时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行角速度为ω的水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度为T的水平平移运动，水平平移运动的移动速度大小为v,且T≥m/v；且在水平平移运动的过程中,中央控制器对各个时刻的水平平移运动方向参数值θ不断地修正变化，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ根据以下公式确定：θ=π＋θ₀－ωt，其中t为该时刻点与刚开始进行水平平移运动时刻点两者之间的时间长度。

框架下部还安装有一个检测与下方物体垂直距离的第一竖向测距仪，第一竖向测距仪的方向朝向下方；在整个自动退让模式的过程中，第一竖向测距仪不断检测其与下方物体之间的竖向距离，并将第一竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第一竖向距离阀值H进行比较；当第一竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第一竖向距离阀值H时，则中央控制器控制飞行器玩具向上垂直运动，使第一竖向测距仪与下方物体的竖向距离保持为第一竖向距离阀值H。

框架上部还安装有一个检测与上方物体垂直距离的第二竖向测距仪，第二竖向测距仪的方向朝向上方；在整个自动退让模式的过程中，第二竖向测距仪不断检测其与上方物体之间的竖向距离，并将第二竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第二竖向距离阀值h进行比较；当第二竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第二竖向距离阀值h时，则中央控制器控制飞行器向下垂直运动，使第二竖向测距仪与上方物体的竖向距离保持为第二竖向距离阀值h。

水平平移运动的时间长度T符合以下关系：2m/v≥T≥m/v，其中m为设定水平距离阀值，v为水平平移运动的移动速度数值。

一种自动退让的四轴飞行器玩具的飞行控制方法，采用上述自动退让的四轴飞行器玩具；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行角速度为ω的水平自转运动，且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,并将检测得到的水平距离值输送到中央控制器，中央控制器将检测得到的水平距离值与设定水平距离阀值m进行比较；当水平测距仪检测其得到的水平距离小于设定水平距离阀值m时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行角速度为ω的水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度为T的水平平移运动，水平平移运动的移动速度大小为v,且T≥m/v；且在水平平移运动的过程中,中央控制器在各个时刻不断对水平平移运动方向参数值θ进行修正，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ根据以下公式确定：θ=π＋θ₀－ωt，，其中t为该时刻点与刚开始进行水平平移运动时刻点两者之间的时间长度。

在整个自动退让模式的过程中，第一竖向测距仪不断检测其与下方物体之间的竖向距离，并将第一竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第一竖向距离阀值H进行比较；当第一竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第一竖向距离阀值H时，则中央控制器控制飞行器玩具向上垂直运动，使第一竖向测距仪与下方物体的竖向距离保持为第一竖向距离阀值H。

在整个自动退让模式的过程中，第二竖向测距仪不断检测其与上方物体之间的竖向距离，并将第二竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第二竖向距离阀值h进行比较；当第二竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第二竖向距离阀值h时，，则中央控制器控制飞行器向下垂直运动，使第二竖向测距仪与上方物体的竖向距离保持为第二竖向距离阀值h。

水平平移运动的时间长度T符合以下关系：2m/v≥T≥m/v，其中m为设定水平距离阀值值，v为水平平移运动的移动速度数值。

所谓水平测距仪的前方物体，是指水平测距仪朝向的前方范围内的物体。当四轴飞行器玩具自转时，水平测距仪的前方方向随着改变。

本发明具有以下优点和效果：

一、本发明只需一个水平测距仪，利用全周360°不停扫描的方式探测周围物体，就能实现全周 360°无盲区地扫描检测；而且由于只有一个水平测距仪，因此不存在有检测的重叠区，使得对水平测距仪检测结果的分析过程简单，而且对检测精度要求低。

二、在自动退让模式下，当水平测距仪检测到四轴飞行器玩具的周围在设定水平距离阀值m范围内存在有物体时，则中央控制器使四轴飞行器玩具沿着远离该物体的方向移开，尽管移开过程中四轴飞行器玩具保持自转，且四轴飞行器玩具不能识别地理意义上的方向，但四轴飞行器玩具仍能在移开过程中保持地理意义上的移动方向不变，实现尽快离开、直线离开，保证离开的方向准确，而不会在离开后又盲目返回；当四轴飞行器玩具旋转360°、水平测距仪第二次对准该物体时，水平测距仪与该物体之间的水平距离已经大于设定水平距离阀值m。因此，在自动退让模式下，如果用手或其它物体主动移动接近四轴飞行器玩具时，则四轴飞行器玩具将自动后退，后退后如果用手或其它物体继续移动接近四轴飞行器玩具，则四轴飞行器玩具将继续后退，这样好像就是用手或其它物体推动四轴飞行器玩具后退，增强趣味性。

三、同样，在自动退让模式下，当竖向测距仪检测到四轴飞行器玩具的上下方在设定竖向距离范围内存在有物体时，则中央控制器自动使四轴飞行器玩具沿着远离该物体的方向竖向移开，因此实现竖直方向上的退让，这样好像就是用手或其它物体推动四轴飞行器玩具竖向后退，增强趣味性。

附图说明

图1 是一种传统的四轴飞行器玩具的整体结构示意图。

图2 是图1所示结构的检测范围盲区和重叠区的示意图。

图3是本发明具体实施例的整体结构示意图。

图4是本发明具体实施例在自动退让模式下刚刚开始进行水平平移运动时的状态示意图。

图5是本发明具体实施例在自动退让模式下进行一段时间之后的水平平移运动之后的状态示意图。

具体实施方式

实施例一

一种自动退让的四轴飞行器玩具，包括有框架2，框架2上安装有四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼1、驱动旋翼转动的电机；还设有中央控制器，中央控制器控制各旋翼单元的电机转速而实现四轴飞行器玩具的垂直运动、水平自转运动、水平平移运动，其中水平平移运动的方向参数值是基于飞行器方向参照系，中央控制器基于飞行器方向参照系而确定水平平移运动的方向参数值，依据该方向参数值控制水平平移运动的方向；框架2上还安装有水平测距仪3，水平测距仪3的安装方向背向框架2的中央区域；水平测距仪3连接到中央控制器；所述水平测距仪的数量只有一个；如图3所示，该水平测距仪的朝向在飞行器方向参照系中的方向参数值定义为θ₀，在每个实施例中，θ₀不是变量，而是固定值，该固定数值储存在中央控制器的水平测距仪方向参数值储存单元中，在该实施例一中具体取值为0；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行角速度为ω的水平自转运动，在每个具体实施例中，ω不是变量，而是固定值，该固定数值储存在中央控制器的角速度数值储存单元中，在该实施例一中具体取值为0.5π/秒（转动一周需要四秒），且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,并将检测得到的水平距离值输送到中央控制器，中央控制器将检测得到的水平距离值与设定水平距离阀值m进行比较（在每个具体实施例中，m不是变量，而是固定值，该固定值储存在中央控制器的水平距离阀值储存单元中，在该实施例一中取值为0.3米）；当水平测距仪检测其得到的水平距离小于0.3米时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行角速度为0.5π/秒的水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度为T的水平平移运动，水平平移运动的移动速度大小为v（在每个具体实施例中，T、v不是变量，而是固定值，其中，水平平移运动的移动速度值储存在中央控制器的移动速度数值储存单元中，水平平移运动的时间长度数值储存在中央控制器的水平平移运动时间长度数值储存单元中，在该实施例一中v具体取值为0.2米/秒, T具体取值为2秒）,2m/v≥T≥m/v；且在水平平移运动的过程中,中央控制器对各个时刻的水平平移运动方向参数值θ不断地修正变化，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ根据以下公式确定：θ=π＋0－0.5π/秒×t，其中t为该时刻点与刚开始进行水平平移运动时刻点两者之间的时间长度，其中θ和t为变量，在各个时刻点不同。

框架下部还安装有一个检测与下方物体垂直距离的第一竖向测距仪，第一竖向测距仪的方向朝向下方；在整个自动退让模式的过程中，第一竖向测距仪不断检测其与下方物体之间的竖向距离，并将第一竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第一竖向距离阀值H（在每个具体实施例中，H不是变量，而是固定值，该固定值储存在中央控制器的第一竖向距离阀值储存单元中，在该实施例一中，第一竖向距离阀值H具体取值为0.35米）进行比较；当第一竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第一竖向距离阀值0.35米时，则中央控制器控制飞行器玩具向上垂直运动，使第一竖向测距仪与下方物体的竖向距离保持为第一竖向距离阀值0.35米。

框架上部还安装有一个检测与上方物体垂直距离的第二竖向测距仪，第二竖向测距仪的方向朝向上方；在整个自动退让模式的过程中，第二竖向测距仪不断检测其与上方物体之间的竖向距离，并将第二竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第二竖向距离阀值h（在每个具体实施例中，h不是变量，而是固定值，该固定值储存在中央控制器的第二竖向距离阀值储存单元中，在该实施例一中，第二竖向距离阀值h具体取值为0.40米）进行比较；当第二竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第二竖向距离阀值h（0.40米）时，则中央控制器控制飞行器向下垂直运动，使第二竖向测距仪与上方物体的竖向距离保持为第二竖向距离阀值h（0.40米）。

上述实施例一中，水平平移运动的时间长度T可以改为刚好等于m/v，即1.5秒，也可以改为刚好等于2m/v，即3秒。

上述实施例一中，水平平移运动的时间长度T、水平距离阀值m，水平平移运动的移动速度值v，水平自转运动角速度ω、第一竖向距离阀值H、第二竖向距离阀值h等具体参数可以改变，即可以根据四轴飞行器玩具的具体性能进行具体设定。水平测距仪的朝向在飞行器方向参照系中的方向参数值也可以定义为其它角度值。

上述实施例的四轴飞行器玩具可设置两种飞行模式供选择，第一种是自动退让模式；第二种是传统的遥控飞行模式。

实施例二

一种自动退让的四轴飞行器玩具的飞行控制方法，采用实施例一的自动退让的四轴飞行器玩具；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行角速度ω（该实施例具体取值为0.5π/秒，转动一周需要四秒）的水平自转运动，且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,并将检测得到的水平距离值输送到中央控制器，中央控制器将检测得到的水平距离值与设定水平距离阀值m（该实施例具体取值为0.3米）进行比较；当水平测距仪检测其得到的水平距离小于设定水平距离阀值m（0.3米）时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行角速度为0.5π/秒的水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度为T（该实施例具体取值为2秒）的水平平移运动，水平平移运动的移动速度为v（该实施例具体取值为0.2米/秒）,2m/v≥T≥m/v；且在水平平移运动的过程中,中央控制器在各个时刻不断对水平平移运动方向参数值θ进行修正，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ根据以下公式确定：θ=π＋0－0.5π/秒×t，其中θ和t为变量，在各个时刻点不同, t为该时刻点与刚开始进行水平平移运动时刻点两者之间的时间长度。

具体地说，在刚开始进行水平平移运动（方向如图4中直线箭头所示）的第一时刻，水平平移运动的方向参数值为π，即刚好与水平测距仪3的朝向相差π，刚好完全相反，相当于相对物体5后退，如图4箭头所示；当进行水平平移运动一段时间之后，整个玩具（包括水平测距仪3）的水平朝向由于水平自转（方向如图4中弧形箭头所示）而变化，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ也将修正，例如，在图5所示状态下，修正量大小为∠ABC，大小相当于已经整个玩具完成的自转角度∠EBF的大小，修正的方向与自转的方向相反，因此在每一时刻，修正角度值刚好补偿自转角度值，能在任何时刻保证修正后的水平移动方向（地理方向）与刚开始平移时的水平移动方向（地理方向）相同。反过来，如果不修正，在图5所示状态下，飞行器玩具只能沿图5的BA方向飞行。

在整个自动退让模式的过程中，第一竖向测距仪不断检测其与下方物体之间的竖向距离，并将第一竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第一竖向距离阀值H（在每个具体实施例中，H不是变量，而是固定值，在该实施例一中，第一竖向距离阀值H具体取值为0.35米）进行比较；当第一竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第一竖向距离阀值0.35米时，则中央控制器控制飞行器玩具向上垂直运动，使第一竖向测距仪与下方物体的竖向距离保持为第一竖向距离阀值0.35米。

在整个自动退让模式的过程中，第二竖向测距仪不断检测其与上方物体之间的竖向距离，并将第二竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第二竖向距离阀值h（在每个具体实施例中，h不是变量，而是固定值，在该实施例二中，第二竖向距离阀值h具体取值为0.40米）进行比较；当第二竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第二竖向距离阀值0.4米时，则中央控制器控制飞行器向下垂直运动，使第二竖向测距仪与上方物体的竖向距离保持为第二竖向距离阀值0.4米。

上述实施例二中，水平平移运动的时间长度T可以改为刚好等于m/v，即1.5秒，也可以改为刚好等于2m/v，即3秒。

上述实施例二中，水平平移运动的时间长度T、设定水平距离阀值m，水平平移运动的移动速度值v，水平自转运动角速度ω、第一竖向距离阀值H、第二竖向距离阀值h等具体参数可以改变，即可以根据四轴飞行器玩具的具体性能进行具体设定。水平测距仪的朝向在飞行器方向参照系中的方向参数值也可以定义为其它角度值。

Claims

1.一种自动退让的四轴飞行器玩具，包括有框架，框架上安装有四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼、驱动旋翼转动的电机；还设有中央控制器，中央控制器控制各旋翼单元的电机转速而实现四轴飞行器玩具的垂直运动、水平自转运动、水平平移运动，中央控制器基于飞行器方向参照系而确定水平平移运动的方向参数值，依据该方向参数值控制水平平移运动的方向；框架上还安装有水平测距仪，水平测距仪的安装方向背向框架的中央区域；水平测距仪连接到中央控制器；其特征在于：所述水平测距仪的数量只有一个，该水平测距仪的朝向在飞行器方向参照系中的方向参数值定义为θ₀；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行角速度为ω的水平自转运动，且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,并将检测得到的水平距离值输送到中央控制器，中央控制器将检测得到的水平距离值与设定水平距离阀值m进行比较；当水平测距仪检测其得到的水平距离小于设定水平距离阀值m时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行角速度为ω的水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度为T的水平平移运动，水平平移运动的移动速度大小为v,且T≥m/v；且在水平平移运动的过程中,中央控制器不断在各个时刻对水平平移运动方向参数值θ地进行修正，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ根据以下公式确定：θ=π＋θ₀－ωt，其中t为该时刻点与刚开始进行水平平移运动时刻点两者之间的时间长度。

2.根据权利要求1所述的自动退让的四轴飞行器玩具，其特征在于：框架下部还安装有一个检测与下方物体垂直距离的第一竖向测距仪，第一竖向测距仪的方向朝向下方；在整个自动退让模式的过程中，第一竖向测距仪不断检测其与下方物体之间的竖向距离，并将第一竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第一竖向距离阀值H进行比较；当第一竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第一竖向距离阀值H时，则中央控制器控制飞行器玩具向上垂直运动，使第一竖向测距仪与下方物体的竖向距离保持为第一竖向距离阀值H。

3.根据权利要求1所述的自动退让的四轴飞行器玩具，其特征在于：框架上部还安装有一个检测与上方物体垂直距离的第二竖向测距仪，第二竖向测距仪的方向朝向上方；在整个自动退让模式的过程中，第二竖向测距仪不断检测其与上方物体之间的竖向距离，并将第二竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第二竖向距离阀值h进行比较；当第二竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第二竖向距离阀值h时，则中央控制器控制飞行器向下垂直运动，使第二竖向测距仪与上方物体的竖向距离保持为第二竖向距离阀值h。

4.根据权利要求1所述的自动退让的四轴飞行器玩具，其特征在于：水平平移运动的时间长度T符合以下关系：2m/v≥T≥m/v，其中m为设定水平距离阀值，v为水平平移运动的移动速度数值。

5.一种自动退让的四轴飞行器玩具的飞行控制方法，其特征在于采用权利要求1所述的四轴飞行器玩具；当四轴飞行器玩具进入自动退让模式之后，中央控制器控制四轴飞行器玩具不停地进行角速度为ω的水平自转运动，且在水平自转运动的过程中，水平测距仪不停检测其与前方物体的水平距离,并将检测得到的水平距离值输送到中央控制器，中央控制器将检测得到的水平距离值与设定水平距离阀值m进行比较；当水平测距仪检测其得到的水平距离小于设定水平距离阀值m时，则中央控制器控制四轴飞行器玩具在保持进行角速度为ω的水平自转运动的基础上，还再进行一段时间长度为T的水平平移运动，水平平移运动的移动速度大小为v,且T≥m/v；且在水平平移运动的过程中,中央控制器不断在各个时刻对水平平移运动方向参数值θ进行修正，每一时刻点的水平平移运动方向参数值θ根据以下公式确定：θ=π＋θ₀－ωt，其中t为该时刻点与刚开始进行水平平移运动时刻点两者之间的时间长度。

6.根据权利要求5所述的自动退让的四轴飞行器玩具的飞行控制方法，其特征在于：在整个自动退让模式的过程中，第一竖向测距仪不断检测其与下方物体之间的竖向距离，并将第一竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第一竖向距离阀值H进行比较；当第一竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第一竖向距离阀值H时，则中央控制器控制飞行器玩具向上垂直运动，使第一竖向测距仪与下方物体的竖向距离保持为第一竖向距离阀值H。

7.根据权利要求5所述的自动退让的四轴飞行器玩具的飞行控制方法，其特征在于：在整个自动退让模式的过程中，第二竖向测距仪不断检测其与上方物体之间的竖向距离，并将第二竖向测距仪检测得到的竖向距离值输送到中央控制器，中央控制器将该竖向距离值与第二竖向距离阀值h进行比较；当第二竖向测距仪检测其得到的竖向距离值小于第二竖向距离阀值h时，则中央控制器控制飞行器向下垂直运动，使第二竖向测距仪与上方物体的竖向距离保持为第二竖向距离阀值h。

8.根据权利要求5所述的自动退让的四轴飞行器玩具的飞行控制方法，其特征在于：水平平移运动的时间长度T符合以下关系：2m/v≥T≥m/v，其中m为设定水平距离阀值值，v为水平平移运动的移动速度数值。