本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及可編程教育無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

用于教學(xué)及培訓(xùn)目的的可自行DIY的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品目前市場(chǎng)上種類很少，軸距(四軸飛行器對(duì)角線長(zhǎng)度)130mm或以下的產(chǎn)品目前市場(chǎng)上更是稀缺，還存在較多的問(wèn)題。

1.目前市場(chǎng)上教育用無(wú)人機(jī)產(chǎn)品無(wú)法DIY，無(wú)法自己動(dòng)手組裝進(jìn)行配件升級(jí)的問(wèn)題。市場(chǎng)上的相關(guān)教育類產(chǎn)品多以飛行體驗(yàn)和簡(jiǎn)單的配件更換為主。

2.市面產(chǎn)品難度過(guò)高。

3.市面產(chǎn)品安全性差，對(duì)于新手來(lái)說(shuō)操作不規(guī)范會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

4.市面產(chǎn)品飛行穩(wěn)定性差，不適合新手上手飛行。

5.市面產(chǎn)品起飛和降落難度大，不適合新手上手飛行。

6.市面產(chǎn)品無(wú)第一人稱視角體驗(yàn)功能。

7.市面產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)行手機(jī)控制。

8.市面相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格貴，普遍在千元以上。

9.市面產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)行可視化編程飛行，無(wú)法進(jìn)行編程教學(xué)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可編程教育無(wú)人機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：

可編程教育無(wú)人機(jī)，包括呈模塊結(jié)構(gòu)、可拆裝的遙控器、螺旋槳、電機(jī)、PCB板帶飛控機(jī)架、電池倉(cāng)、電池、攝像頭圖傳模塊、攝像頭、機(jī)殼、起落架：

若干電機(jī)插在PCB板飛控機(jī)架上并通過(guò)電機(jī)座固定，電機(jī)插接供電插頭；起落架與電機(jī)座為一體式結(jié)構(gòu)，其安裝在電機(jī)座底部；螺旋槳插接在電機(jī)軸上；電池倉(cāng)通過(guò)卡扣卡到PCB板帶飛控機(jī)架的長(zhǎng)孔上，并通過(guò)螺釘緊固，電池倉(cāng)內(nèi)的可拆卸充電電池與PCB板連接；攝像頭圖傳模塊通過(guò)螺釘固定在機(jī)殼底部并與攝像頭連接；攝像頭的供電線與PCB板相連；機(jī)殼通過(guò)卡扣卡接在PCB板帶飛控機(jī)架上；遙控器與PCB板帶飛控機(jī)架無(wú)線連接；攝像頭圖傳模塊與移動(dòng)終端無(wú)線連接；

PCB板帶飛控機(jī)架上的PCB電路板上包括主控芯片、穩(wěn)壓電路、電機(jī)指示燈電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和射頻芯片：主控芯片與穩(wěn)壓電路、電機(jī)指示燈電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、射頻芯片、傳感器電路板分別連接；穩(wěn)壓電路一端連接電池電源正極等電勢(shì)點(diǎn)，另一端與電機(jī)指示燈電路、傳感器電路板、射頻芯片分別連接；射頻芯片連接至板載射頻天線；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路接與主控芯片連接的同時(shí)，還分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)mos管所接的電壓輸入端、mos管接電機(jī)的受控輸出端連接；PCB板帶飛控機(jī)架上通過(guò)海綿雙面貼粘貼有傳感器電路板，傳感器電路板與PCB板帶飛控機(jī)架通過(guò)飛線焊接；PCB板飛控機(jī)架上設(shè)有與電腦上位機(jī)相連的microUSB插座。

進(jìn)一步的，所述PCB板飛控機(jī)架包括PCB板部分和連接在PCB板四個(gè)方向的支架部分，PCB板部分與支架部分為一體式結(jié)構(gòu)，在每個(gè)支架部分端部設(shè)有四個(gè)圓孔，電機(jī)插在圓孔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述螺旋槳外圍設(shè)有螺旋槳保護(hù)圈，螺旋槳保護(hù)圈套在電機(jī)上，電機(jī)座從下往上卡住保護(hù)圈，電機(jī)座與螺旋槳保護(hù)圈將電機(jī)固定。

進(jìn)一步的，所述攝像頭圖傳模塊放置在攝像頭圖傳外殼下殼內(nèi)，下殼與上殼卡接，從而將攝像頭圖傳模塊固定。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)為8520空心杯電機(jī)，螺旋槳為3020螺旋槳，無(wú)人機(jī)的軸距為130mm。

進(jìn)一步的，所述傳感器電路板為分離電路板，和PCB電路板用IIC總線通訊。

進(jìn)一步的，所述傳感器電路板包括陀螺儀和氣壓計(jì)，氣壓計(jì)一端與穩(wěn)壓芯片的輸出端連接和電源負(fù)極相連接，另一端與IIC通信總線的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線分別連接；陀螺儀的一端與穩(wěn)壓芯片的輸出端和電源負(fù)極連接，另一端與IIC通訊總線的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線分別連接；氣壓計(jì)和陀螺儀共同接在同一根IIC總線上和主控芯片相連接進(jìn)行通訊，在主控芯片內(nèi)進(jìn)行地址選擇以區(qū)分氣壓計(jì)和陀螺儀的數(shù)據(jù)；

進(jìn)一步的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括限流電阻和MOS管，限流電阻的輸出端接MOS管的門極，MOS管的源極接電池的正極，MOS管的漏極連接電機(jī)的正極。

進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓器電路包括穩(wěn)壓芯片和濾波電容，電池的正極接穩(wěn)壓芯片的輸入端，并在穩(wěn)壓芯片的輸入端并聯(lián)兩個(gè)不同容值的電容用來(lái)濾除輸入的電源紋波，電容的正極和穩(wěn)壓芯片的輸入端相連，電容的負(fù)極和電池的負(fù)極相連；穩(wěn)壓芯片的輸出端同樣并聯(lián)兩個(gè)不同容值的電容，用來(lái)濾除穩(wěn)壓芯片輸出的電源紋波，同樣的電容的正極和穩(wěn)壓芯片輸出端相連，電容的負(fù)極和電池的負(fù)極相連，穩(wěn)壓芯片的輸出端和其他芯片的電源輸入端相連。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)指示燈電路包括限流電阻和LED發(fā)光二極管，限流電阻輸入端連接主控芯片的輸出管腳，限流電阻的輸出端接LED發(fā)光二極管的輸入端，發(fā)光二極管的輸出端連接電源的負(fù)極。

本發(fā)明公開的可編程教育無(wú)人機(jī)，具有以下有益效果：

1.本發(fā)明解決了目前市場(chǎng)上教育用無(wú)人機(jī)產(chǎn)品無(wú)法DIY，無(wú)法自己動(dòng)手組裝進(jìn)行配件升級(jí)的問(wèn)題。市場(chǎng)上的相關(guān)教育類產(chǎn)品多以飛行體驗(yàn)和簡(jiǎn)單的配件更換為主，本發(fā)明機(jī)體部分全部結(jié)構(gòu)都要手動(dòng)裝配，提供給大家DIY的空間和享受安裝的樂(lè)趣。

2.本發(fā)明10歲兒童能夠在20分鐘內(nèi)參考教程獨(dú)立完成拼裝、調(diào)試和飛行，大大降低了教育類產(chǎn)品難度，降低了參與人群年齡，適應(yīng)對(duì)于小學(xué)生和初中生的教學(xué)。

3.本發(fā)明采用8520空心杯電機(jī)，3020螺旋槳，軸距130mm，飛行功率小，體積小，重量小，比市面上相關(guān)產(chǎn)品安全性有顯著提高，并能夠在普通室內(nèi)進(jìn)行安全飛行。

4.本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的定高飛行(高度自動(dòng)控制，不用操作手自己操作油門搖桿)，大大降低了新手上手難度，減少了摔飛機(jī)的可能。這是市面上相關(guān)產(chǎn)品沒(méi)有的功能。

5.本發(fā)明通過(guò)飛控算法能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵起降(按下按鈕直接起飛或降落，不用手動(dòng)控制)，大大降低了新手上手難度，減少了摔飛機(jī)的可能。這是市面上相關(guān)產(chǎn)品沒(méi)有的功能。

6.本發(fā)明上面安裝了能夠?qū)崟r(shí)傳輸圖像的圖傳和攝像頭，配合手機(jī)應(yīng)用，能夠在手機(jī)上觀看飛機(jī)飛行視角，并能夠錄像和拍照，給大家提供了第一人稱視角的飛行體驗(yàn)，這是市面上相關(guān)產(chǎn)品沒(méi)有的功能。

7.本發(fā)明能夠用手機(jī)配合手機(jī)應(yīng)用控制，可以不使用遙控器，增加便攜性和可玩性，這是市面上相關(guān)產(chǎn)品沒(méi)有的功能。

8.本發(fā)明成本低廉。

9.本發(fā)明可進(jìn)行電腦編程，進(jìn)行自動(dòng)飛行和控制，引導(dǎo)學(xué)生的編程學(xué)習(xí)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的四軸電控原理圖；

圖3是穩(wěn)壓器電路示意圖；

圖4是傳感器電路板示意圖；

圖5是指示燈電路示意圖；

圖6是電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖；

其中：

1-螺旋槳，2-螺旋槳保護(hù)圈，3-電池倉(cāng)，4-起落架，5-電機(jī)，6-機(jī)殼，7-攝像頭圖傳模塊，8-攝像頭，9-電源正極等電勢(shì)點(diǎn)，10-電壓輸入端，11-受控輸出端，12-板載射頻天線，13-傳感器電路板，14-穩(wěn)壓器輸出端，15-IIC通訊總線的時(shí)鐘線，16-IIC通訊總線的數(shù)據(jù)線，17-指示燈電路的公共電勢(shì)點(diǎn)，18-與主控單片機(jī)普通IO管腳連接點(diǎn)，19-與主控單片機(jī)普通IO管腳連接點(diǎn)，20-與主控單片機(jī)普通IO管腳連接點(diǎn)，21-與主控單片機(jī)普通IO管腳連接點(diǎn)，22-與主控單片機(jī)PWM輸出IO管腳連接點(diǎn)，23-與主控單片機(jī)PWM輸出IO管腳連接點(diǎn)，24-與主控單片機(jī)PWM輸出IO管腳連接點(diǎn)，25-與主控單片機(jī)PWM輸出IO管腳連接點(diǎn)，26-與電機(jī)連接點(diǎn)，27-與電機(jī)連接點(diǎn)，28-與電機(jī)連接點(diǎn)，29-與電機(jī)連接點(diǎn)，C1-第一電源濾波電容，C2-第二電源濾波電容，C3-第一電源濾波電容，C4-第四電源濾波電容，C5-第五電源濾波電容，C6-第六電源濾波電容，C7-第七電源濾波電容，R1-第一上拉電阻，R2-第二上拉電阻，R3-第三電阻，R4-第四電阻，R5-第五電阻，R6-第六電阻，R7-第七電阻，R8-第八電阻，R9-第九電阻，R10-第十電阻，Q1-第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管，Q2-第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管，Q3-第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管，Q4-第四電機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

請(qǐng)參見(jiàn)圖1。

可編程教育無(wú)人機(jī)，包括呈模塊結(jié)構(gòu)、可拆裝的遙控器、螺旋槳1、電機(jī)5、PCB板帶飛控機(jī)架、電池倉(cāng)3、電池、攝像頭圖傳模塊7、攝像頭8、機(jī)殼6、起落架4：

若干電機(jī)5插在PCB板飛控機(jī)架上并通過(guò)電機(jī)座固定，電機(jī)5插接供電插頭(機(jī)頭朝前時(shí)，紅藍(lán)線電機(jī)安裝在左上右下，黑白線電機(jī)安裝在左下右上)；起落架4與電機(jī)座為一體式結(jié)構(gòu)，其安裝在電機(jī)座底部；螺旋槳1插接在電機(jī)軸上(紅藍(lán)線電機(jī)、黑白線電機(jī)插接不同的螺旋槳)；電池倉(cāng)3通過(guò)卡扣卡到PCB板帶飛控機(jī)架的長(zhǎng)孔上，并通過(guò)螺釘緊固，電池倉(cāng)3內(nèi)的可拆卸充電電池與PCB板連接；攝像頭圖傳模塊7通過(guò)螺釘固定在機(jī)殼6底部并與攝像頭8連接；攝像頭8的供電線與PCB板相連；機(jī)殼6通過(guò)卡扣卡接在PCB板帶飛控機(jī)架上；遙控器與PCB板帶飛控機(jī)架無(wú)線連接；攝像頭圖傳模塊7與移動(dòng)終端無(wú)線連接；

見(jiàn)圖2，PCB板帶飛控機(jī)架上的PCB電路板上包括主控芯片、穩(wěn)壓電路、電機(jī)指示燈電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和射頻芯片：主控芯片與穩(wěn)壓電路、電機(jī)指示燈電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、射頻芯片、傳感器電路板分別連接；穩(wěn)壓電路一端連接電池電源正極等電勢(shì)點(diǎn)9，另一端與電機(jī)指示燈電路、傳感器電路板13、射頻芯片分別連接；射頻芯片連接至板載射頻天線12；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路接與主控芯片連接的同時(shí)，還分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)mos管所接的電壓輸入端10、mos管接電機(jī)的受控輸出端11連接；由于隔離震動(dòng)的需要，傳感器電路板13為單獨(dú)的一小塊，PCB板帶飛控機(jī)架上通過(guò)海綿雙面貼粘貼傳感器電路板13，傳感器電路板13與PCB板帶飛控機(jī)架通過(guò)飛線焊接；PCB板飛控機(jī)架上設(shè)有與電腦上位機(jī)相連的microUSB插座，采用串口通信模式，利用數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與電腦上位機(jī)的相連。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，所述PCB板飛控機(jī)架包括PCB板部分和連接在PCB板四個(gè)方向的支架部分，PCB板部分與支架部分為一體式結(jié)構(gòu)，在每個(gè)支架部分端部設(shè)有四個(gè)圓孔，電機(jī)插在圓孔內(nèi)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，所述螺旋槳外圍設(shè)有螺旋槳保護(hù)圈2，螺旋槳保護(hù)圈2套在電機(jī)5上，電機(jī)座從下往上卡住保護(hù)圈，電機(jī)座與螺旋槳保護(hù)圈2將電機(jī)5固定。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中，所述攝像頭圖傳模塊7放置在攝像頭圖傳外殼下殼內(nèi)，下殼與上殼卡接，從而將攝像頭圖傳模塊7固定。

實(shí)施例5

本實(shí)施例中，所述電機(jī)5為8520空心杯電機(jī)，螺旋槳1為3020螺旋槳，無(wú)人機(jī)的軸距為130mm。

實(shí)施例6

本實(shí)施例中，所述傳感器電路板13為分離電路板，和PCB電路板用IIC總線通訊。

實(shí)施例7

見(jiàn)圖3、圖4，本實(shí)施例中，所述傳感器電路板13包括陀螺儀和氣壓計(jì)，氣壓計(jì)一端與穩(wěn)壓芯片的輸出端連接和電源負(fù)極相連接，另一端與IIC通信總線的時(shí)鐘線15和數(shù)據(jù)線16分別連接；陀螺儀的一端與穩(wěn)壓芯片的輸出端和電源負(fù)極連接，另一端與IIC通訊總線的時(shí)鐘線15和數(shù)據(jù)線16分別連接；氣壓計(jì)和陀螺儀共同接在同一根IIC總線上和主控芯片相連接進(jìn)行通訊，在主控芯片內(nèi)進(jìn)行地址選擇即可區(qū)分氣壓計(jì)和陀螺儀的數(shù)據(jù)；

實(shí)施例8

見(jiàn)圖6，本實(shí)施例中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括限流電阻R7、R8、R9、R10和MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，限流電阻的輸出端接MOS管的門極(G)，MOS管的源極(S)接電池的正極，MOS管的漏極(D)連接電機(jī)的正極26、27、28、29。

實(shí)施例9

見(jiàn)圖3，本實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓器電路包括穩(wěn)壓芯片和濾波電容，電池的正極9接穩(wěn)壓芯片的輸入端，并在穩(wěn)壓芯片的輸入端并聯(lián)兩個(gè)不同容值的電容C1、C2用來(lái)濾除輸入的電源紋波，電容的正極和穩(wěn)壓芯片的輸入端相連，電容的負(fù)極和電池的負(fù)極相連；穩(wěn)壓芯片的輸出端同樣并聯(lián)兩個(gè)不同容值的電容C3、C4，用來(lái)濾除穩(wěn)壓芯片輸出的電源紋波，同樣的電容的正極和穩(wěn)壓芯片輸出端相連，電容的負(fù)極和電池的負(fù)極相連，穩(wěn)壓芯片的輸出端14和其他芯片的電源輸入端相連。

實(shí)施例10

見(jiàn)圖5，本實(shí)施例中，所述電機(jī)指示燈電路包括限流電阻和LED發(fā)光二極管，限流電阻R3、R4、R5、R6輸入端連接主控芯片的輸出管腳，限流電阻R3、R4、R5、R6的輸出端接LED發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3、LED4的輸入端，發(fā)光二極管的輸出端連接電源的負(fù)極。

本發(fā)明通過(guò)呈模塊結(jié)構(gòu)、可拆裝的散件實(shí)現(xiàn)可DIY、散件組裝；并通過(guò)mircoUSB插口實(shí)現(xiàn)電腦編程，實(shí)現(xiàn)飛行動(dòng)作，進(jìn)行教學(xué)等活動(dòng)。利用氣壓計(jì)實(shí)現(xiàn)定高飛行，并有手機(jī)APP輔助調(diào)參，可回傳圖像到手機(jī)并可錄像和拍照。為利于用戶使用和學(xué)習(xí)，還另設(shè)有線上社區(qū)進(jìn)行編程學(xué)習(xí)和原理學(xué)習(xí)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，而非對(duì)其限制；應(yīng)當(dāng)指出，盡管參照上述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠只蛘呷考夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。