一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，包括飛行器、輔助配件和搖控器，飛行器包括第一控制電路板和四個(gè)用于垂直起降的旋翼，第一控制電路板包括微控制器、電源模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊，無線接模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均與微控制器連接，飛行器與遙控器間通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊間無線通訊連接。本實(shí)用新型存在多個(gè)旋翼,多個(gè)旋翼可以提升飛行器的起飛力,通過各旋翼間的調(diào)控,可確保飛行器的穩(wěn)定性,另外飛行器的硬件微型,可以減輕飛行器自身重量，減少能源消耗，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利說明】
一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能嵌入式四軸飛行器是典型的嵌入式產(chǎn)品，其核心技術(shù)主要包括嵌入式技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、飛行器飛行動(dòng)力學(xué)、碟形飛行器半自主飛行控制系統(tǒng)。由于采用碟形飛行器，由于使用了多個(gè)旋翼，旋翼之間不僅存在特性差異，而且相互之間存在擾動(dòng)，是一個(gè)極其發(fā)散的系統(tǒng)，因此在控制系統(tǒng)中同時(shí)引入角度傳感器和角速率陀螺姿態(tài)穩(wěn)定內(nèi)回路，智能嵌入式四軸飛行器一方面具有多個(gè)旋翼，另一方面屬于微型飛行器，與常規(guī)飛行器存在很大差異，而目前對(duì)低雷諾數(shù)下的微型飛行器尚無數(shù)學(xué)模型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)
目.ο
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，包括飛行器、輔助配件和搖控器，所述飛行器包括第一控制電路板和四個(gè)用于垂直起降的旋翼，所述第一控制電路板包括微控制器、電源模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊，所述無線接模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均與微控制器連接，所述電源模塊分別為微控制器、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊提供電能；
[0006]所述遙控器包括第二控制電路板，所述第二控制電路板包括無線發(fā)射模塊、顯示屏、功能按鍵、指示燈、開關(guān)鍵和端口，所述飛行器與遙控器間通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊間無線通訊連接。
[0007]優(yōu)選地，所述遙控器內(nèi)還設(shè)置有電池組，所述電池組為第二控制電路板提供電源。
[0008]優(yōu)選地，所述第一控制電路板上還設(shè)置有、電動(dòng)機(jī)總開關(guān)、第一調(diào)試口和第一下載
□ O
[0009]優(yōu)選地，所述端口包括第二調(diào)試口、第二下載口和USB接口。
[0010]優(yōu)選地，所述輔助配件包括TTL串口、充電器和下載器。
[0011 ]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型存在多個(gè)旋翼，多個(gè)旋翼可以提升飛行器的起飛力，通過各旋翼間的調(diào)控，可確保飛行器的穩(wěn)定性，另外飛行器的硬件微型，可以減輕飛行器自身重量，減少能源消耗，所以需要采用體積小，質(zhì)量輕的元器件，并盡最大可能提高系統(tǒng)集成度，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0014]如圖1所示，包括飛行器1、輔助配件和搖控器，所述飛行器I包括第一控制電路板2和四個(gè)用于垂直起降的旋翼3，所述第一控制電路板2包括微控制器、電源模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊，所述無線接模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均與微控制器連接。
[0015]微控制器的主要功能是將接收到的遙控指令、角度信息、以及角速率信號(hào)，經(jīng)PID及模糊控制運(yùn)算，得出電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制率，以PWM的方式輸出并驅(qū)動(dòng)電機(jī)。由于飛行器空間有限，考慮到安裝方便。
[0016]電源模塊分別為微控制器、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊提供電能;主要提供的電壓有2.5V，3.3V，5.0 V和7.5V，其中2.5V電壓為信號(hào)放大器提供電源，3.3V為微控制器提供電源，5.0V為角度傳感器模塊和角速度傳感器模塊及無線接收模塊提供電源，7.5V為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源。
[0017]所述遙控器包括第二控制電路板，所述第二控制電路板包括無線發(fā)射模塊、顯示屏、功能按鍵、指示燈、開關(guān)鍵和端口，所述飛行器與遙控器間通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊9間無線通訊連接，其中顯示屏可以顯示模擬飛行界面，可顯示出相關(guān)參數(shù)。
[0018]無線接收模塊主要用來實(shí)現(xiàn)人的遙操作，共有四個(gè)通道的信號(hào)，分別為飛行器I提供升降、前后飛、左右飛、及旋轉(zhuǎn)指令。為了提高飛行器的智能度和可操作性，因此為飛行器安裝角度傳感器模塊作為姿態(tài)反饋傳感器，通過角度傳感器模塊采集到的角度信號(hào)，可以感知到飛行器I當(dāng)前姿態(tài)，并與目標(biāo)姿態(tài)比較，形成閉環(huán)控制。由于四槳碟形飛行器I是一個(gè)極其發(fā)散的系統(tǒng)，為提高其飛行穩(wěn)定性，因此加入角速率陀螺反饋環(huán)。
[0019]進(jìn)一步的，所述遙控器內(nèi)還設(shè)置有電池組，所述電池組為第二控制電路板提供電源。
[0020]進(jìn)一步的，所述第一控制電路板上還設(shè)置有電動(dòng)機(jī)總開關(guān)、第一調(diào)試口和第一下載口 ；第一調(diào)試口和第一下載口用來傳輸數(shù)據(jù)。
[0021 ] 進(jìn)一步的，所述端口包括第二調(diào)試口、第二下載口和USB接口，其中第二調(diào)試口、第二下載口和USB接口也用來傳輸數(shù)據(jù)。
[0022]進(jìn)一步的，所述輔助配件包括TTL串口、充電器和下載器，下載器可將設(shè)定的程序下載在飛行器I的第一控制電路板2上。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，包括飛行器、輔助配件和搖控器，其特征在于:所述飛行器包括第一控制電路板和四個(gè)用于垂直起降的旋翼，所述第一控制電路板包括微控制器、電源模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊，所述無線接模塊、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均與微控制模塊連接，所述電源模塊分別為微控制器、角度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和無線接收模塊提供電能； 遙控器包括第二控制電路板，所述第二控制電路板包括無線發(fā)射模塊、顯示屏、功能按鍵、指示燈、開關(guān)鍵和端口，所述飛行器與遙控器間通過無線發(fā)射模塊和無線接收模塊間無線通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述遙控器內(nèi)還設(shè)置有電池組，所述電池組為第二控制電路板提供電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一控制電路板上還設(shè)置有、電動(dòng)機(jī)總開關(guān)、第一調(diào)試口和第一下載口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述端口包括第二調(diào)試口、第二下載口和USB接口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式四軸飛行器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述輔助配件包括TTL串口、充電器和下載器。
【文檔編號(hào)】B64C27/08GK205602106SQ201620095319
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】熊昕, 熊茂華
【申請(qǐng)人】廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院