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一種低空飛行機器人的自主飛行控制器的製作方法

2023-06-26 23:42:56 1

專利名稱:一種低空飛行機器人的自主飛行控制器的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及到一種能夠控制自主飛行的低空飛行器,尤其涉及到一種 可以自主飛行的模型直升機。
背景技術:
隨著生活水平的不斷提高和科技水平的持續發展,遙控飛行活動已成為了 我國和世界其他各國的一種新興高科技活動,吸引了成千上萬的遙控飛行愛好 者參與。在飛行遙控的技術發展上也取得了非常大的進步,不過現今卻還沒有 一種可以與機器人控制技術相結合的自主低空飛行機器人的自主飛行控制器, 如果可以將遙控飛行技術與機器人系統相結合,那就可以實現無人飛行、安全 可靠、並可替代有人飛行器去完成一些危險的任務。基於上述原因,本發明人 設計了本實用新型"一種低空飛行機器人的自主飛行控制器"實用新型內容本實用新型針對上述現有技術的不足所要解決的技術問題是提供一種無 人的自主低空飛行機器人的自主飛行控制器。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種低空飛行機器人的自主飛行控制器,包括一模型直升機,所述的低空 飛行機器人的自主飛行控制器還包括一用於控制模型直升機動作的飛控控制 器、 一無線電網絡通訊裝置、 一地面監控計算機和一工程作業任務裝置。
所述的模型直升機裝備有紅外線自動平衡儀,該紅外線自動平衡儀裝設有 一用於感知模型直升機側移和俯仰以及回饋給升降舵和副翼舵加以修正飛行姿態的兩軸紅外線感應器。所述的紅外線自動平衡儀型號為CPD4。所述的飛控控制器由中央飛控計算機、飛行姿態傳感器、飛行位置傳感器 和機器人舵機驅動器組成。中央飛控計算機為嵌入式控制器,型號為鴻格I-7188EX,飛行姿態傳感器為電子羅盤Honeywell HMR3300,飛行位置傳感器為 GPS接收機Crescent OEM空中流動站。所述的無線電網絡通訊裝置為一對點對點通訊的企業級無線網橋。所述的 企業級無線網橋為艾克賽爾AX7000BG。所述的地面監控計算機裝設有GPS接收機。所述的工程作業任務裝置為視頻網絡攝像機。所述的視頻網絡攝像機型號 為SONY SNC-RZ30P。本實用新型的操作流程是地面監控計算機發出起飛指令,讓模型直升機飛到指定的高度懸停。如果 模型直升機的側移和俯仰發生了改變,模型直升機上一個兩軸的紅外線熱平衡 儀就會向相關舵機給出信號將模型直升機恢復到平衡狀態;如果模型直升機在 外界氣象因素的影響下,空間位置改變(側滑或者升高或降低),低空模型直升 機上的GPS就會把這變化數據傳送至飛控中心計算機,飛控中心計算機就會讓相關舵機動作,把它恢復到懸停時的空間位置;如果它的機頭方向發生了改變, 低空飛行機器人的自主飛行控制器中的電子羅盤Honeywell HMR3300,就會把這改變數據傳送至飛控中心計算機,飛控中心計算機就會讓相關舵機動作,把它 的機頭方向恢復到懸停時的原始方向。地面監控計算機發出航線飛行指令,模型直升機就會在低空飛行機器人的
自主飛行控制器的控制下,按照預先設定的航跡,完成自主飛行。返回後的低空模型直升機,由無線電遙控器接管,人工操縱它安全著陸。 本實用新型一種低空飛行機器人的自主飛行控制器的有益效果是1) .可無人飛行、安全可靠、可替代有人飛行器去完成一些危險的任務, 即使發生了飛行意外也不會造成人員的直接傷亡。2) .可垂直起飛和降落、無需任何輔助裝置、不需要專門的機場和跑道、 對環境要求極低、在野外隨處可起飛和降落、展開時間短。3) .飛行精度高,可長時間懸停、可前飛、後飛、側飛、盤旋等。速度可 控範圍大,有極高的飛行品質。4) .智能化程度高、可實現超視距測控飛行、程控自主飛行及自動返航等 多種先進功能。操作十分簡便有效,有較強的容錯能力。5) .可搭載多種任務設備、運用範圍廣。6) .系統性能穩定可靠、機動靈活,所需機組成員人數和技能要求少於有 人飛行器,遠程轉場作業靠地面運輸來完成,運營成本低。7) .由於低空模型直升機系統偏重於超低空作業,作業所受到約束少。8) .通過切換還可以進行手動飛行。另外其可廣泛運用於地理信息、環境保護、防災減災、生態建設、信息化 建設、科學研究等領域。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖l是本實用新型的系統原理圖;圖2是本實用新型的飛控程序流程圖;圖3是本實用新型的機載系統電路圖4是本實用新型的GPS差分地面系統電路圖; 圖5是本實用新型的地面系統電路圖。 附圖標號說明1、模型直升機 2、飛控控制器22、飛行姿態傳感器 23、飛行位置傳感器 3、無線電網絡通訊裝置4、地面監控計算機21、中央飛控計算機 24、舵機驅動單元 5、工程作業裝置具體實施方式
參照圖1至圖5,本實用新型是這樣實施的一種低空飛行機器人的自主飛行控制器,包括一模型直升機(1),所述低 空飛行機器人的自主飛行控制器還包括一用於控制模型直升機(1)動作的飛控控制器(2)、 一無線電網絡通訊裝置(3)、 一地面監控計算機(4)和一工程作 業裝置(5)。模型直升機(1)裝備有紅外線自動平衡儀,該紅外線自動平衡儀裝設有一 用於感知模型直升機(1)側移和俯仰以及回饋給升降舵和副翼舵加以修正飛行 姿態的兩軸紅外線感應器,該紅外線自動平衡儀型號為CPD4。飛控控制器(2)由中央飛控計算機(21)、飛行姿態傳感器(22)、飛行位 置傳感器(23)和機器人舵機驅動單元(24)組成。其中中央飛控計算機(21) 為嵌入式控制器,型號為鴻格I-7188EX,飛行姿態傳感器(22)為電子羅盤 Honeywell HMR3300,飛行位置傳感器(23)為GPS接收機Crescent 0EM空中流 動站。無線電網絡通訊裝置(3)為一對點對點通訊的企業級無線網橋,該企業級 無線網橋為艾克賽爾AX7000BG。地面監控計算機(24)裝設有GPS接收機。
工程作業裝置(5)為視頻網絡攝像機,在本實施例中視頻網絡攝像機型號為S0NY SNC-RZ30P。本實用新型的操作流程是地面監控計算機(24)發出起飛指令,讓模型直升機(1)飛到指定的高度 懸停。如果模型直升機(1)的側移和俯仰發生了改變,低空飛行機器人的自主 飛行控制器上一個兩軸的紅外線熱平衡儀就會向相關舵機給出信號將模型直升 機(1)恢復到平衡狀態;如果模型直升機(1)在外界氣象因素的影響下,空 間位置改變(側滑或者升高或降低),低空模型直升機上的GPS就會把這變化數 據傳送至中央飛控計算機,中央飛控計算機就會讓相關舵機動作,把它恢復到 懸停時的空間位置;如果它的機頭方向發生了改變,低空飛行機器人的自主飛 行控制器中的電子羅盤Honeywell HMR3300,就會把這改變數據傳送至中央飛控 計算機,中央飛控計算機就會讓相關舵機動作,把它的機頭方向恢復到懸停時 的原始方向。地面監控計算機(24)發出航線飛行指令,低空模型直升機就會在低空飛 行機器人的自主飛行控制器的控制下,按照預先設定的航跡,完成自主飛行, 返回後的低空模型直升機,由無線電遙控器接管,人工操縱它安全著陸。以上所述,僅是本實用新型一種低空飛行機器人的自主飛行控制器的較佳 實施例而已,並非對本實用新型的技術範圍作任何限制,凡是依據本實用新型 的技術實質對以上的實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾,均仍屬於 本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1、一種低空飛行機器人的自主飛行控制器,包括一模型直升機(1),其特徵在於所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器還包括一用於控制模型直升機(1)動作的飛控控制器(2)、一無線電網絡通訊裝置(3)、一地面監控計算機(4)和一工程作業裝置(5)。
2、 根據權利要求1所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的模型直升機(1)裝備有紅外線自動平衡儀,該紅外線自動平衡儀裝設有一 用於感知模型直升機(1)側移和俯仰以及回饋給升降舵和副翼舵加以修正飛行 姿態的兩軸紅外線感應器。
3、 根據權利要求2所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的紅外線自動平衡儀型號為CPD4。
4、 根據權利要求1或2所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在 於所述的飛控控制器(2)由中央飛控計算機(21)、飛行姿態傳感器(22)、飛 行位置傳感器(23)和機器人舵機驅動單元(24)組成。
5、 根據權利要求4所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的中央飛控計算機(21)為嵌入式控制器,型號為鴻格I-7188EX,飛行姿態 傳感器(22)為電子羅盤Honeywell HMR3300,飛行位置傳感器(23)為GPS接 收機Crescent 0EM空中流動站。
6、 根據權利要求1所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的無線電網絡通訊裝置(3)為一對點對點通訊的企業級無線網橋。
7、 根據權利要求6所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的企業級無線網橋為艾克賽爾AX7000BG。
8、 根據權利要求1所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的地面監控計算機(4)裝設有GPS接收機。
9、 根據權利要求1所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於所 述的工程作業裝置(5)為視頻網絡攝像機。
10、 根據權利要求l所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器,其特徵在於 所述的視頻網絡攝像機型號為SONY SNORZ30P。
專利摘要本實用新型涉及到一種低空飛行機器人的自主飛行控制器,尤其涉及到一種可以自主飛行的飛行器。其包括一模型直升機,所述的低空飛行機器人的自主飛行控制器還包括一用於控制模型直升機動作的飛控控制器、一無線電網絡通訊裝置、一地面監控計算機和一工程作業任務裝置。本實用新型一種低空飛行機器人的自主飛行控制器的有益效果是可無人飛行、安全可靠、可替代有人飛行器去完成一些危險的任務,即使發生了飛行意外也不會造成人員的直接傷亡,其可廣泛運用於地理信息、環境保護、防災減災、生態建設、信息化建設、科學研究等領域。
文檔編號G05D1/00GK201035405SQ20072006307
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月27日 優先權日2007年4月27日
發明者李子恩, 軍 邱 申請人:邱 軍;李子恩

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