CN104240552A - 旋翼式载具操作系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种旋翼式载具操作系统及其操作方法，该旋翼式载具操作系统包含一个辅助装置、一个旋翼式载具、一个驱动装置，及一个自动调速装置。该辅助装置包括一个底座、一个缸体，及一个能上下移动地连接于该缸体的移动杆。该旋翼式载具包括一个连接于该移动杆的载具本体、一个具有一个油门的引擎、一个主旋翼、一个拉杆，及一个转把。该自动调速装置包括一个电连接于该驱动装置并能控制该驱动装置作动的中央处理单元。借此，让初学者在学习操作该旋翼式载具时，让该驱动装置能够通过该自动调速装置的控制而适时的驱动该油门，而让该旋翼式载具能够稳定地飞行，以提升初学者的学习效果。

Description

旋翼式载具操作系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种训练旋翼式载具初学者操作旋翼式载具的操作系统，特别是指一种旋翼式载具操作系统及其操作方法。

背景技术

如美国专利公告号第US5678999号所揭露的一种旋翼式训练载具，该载具为一种传统的单人座轻航直升机且连接一个辅助单元，该辅助单元是通过ㄇ字型门拱穿过一个机身，下面再连接一个底座，该底座下方并设置数个轮子。在操作时，通过一个主旋翼的转速与两翼片角度变化而产生升力，借此使该机身飞离地面，此时该辅助单元的一个气压杆会伸长，但不致于使该底座离开地面。

此案，由于具有该辅功单元，故当初学者在使用载具时若不小心操作失误，该载具会因为有该辅助单元的该气压杆的缓冲效果，而能够避免该载具直接坠落地面而导致学员受伤以及载具受损。但是，此载具的操作，仍需要靠新人自行摸索与领悟，其操作学习效果有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提升旋翼式载具初学者的操作学习效果的旋翼式载具操作系统。

本发明的另一个目的在于提供一种能够提升旋翼式载具初学者的操作学习效果的旋翼式载具操作系统的操作方法。

本发明旋翼式载具操作系统，包含一个辅助装置、一个旋翼式载具、一个驱动装置，及一个自动调速装置。

该辅助装置包括一个底座、一个设置于该底座的缸体，及一个能上下移动地连接于该缸体的移动杆。

该旋翼式载具包括一个连接于该移动杆的载具本体、一个设置于该载具本体且具有一个油门的引擎、一个设置于该载具本体且受该引擎驱动而转动的主旋翼、一个能枢摆地设置于该载具本体以控制该主旋翼角度的拉杆、一个设置于该载具本体且连接于该拉杆与该主旋翼间的第一连接组件、一个能转动地设置于该拉杆以连动该油门进而控制该主旋翼的转速的转把，及一个连接于该转把与该油门间的第二连接组件。

该驱动装置设置于该载具本体上并能控制该油门。

该自动调速装置包括一个电连接于该驱动装置并能控制该驱动装置作动的中央处理单元。

本发明的旋翼式载具操作系统，该辅助装置还包括数个分别设置于该底座的轮子。

本发明的旋翼式载具操作系统，还包含一个设置于该辅助装置的限位装置，并能限位使该辅助装置不能水平移动。

本发明的旋翼式载具操作系统，该驱动装置为连接于该第二连接组件的伺服马达。

本发明的旋翼式载具操作系统，该自动调速装置还包括一个电连接于该中央处理单元并能侦测该主旋翼的转速的第一感测器。

本发明的旋翼式载具操作系统，该自动调速装置还包括一个设置于该载具本体且电连接于该中央处理单元的启动开关，当该启动开关开启时，该中央处理单元能够接受该第一感测器侦测的该主旋翼的转速，并经由该驱动装置控制该油门，以进而控制该主旋翼的转速。

本发明的旋翼式载具操作系统，该自动调速装置还包括一个电连接于该中央处理单元并能侦测该引擎的转速的第二感测器。

本发明的旋翼式载具操作系统，该自动调速装置还包括一个设置于该载具本体且电连接于该中央处理单元的转速控制切换开关。

本发明的旋翼式载具操作系统，该转速控制切换开关能控制该主旋翼以100%的转速输出，或者是以90%的转速输出。

本发明的旋翼式载具操作系统，还包含一个远端控制装置，该远端控制装置包括一个以无线网络方式连接于该中央处理单元的控制器。

本发明的旋翼式载具操作系统，该控制器具有一个显示界面，能够显示该主旋翼的转速、该引擎的转速、水温，及油温。

本发明的旋翼式载具操作系统，该控制器具有一个自动调速界面钮，当启动该自动调速界面钮时，该中央处理单元能够接收该主旋翼的转速后，以驱动该驱动装置控制该油门以调整该主旋翼的转速。

本发明的旋翼式载具操作系统，该辅助装置的底座为一个能填充液体的容器。

本发明旋翼式载具操作系统的操作方法，适用于如前述所述的旋翼式载具操作系统，该操作方法包含如下步骤：

步骤一：限位使该辅助装置无法水平移动，以进行该旋翼式载具的飞行模式。

步骤二：不限位该辅助装置的水平移动，以进行该旋翼式载具的飞行模式。

本发明的旋翼式载具操作系统的操作方法，在该步骤一中，该旋翼式载具进行垂直升降、原地转向，或滞空的飞行模式。

本发明的旋翼式载具操作系统的操作方法，在该步骤二中，该旋翼式载具连动该辅助装置一同进行水平位移且该旋翼式载具在水平位移过程中并同步进行垂直升降、转向，或固定高度的飞行模式。

本发明的旋翼式载具操作系统的操作方法，该旋翼式载具操作系统还包括一个远端控制装置，利用该远端控制装置来控制该旋翼式载具的飞行模式。

本发明的旋翼式载具操作系统的操作方法，改变该缸体的压力大小，让该缸体压力由大到小进行变化。

本发明的有益效果在于：利用该辅助装置、该驱动装置与该自动调速装置的配合，当初学者在学习操作该旋翼式载具时，让该驱动装置能够通过该自动调速装置的控制而适时的驱动该油门，而让该旋翼式载具能够安全、稳定地飞行，以提升初学者的学习效果。

附图说明

图1是本发明旋翼式载具操作系统的一个较佳实施例的立体图；

图2是该较佳实施例的一个侧视图；

图3是该较佳实施例的一个系统方块图；

图4是该较佳实施例的一个示意图，说明一个远端控制装置；

图5是该较佳实施例的一个动作示意图，说明被限位的飞行状态；

图6是该较佳实施例的一个动作示意图，说明未被限位的飞行状态；

图7是本发明旋翼式载具操作系统的操作方法的一个较佳实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1、图2，及图3，本发明旋翼式载具操作系统的一个较佳实施例，包含一个辅助装置2、一个限位装置3、一个旋翼式载具4、一个驱动装置5、一个自动调速装置6，及一个远端控制装置7。

该辅助装置2包括一个底座21、一个能转动地枢设于该底座21的缸体22、一个能上下移动地连接于该缸体22且呈ㄇ字型的移动杆23，及数个分别设置于该底座21的轮子24。其中，该缸体22具有一个进出气阀221，利用该进出气阀221能够用以对该缸体22进行充气加压与泄气降压的动作，如此一来，当充气加压时，该移动杆23能够有较佳的稳定性而较不易受到外力影响而上下移动，当泄气降压时，该移动杆23则是较易受到外力影响而上下移动。在本较佳实施例中，该底座21为可填充液体的塑胶容器态样，该底座21在装水后能够降低重心以提升其稳定效果，若将水泄掉后则能减轻重量而易于移动。

该限位装置3设置于该辅助装置2，并能限位该辅助装置2无法水平移动，并包括数个分别能够转动而调整垂直高度的支撑脚架31。当调长位于该底座21下方的前述支撑脚架31的长度而将前述轮子24撑离地面时，该底座21即会被限位而无法水平移动，如图5所示，而当调短位于该底座21下方的前述支撑脚架31的长度时，而让前述支撑脚架31脱离地面，而让前述轮子24与地面接触时，该底座21即未被限位而能够水平移动，如图6所示。

该旋翼式载具4包括一个连接且穿过于该移动杆23并具有一个驾驶舱411的载具本体41、一个设置于该载具本体41且具有一个油门421并位于该驾驶舱411后方的引擎42、一个设置于该载具本体41且位于上方并受该引擎42驱动而转动的主旋翼43、一个设置于该载具本体41且位于后方的尾翼44、一个能摆动地设置于该载具本体41且位于该驾驶舱411内以控制该主旋翼43角度，以产生上升力进而使该载具本体41上下移动的拉杆45、一个设置于该载具本体41且连接于该拉杆45与该主旋翼43间的第一连接组件46、一个能转动地设置于该拉杆45以连动该油门421进而控制该主旋翼43的转速的转把47、一个连接于该转把47与该油门421间的第二连接组件48、一个设置于该载具本体41且位于该驾驶舱411内以控制该主旋翼43倾斜角度的方向杆49，及一个设置于该载具本体41且位于该驾驶舱411内的仪表板40。

该拉杆45通过该第一连接组件46连接到主旋翼43，而能调整该主旋翼43上两翼片的角度，当该拉杆45越往上拉，前述主旋翼43的前述翼片的角度越大，此时该主旋翼43的前述翼片越垂直地面。而当该拉杆45下放到底，则前述翼片的相对角度最小，此时该主旋翼43的前述翼片几乎平行地面，就算转动亦无法产生上升力。

在本较佳实施例中，该第一连接组件46与该第二连接组件48皆是以多段式连杆作说明，当然也能够改用油门线或电子控制的方式作控制连接，不应以本较佳实施例所揭露的内容为限。

特别说明的是，在本较佳实施例中，该旋翼式载具4是以单人座的微型直升机作说明，当然也能够改用双主旋翼的运输直升机或其他的旋翼式载具，不应以本较佳实施例所揭露的内容为限。另外，在本较佳实施例中，该主旋翼43的角度有经过调整，以避免其在最大角度搭配最高转速时产生过大的上升力，而将该辅助装置2的底座21拉升离开地面。

该驱动装置5设置于该载具本体41上并能控制该油门421。其中，在本较佳实施例中，该驱动装置5为连接于该第二连接组件48的伺服马达，当然也能够改用其他能接收控制讯号而产生相对应机械力的装置取代，不应以本实施例所揭露的内容为限。借此，让该油门421的驱动能够不止于利用转动该转把47来实施。而当该驱动装置5驱动该油门421时，因为该第二连接组件48与该转把47彼此间的机构连结，故该第二连接组件48作动时，势必会导致该转把47产生转动，借此回馈机制，而让初学者能够感受到该驱动装置5在控制该油门421的动作。

该自动调速装置6包括一个设置于该载具本体41且电连接于该驱动装置5并能控制该驱动装置5作动的中央处理单元61、一个电连接于该中央处理单元61并能侦测该主旋翼43的转速的第一感测器62、一个电连接于该中央处理单元61并能侦测该引擎42的转速的第二感测器63、一个设置于该载具本体41的该拉杆45且电连接于该中央处理单元61的启动开关64，及一个设置于该载具本体41且位于该驾驶舱411内并电连接于该中央处理单元61的转速控制切换开关65。

其中，当坐在该驾驶舱411内的初学者切动该启动开关64，当该启动开关64开启时，该中央处理单元61即能够接受该第一感测器62侦测到的该主旋翼43的转速，并能经由该驱动装置5及第二连接组件48控制该油门421加大或减小，以进而控制该主旋翼43的转速。另一方面，当该启动开关64开启时，同时必须选定该转速控制切换开关65的数值，以让该中央处理单元61能够控制该驱动装置5，而让该驱动装置5能够驱动该油门421，而让该主旋翼43的转速维持在一个定值，而在本较佳实施例中，该转速控制切换开关65具有两种数值可以供切换，一种为能控制该主旋翼43以100%的转速输出，而另一种为能控制该主旋翼43以90%的转速输出，当然该转速控制切换开关65也能够有三个或以上的数值可以供切换，或是以直接输入数值的方式，不应以本较佳实施例所揭露的范围为限。另外，在本较佳实施例中的100%转速输出并非代表转速的上限值，而是一个参考转速，若该转速控制切换开关65为三个数值可供切换时，也能改为90%、100%、110%三种数值。当初学者切换该转速控制切换开关65时，若选择以100%的转速输出的模式时，当初学者控制该转把47不当而导致该主旋翼43的转速太快(高于100%)或者太慢(低于100%)时，该中央处理单元61即会驱动该驱动装置5作动，进而控制该油门421让该主旋翼43的转速能够维持在100%的转速输出，而这同时，由于初学者一手是握持在该转把47上，故能够感知到该转把47的作动，借此回馈动作，而让初学者能够了解自己操作上的缺点，如此一来，能够大大地提升学习上的效果。

同时配合参阅图4，该远端控制装置7包括一个以无线网络方式连接于该中央处理单元61的控制器71。其中，在本较佳实施例中，该控制器71为一个可携式平板电脑，当然该控制器71也能够是智能型手机或其他能传送无线讯号的装置，不应以本较佳实施例所揭露的内容为限。训练时，教练能够利用该控制器71来远端控制该旋翼式载具4或者是监看该旋翼式载具4。而当该远端控制装置7连接上该中央处理单元61时，初学者即无法自行切换该旋翼式载具4的启动开关64与转速控制切换开关65。也就是说，该控制器71的控制权是大于该旋翼式载具4上的启动开关64与转速控制切换开关65，借此进一步避免学员擅自操作，脱离教练掌控而造成危险。

该控制器71具有一个显示界面711、一个自动调速界面钮712，及一个紧急状态界面钮713。该显示界面711能够显示该主旋翼43的转速、该引擎42的转速、水温，及油温，借此，让教练能够监控该旋翼式载具4的运作状况。而当启动该自动调速界面钮712时，该旋翼式载具4亦即被该控制器71所控制，而让教练能够透由该控制器71来设定该主旋翼43的转速，让该中央处理单元61能够接收该主旋翼43的转速后，以驱动该驱动装置5控制该油门421以调整该主旋翼43的转速，进而使该主旋翼43维持在期望的转速。该紧急状态界面钮713能够用以产生一个虚拟的异常状态，例如用于虚拟控制该主旋翼12的转速、该引擎15的转速、水温、油温，及离地高度处于的异常状态，用于考验学员的应变操作能力。在本较佳实施例中，该显示界面711、该自动调速界面钮712以及该紧急状态界面钮713是整合在图型用户界面（Graphical User Interface,GUI）作说明，当然也可以改用实体按键或旋钮搭配传统显示器取代，不应以本较佳实施例所揭露的内容为限。

参阅图1、图3，及图7，本发明旋翼式载具操作系统的操作方法的一个较佳实施例，适用于如前述所述的该旋翼式载具操作系统，该操作方法包含如下步骤：

步骤100：调整前述支撑脚架31，以让前述轮子24脱离地面后，以限位使该辅助装置2无法水平移动，如图5所示，以让初学者自行操作该方向杆49、该移动杆23，及该转把47，进而根据难易度进行该旋翼式载具4的垂直升降、原地转向或滞空的飞行模式的练习。而在进行上述各种飞行模式的中，也能够同时改变该缸体22的压力大小，由于该缸体22在气压大时能产生较强的支撑力，因此学员在操作上的难度会降低，反的若该缸体22的气压减小，而学员的操作难度即相对增加。借由让该缸体22压力由大到小进行变化，让学员能够由浅入深、循序渐进且安全地学会步骤100操作技巧。而初学者能够自行启动该启动开关64，并选择切换该转速控制切换开关65，让该驱动装置5能够被该中央处理单元61控制而驱动该油门421，让该主旋翼43的转动速度能够维持一定比例值输出，如100%或90%的转速输出，如此一来，让初学者能够借由该转把47所回馈的牵引转动力，而获知自己操作上的缺点，以方便改进。另一方面，教练能够利用该远端控制装置7，并利用该显示界面711来监看该主旋翼43的转速、该引擎42的转速、水温，及油温，并利用启动该自动调速界面钮712，以控制该旋翼式载具4的飞行模式。而且，也能够利用该紧急状况界面钮713，适时地控制该旋翼式载具4操作系统于一个虚拟的紧急状况，让学员从中学习如何排除该紧急状况及增加应变能力。紧急状况包括水温升高、油温升高、引擎故障等。在由该辅助单元2与该自动调速装置6相配合而形成的安全环境下，考验学员紧急处理的应变能力。如此一来，让教练能够了解初学者操作的状态，也能够增加与初学者间的互动，以增加学习上的互动性。

步骤200：调整前述支撑脚架31，并让前述支撑脚架31悬空后，以让前述轮子24接触地面，而不限位该辅助装置2的水平移动，如图6所示，以让该旋翼式载具4能够连动该辅助装置2一同进行水平位移，使学员能够操控该旋翼式载具4进行水平位移，过程中并能同步进行垂直升降、转向，或固定高度的飞行模式的练习，而在进行上述各种飞行模式的中，也能够同时改变该缸体22的压力大小，让该缸体22压力由大到小进行变化，让学员能够由浅入深、循序渐进且安全地学会步骤200操作技巧。同样的，初学者能够自行启动该启动开关64，并选择切换该转速控制切换开关65，让该驱动装置5能够被该中央处理单元61控制而驱动该油门421，让该主旋翼43的转动速度能够维持一定比例值输出，如100%或90%的转速输出，如此一来，让初学者能够借由该转把47的回馈作动，而获知自己操作上的缺点，以方便改进。另一方面，教练能够利用该远端控制装置7，并利用该显示界面711来监看该主旋翼43的转速、该引擎42的转速、水温，及油温，并利用启动该自动调速界面钮712，以控制该旋翼式载具4的飞行模式。而且，也能够利用该紧急状况界面钮713，适时地控制该旋翼式载具4操作系统于一个虚拟的紧急状况，让学员从中学习如何排除该紧急状况及增加应变能力。紧急状况包括水温升高、油温升高、引擎故障等。在由该辅助单元2与该自动调速装置6相配合而形成的安全环境下，考验学员紧急处理的应变能力。如此一来，让教练能够了解初学者操作的状态，也能够增加与初学者间的互动，以增加学习上的互动性。

综上所述，本发明旋翼式载具操作系统及其操作方法具有下列优点及功效：

一、利用该辅助装置2、驱动装置5与该自动调速装置6的配合，当初学者在学习操作该旋翼式载具4时，让该驱动装置5能够通过该自动调速装置6的控制而适时的驱动该油门421，而让该旋翼式载具4能够安全、稳定地飞行，以提升初学者的学习效果。

二、借由该远端控制装置7能够连接于该中央处理单元61，让教练能够掌握初学者飞行时的状态，并能够控制该旋翼式载具4的飞行模式，以增加学习上的互动效果。

三、本发明旋翼式载具操作系统的操作方法借由限制水平移动与水平移动等两阶段的操作练习，让学员能够由浅入深、循序渐进且安全地学会该旋翼式载具4的操作技巧。

Claims (18)

1.一种旋翼式载具操作系统，包含一个辅助装置、一个旋翼式载具、一个驱动装置，及一个自动调速装置，其特征在于：

该辅助装置包括一个底座、一个设置于该底座的缸体，及一个能上下移动地连接于该缸体的移动杆；

该旋翼式载具包括一个连接于该移动杆的载具本体、一个设置于该载具本体且具有一个油门的引擎、一个设置于该载具本体且受该引擎驱动而转动的主旋翼、一个能枢摆地设置于该载具本体以控制该主旋翼角度的拉杆、一个设置于该载具本体且连接于该拉杆与该主旋翼间的第一连接组件、一个能转动地设置于该拉杆以连动该油门进而控制该主旋翼的转速的转把，及一个连接于该转把与该油门间的第二连接组件；

该驱动装置设置于该载具本体上并能控制该油门；

该自动调速装置包括一个电连接于该驱动装置并能控制该驱动装置作动的中央处理单元。

2.如权利要求1所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该辅助装置还包括数个分别设置于该底座的轮子。

3.如权利要求2所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：还包含一个设置于该辅助装置的限位装置，并能限位使该辅助装置不能水平移动。

4.如权利要求3所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该驱动装置为连接于该第二连接组件的伺服马达。

5.如权利要求1所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该自动调速装置还包括一个电连接于该中央处理单元并能侦测该主旋翼的转速的第一感测器。

6.如权利要求5所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该自动调速装置还包括一个设置于该载具本体且电连接于该中央处理单元的启动开关，当该启动开关开启时，该中央处理单元能够接受该第一感测器侦测的该主旋翼的转速，并经由该驱动装置控制该油门，以进而控制该主旋翼的转速。

7.如权利要求1所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该自动调速装置还包括一个电连接于该中央处理单元并能侦测该引擎的转速的第二感测器。

8.如权利要求7所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该自动调速装置还包括一个设置于该载具本体且电连接于该中央处理单元的转速控制切换开关。

9.如权利要求8所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该转速控制切换开关能控制该主旋翼以100%的转速输出，或者是以90%的转速输出。

10.如权利要求1至权利要求9任一项所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：还包含一个远端控制装置，该远端控制装置包括一个以无线网络方式连接于该中央处理单元的控制器。

11.如权利要求10所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该控制器具有一个显示界面，能够显示该主旋翼的转速、该引擎的转速、水温，及油温。

12.如权利要求10所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该控制器具有一个自动调速界面钮，当启动该自动调速界面钮时，该中央处理单元能够接收该主旋翼的转速后，以驱动该驱动装置控制该油门以调整该主旋翼的转速。

13.如权利要求1所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于：该辅助装置的底座为一个能填充液体的容器。

14.一种旋翼式载具操作系统的操作方法，适用于如权利要求1所述的旋翼式载具操作系统，其特征在于，该操作方法包含如下步骤：

步骤一：限位使该辅助装置无法水平移动，以进行该旋翼式载具的飞行模式；

步骤二：不限位该辅助装置的水平移动，以进行该旋翼式载具的飞行模式。

15.如权利要求14所述的操作方法，其特征在于：在该步骤一中，该旋翼式载具进行垂直升降、原地转向，或滞空的飞行模式。

16.如权利要求14所述的操作方法，其特征在于：在该步骤二中，该旋翼式载具连动该辅助装置一同进行水平位移且该旋翼式载具在水平位移过程中并同步进行垂直升降、转向，或固定高度的飞行模式。

17.如权利要求14至权利要求16任一项所述的操作方法，其特征在于：该旋翼式载具操作系统还包括一个远端控制装置，利用该远端控制装置来控制该旋翼式载具的飞行模式。

18.如权利要求14至权利要求16任一项所述的操作方法，其特征在于：改变该缸体的压力大小，让该缸体压力由大到小进行变化。