CN105749563A - 一种可穿戴式航模无线遥控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可穿戴式航模无线遥控系统，包括飞行器、左手控制器、右手控制器以及印制电路板，飞行器通过支杆连接旋翼，飞行器的下方安装有控制箱和蓄电池，蓄电池安装在控制箱的中间，控制箱的下方连接有电力伸缩杆，电力伸缩杆的内部设置有继电器，电力伸缩杆的底部连接有机械爪；与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：突破了传统控制器的形状和控制方式，提出了一种新的控制交互方式，使得工作人员再操作无人机的时候，操作方式更加多样，操作更加简便，同时学习成本和学习时间更低，设计巧妙，提高了市场竞争力，达到了结构简单和设计合理的目的。
Description
技术领域
本发明是一种可穿戴式航模无线遥控系统，属于飞行器设备领域。
背景技术
四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，两个旋翼逆时针旋转，两个旋翼顺时针旋转，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。
典型的传统直升机配备有一个主转子和一个尾浆。他们是通过控制舵机来改变螺旋桨的桨距角，从而控制直升机的姿态和位置。四旋翼飞行器与此不同，是通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。
随着科技的日益发展，因为四旋翼飞行器可以在天空中飞的特性，四旋翼飞行器越来越多的被用在科学研究方面，但在实际使用时，因为控制器大多体型小巧，当用户在使用后，很可能随意放置，待其想要再寻找时，十分麻烦。
而且现在的飞行器控制器的遥控器造型单一，控制方式单一。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种可穿戴式航模无线遥控系统，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种可穿戴式航模无线遥控系统，包括飞行器、左手控制器、右手控制器以及印制电路板，所述飞行器通过支杆连接旋翼，所述旋翼的内部安装有无刷电机和电子调速器，所述电子调速器与无刷电机电性连接；所述飞行器的下方安装有控制箱和蓄电池，所述蓄电池安装在控制箱的中间，所述控制箱的下方连接有电力伸缩杆，所述电力伸缩杆的内部设置有继电器，所述电力伸缩杆的底部连接有机械爪，所述机械爪的顶部设置有抓合控制器，所述控制箱的内部设置有微处理器以及2.4G无线信息接收芯片，所述微处理器通过数据线与2.4G无线信息接收芯片数据连接，所述微处理器通过数据线与继电器、抓合控制器以及电子调速器电子调速器电性连接，所述蓄电池通过继电器继而与电力伸缩杆电性连接；所述左手控制器的掌心位置设置有左压力传感器，所述左手控制器的食指靠大拇指侧面设置有位置控制器，所述右手控制器的手臂位置套有手臂环，所述手臂环内部设置有右压力传感器，所述右手控制器的掌心位置设置有主压力传感器；所述右手控制器的掌心内部设置有印制电路板，所述印制电路板上焊接有单片机、储存器、2.4G无线信息传输芯片、DC-DC电源模块以及重力加速传感器，所述单片机通过电性连接线与左压力传感器、位置控制器、右压力传感器以及主压力传感器电性连接；所述左压力传感器的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机的输入端还与右压力传感器的输出端、主压力传感器的输出端、位置控制器的输出端以及重力加速传感器的输出端连接，所述单片机的输出端与2.4G无线信息传输芯片的输出端连接，所述2.4G无线信息传输芯片的输出端与2.4G无线信息接收芯片的输入端连接，所述2.4G无线信息接收芯片的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与电力伸缩杆的输入端连接，所述微处理器的输出端还与抓合控制器的输入端连接，所述抓合控制器的输出端与机械爪的输入端连接，所述微处理器的输出端还与电子调速器的输入端连接，所述电子调速器的输出端与无刷电机的输入端连接。
进一步地，所述旋翼设置有四个，四个旋翼通过四个支杆与飞行器连接，所述四个旋翼以及四个支杆对称的安装在飞行器的四周，所述四个旋翼内部均安装有相互之间电性连接的无刷电机和电子调速器。
进一步地，所述位置控制器由向上伸缩按钮和向下伸缩按钮构成，所述上伸缩按钮和向下伸缩按钮为一种按压式按钮元件。
进一步地，设置在手臂环内部的右压力传感器至少设置有一个。
进一步地，所述DC-DC电源模块与单片机、储存器、2.4G无线信息传输芯片以及重力加速传感器电性连接，所述DC-DC电源模块用于单片机、储存器、2.4G无线信息传输芯片以及重力加速传感器工作时的供电。
进一步地，所述继电器通过控制蓄电池流经电力伸缩杆电流的通断或大小继而控制电力伸缩杆伸缩。
进一步地，焊接在印制电路板上的单片机与储存器的双向连接。
进一步地，所述左手控制器和右手控制器的结构与传统手套的结构相同。
本发明的有益效果：本发明的一种可穿戴式航模无线遥控系统，突破了传统控制器的形状和控制方式，提出了一种新的控制交互方式，使得工作人员再操作无人机的时候，操作方式更加多样，操作更加简便，同时学习成本和学习时间更低，设计巧妙，提高了市场竞争力，达到了结构简单和设计合理的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种可穿戴式航模无线遥控系统的结构示意图；
图2为本发明一种可穿戴式航模无线遥控系统的正视图；
图3为本发明一种可穿戴式航模无线遥控系统的机械爪结构示意图；
图4为本发明一种可穿戴式航模无线遥控系统的左手控制器和右手控制器的结构示意图；
图5为本发明一种可穿戴式航模无线遥控系统的印制电路板结构示意图；
图6为本发明一种可穿戴式航模无线遥控系统的工作原理框图；
图中：1-飞行器、2-左手控制器、3-印制电路板、11-旋翼、12-控制箱、13-支杆、14-电力伸缩杆、15-机械爪、16-蓄电池、17-无刷电机、18-电子调速器、19-数据线、21-左压力传感器、22-向上伸缩按钮、23-向下伸缩按钮、24-电性连接线、25-手臂环、26-右手控制器、27-右压力传感器、28-主压力传感器、29-位置控制器、31-单片机、32-储存器、33-2.4G无线信息传输芯片、34-DC-DC电源模块、35-重力加速传感器、121-微处理器、122-2.4G无线信息接收芯片、141-继电器、151-抓合控制器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，本发明提供一种技术方案：一种可穿戴式航模无线遥控系统，包括飞行器1、左手控制器2、右手控制器26以及印制电路板3，飞行器1通过支杆13连接旋翼11，旋翼11的内部安装有无刷电机17和电子调速器18，电子调速器18与无刷电机17电性连接。
飞行器1的下方安装有控制箱12和蓄电池16，蓄电池16安装在控制箱12的中间，控制箱12的下方连接有电力伸缩杆14，电力伸缩杆14的内部设置有继电器141，电力伸缩杆14的底部连接有机械爪15，机械爪15的顶部设置有抓合控制器151，控制箱12的内部设置有微处理器121以及2.4G无线信息接收芯片122，微处理器121通过数据线19与2.4G无线信息接收芯片122数据连接，微处理器121通过数据线19与继电器141、抓合控制器以及电子调速器18电子调速器18电性连接，蓄电池16通过继电器141继而与电力伸缩杆14电性连接。
左手控制器2的掌心位置设置有左压力传感器21，左手控制器2的食指靠大拇指侧面设置有位置控制器29，右手控制器26的手臂位置套有手臂环25，手臂环25内部设置有右压力传感器27，右手控制器26的掌心位置设置有主压力传感器28。
右手控制器26的掌心内部设置有印制电路板3，印制电路板3上焊接有单片机31、储存器32、2.4G无线信息传输芯片33、DC-DC电源模块34以及重力加速传感器35，单片机31通过电性连接线24与左压力传感器21、位置控制器29、右压力传感器27以及主压力传感器28电性连接。
左压力传感器21的输出端与单片机31的输入端连接，单片机31的输入端还与右压力传感器27的输出端、主压力传感器28的输出端、位置控制器29的输出端以及重力加速传感器35的输出端连接，单片机31的输出端与2.4G无线信息传输芯片33的输出端连接，2.4G无线信息传输芯片33的输出端与2.4G无线信息接收芯片122的输入端连接，2.4G无线信息接收芯片122的输出端与微处理器121的输入端连接，微处理器121的输出端与继电器141的输入端连接，继电器141的输出端与电力伸缩杆14的输入端连接，微处理器121的输出端还与抓合控制器151的输入端连接，抓合控制器151的输出端与机械爪15的输入端连接，微处理器121的输出端还与电子调速器18的输入端连接，电子调速器18的输出端与无刷电机17的输入端连接，焊接在印制电路板3上的单片机31与储存器32的双向连接。
旋翼11设置有四个，四个旋翼11通过四个支杆13与飞行器1连接，四个旋翼11以及四个支杆13对称的安装在飞行器1的四周，四个旋翼11内部均安装有相互之间电性连接的无刷电机17和电子调速器18。
位置控制器29由向上伸缩按钮22和向下伸缩按钮23构成，上伸缩按钮22和向下伸缩按钮23为一种按压式按钮元件，设置在手臂环25内部的右压力传感器27至少设置有一个。
DC-DC电源模块34与单片机31、储存器32、2.4G无线信息传输芯片33以及重力加速传感器35电性连接，DC-DC电源模块34用于单片机31、储存器32、2.4G无线信息传输芯片33以及重力加速传感器35工作时的供电。
继电器141通过控制蓄电池16流经电力伸缩杆14电流的通断或大小继而控制电力伸缩杆14伸缩，左手控制器2和右手控制器26的结构与传统手套的结构相同。
做为本发明的一个实施例：工作人员首先将左手控制器2和右手控制器26穿戴左手和右手上，在实际使用的时候，右手控制器26中的重力加速传感器35可以检测右手掌的状态，并发送至单片机31中进一步的处理，若重力加速传感器35检测出右手掌处于水平放置，则单片机31通过2.4G无线信息传输芯片33将这个信息传输至2.4G无线信息接收芯片122中，微处理器121通过2.4G无线信息接收芯片122接收到这个信息，然后通过控制电子调速器18，继而控制无刷电机17从而控制旋翼11旋转，使飞行器1悬停，若重力加速传感器35检测出右手掌左右侧倾，在相同的原理下，飞行器1左右平移，若重力加速传感器35检测出右手掌上下侧倾，在相同的原理下，飞行器1对应前后平移。
在实际使用之前，工作人员可输入一右压力的临界值至储存器32中，在实际使用的时候，右压力传感器27可检测用户施加在手臂环25上的压力信息并传输至单片机31中，单片机31在进一步的计算和处理后，通过与储存在储存器32中的右压力临界值进行对比，若高于这个临界值，同时重力加速传感器35检测出右手掌左右侧倾，则单片机31通过2.4G无线信息传输芯片33将这个信息传输至2.4G无线信息接收芯片122中，微处理器121通过2.4G无线信息接收芯片122接收到这个信息，然后通过控制电子调速器18，继而控制无刷电机17从而控制旋翼11左右转向。
在实际使用之前，工作人员可输入一主压力的临界值至储存器32中，在实际使用的时候，主压力传感器28可检测用户握拳时的压力信息并传输至单片机31中，单片机31在进一步的计算和处理后，通过与储存在储存器32中的主压力临界值进行对比，若高于这个临界值，则单片机31通过2.4G无线信息传输芯片33将这个信息传输至2.4G无线信息接收芯片122中，微处理器121通过2.4G无线信息接收芯片122接收到这个信息，然后通过控制电子调速器18，继而控制无刷电机17从而控制飞行器1上下运动。
在实际使用之前，工作人员可输入一左压力的临界值至储存器32中，在实际使用的时候，左压力传感器21可检测用户左手掌握拳时的压力信息并传输至单片机31中，单片机31在进一步的计算和处理后，通过与储存在储存器32中的左压力临界值进行对比，若高于这个临界值，则单片机31通过2.4G无线信息传输芯片33将这个信息传输至2.4G无线信息接收芯片122中，微处理器121通过2.4G无线信息接收芯片122接收到这个信息，通过控制抓合控制器151继而控制机械爪15抓合。
工作人员通过按压向上伸缩按钮22或向下伸缩按钮23发出控制指令，这个指令信息会传输至至单片机31中，单片机31在进一步的计算和处理后，然后通过2.4G无线信息传输芯片33将这个信息传输至2.4G无线信息接收芯片122中，微处理器121通过2.4G无线信息接收芯片122接收到这个信息，通过控制继电器141，继而控制电力伸缩杆14伸缩。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种可穿戴式航模无线遥控系统，包括飞行器、左手控制器、右手控制器以及印制电路板，其特征在于：所述飞行器通过支杆连接旋翼，所述旋翼的内部安装有无刷电机和电子调速器，所述电子调速器与无刷电机电性连接；
所述飞行器的下方安装有控制箱和蓄电池，所述蓄电池安装在控制箱的中间，所述控制箱的下方连接有电力伸缩杆，所述电力伸缩杆的内部设置有继电器，所述电力伸缩杆的底部连接有机械爪，所述机械爪的顶部设置有抓合控制器，所述控制箱的内部设置有微处理器以及2.4G无线信息接收芯片，所述微处理器通过数据线与2.4G无线信息接收芯片数据连接，所述微处理器通过数据线与继电器、抓合控制器以及电子调速器电子调速器电性连接，所述蓄电池通过继电器继而与电力伸缩杆电性连接；
所述左手控制器的掌心位置设置有左压力传感器，所述左手控制器的食指靠大拇指侧面设置有位置控制器，所述右手控制器的手臂位置套有手臂环，所述手臂环内部设置有右压力传感器，所述右手控制器的掌心位置设置有主压力传感器；
所述右手控制器的掌心内部设置有印制电路板，所述印制电路板上焊接有单片机、储存器、2.4G无线信息传输芯片、DC-DC电源模块以及重力加速传感器，所述单片机通过电性连接线与左压力传感器、位置控制器、右压力传感器以及主压力传感器电性连接；
所述左压力传感器的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机的输入端还与右压力传感器的输出端、主压力传感器的输出端、位置控制器的输出端以及重力加速传感器的输出端连接，所述单片机的输出端与2.4G无线信息传输芯片的输出端连接，所述2.4G无线信息传输芯片的输出端与2.4G无线信息接收芯片的输入端连接，所述2.4G无线信息接收芯片的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与电力伸缩杆的输入端连接，所述微处理器的输出端还与抓合控制器的输入端连接，所述抓合控制器的输出端与机械爪的输入端连接，所述微处理器的输出端还与电子调速器的输入端连接，所述电子调速器的输出端与无刷电机的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：所述旋翼设置有四个，四个旋翼通过四个支杆与飞行器连接，所述四个旋翼以及四个支杆对称的安装在飞行器的四周，所述四个旋翼内部均安装有相互之间电性连接的无刷电机和电子调速器。
3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：所述位置控制器由向上伸缩按钮和向下伸缩按钮构成，所述上伸缩按钮和向下伸缩按钮为一种按压式按钮元件。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：设置在手臂环内部的右压力传感器至少设置有一个。
5.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：所述DC-DC电源模块与单片机、储存器、2.4G无线信息传输芯片以及重力加速传感器电性连接，所述DC-DC电源模块用于单片机、储存器、2.4G无线信息传输芯片以及重力加速传感器工作时的供电。
6.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：所述继电器通过控制蓄电池流经电力伸缩杆电流的通断或大小继而控制电力伸缩杆伸缩。
7.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：焊接在印制电路板上的单片机与储存器的双向连接。
8.根据权利要求1所述的一种可穿戴式航模无线遥控系统，其特征在于：所述左手控制器和右手控制器的结构与传统手套的结构相同。
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