CN109311531B - 三轴控制杆 - Google Patents
三轴控制杆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109311531B CN109311531B CN201680084844.6A CN201680084844A CN109311531B CN 109311531 B CN109311531 B CN 109311531B CN 201680084844 A CN201680084844 A CN 201680084844A CN 109311531 B CN109311531 B CN 109311531B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axis
- shaft
- gimbal
- joint
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
- B64C13/04—Initiating means actuated personally
- B64C13/042—Initiating means actuated personally operated by hand
- B64C13/0421—Initiating means actuated personally operated by hand control sticks for primary flight controls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
- B64C13/04—Initiating means actuated personally
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Control Devices (AREA)
- Switches With Compound Operations (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
提供了一种控制杆模块(10),所述控制杆模块(10)包括:第一轴(100);第二轴(110);接头(140),所述接头(140)连接所述第一轴和所述第二轴;以及常平架机构(120);其中所述接头嵌套在所述常平架机构内。所述常平架机构为所述第一轴(100)提供旋转轴线(201、202),并且所述接头为所述第一轴(100)提供旋转轴线(203、204、205);并且由所述常平架机构提供的所述旋转轴线(201、202)相交于对应于由所述接头提供的所述轴线(203、204、205)的交叉点的某一点。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于控制系统的组件,例如一种用于包括三轴控制杆的控制系统的组件。
背景技术
在运载工具中,用于控制系统的组件被提供用来控制运载工具的移动或动态中的至少一些。例如,在诸如飞机、直升机或船只的运载工具中,控制杆可以被提供用来控制诸如俯仰和横滚的动态。通常,其他控制特征也可以被提供用来控制其他动态。例如,踏板和/或杆件可以控制运载工具的方向舵和/或偏航。
一些系统将对多种动态的控制结合到单一系统中。三轴控制杆例如可以被布置成通过允许控制杆围绕三个轴线的旋转来控制运载工具的俯仰、横滚和偏航。然而,将越来越多的控制能力结合到单一系统中需要不仅在机械和结构复杂性方面,而且在例如飞行员的可用性方面,增加系统的复杂性。
重要的是,控制系统应足够直观和/或易于使用,使得可以安全地控制运载工具。控制装置的移动还可以广泛地模拟运载工具因为所述移动而执行的那些移动。例如,三轴控制杆可以基于其围绕轴线沿着前向方向的左右运动而控制飞机的横滚;所述三轴控制杆可以基于其围绕垂直于前向方向的轴线的前后运动而控制俯仰;并且所述三轴控制杆可以基于围绕由杆件自身的延伸方向限定的轴线的旋转定位而控制偏航。
这类常规系统通常被视为能够满足其预期目的。然而,现有技术仍然需要用于控制系统的改进的组件。本公开提供了用于这种需求的解决方案。
发明内容
根据本公开的一个实施方案,提供了一种组件,所述组件包括:第一轴;第二轴;接头,所述接头连接第一轴和第二轴;以及常平架机构;其中接头嵌套在常平架机构内并且接头的旋转起点与常平架机构的旋转起点是重合的。接头可以在常平架机构内旋转。也就是说,独立于常平架机构(即,在不会引起常平架机构的旋转的情况下),接头可以相对于常平架机构围绕接头的纵向方向旋转(例如,对应于第一轴的扭转)以将扭矩从接头的一端传递到另一端。
在上文的另一实施方案中,常平架机构可以为第一轴提供旋转轴线,并且接头可以为第一轴提供旋转轴线;其中由常平架机构提供的旋转轴线和由接头提供的旋转轴线相交于重合的旋转起点。
在以上任何组件的另一实施方案中,常平架机构可以包括第一常平架,所述第一常平架安置在第二常平架内并且可旋转地联接到所述第二常平架。
在以上任何组件的另一实施方案中,第二常平架可以安置在框架内并且可旋转地联接到所述框架。
在以上任何组件的另一实施方案中,第一轴可以围绕第一轴线、第二轴线和第三轴线中的每一者旋转;并且第一轴围绕第一轴线的旋转可以使第一常平架围绕第一轴线旋转,第一轴围绕第二轴线的旋转可以使第一常平架和第二常平架围绕第二轴线旋转,并且第一轴围绕第三轴线的旋转可以使第二轴围绕其长度旋转。
在以上任何组件的另一实施方案中,第一常平架围绕第一轴线的旋转可以控制第一控制参数,第二常平架围绕第二轴线的旋转可以控制第二控制参数,并且第二轴围绕其长度的旋转可以控制第三控制参数。
在以上任何组件的另一实施方案中,第一轴线、第二轴线和第三轴线可以在接头内彼此相交。
在以上任何组件的另一实施方案中,第三轴线可以沿着第一轴的长度限定。
在以上任何组件的另一实施方案中,所述组件还可以包括安装在第一轴上的握持件。
在以上任何组件的另一实施方案中,所述组件可以是用于控制系统的控制杆。所述组件可以用于控制飞机。
在以上任何组件的另一实施方案中,握持件的移动可以被配置成直观地对应于受所述移动控制的控制参数。例如,握持件在前后方向上的移动可以控制俯仰,握持件在左右方向上的移动可以控制横滚,并且握持件围绕其长度的旋转可以控制偏航。
在以上任何组件的另一实施方案中,接头可以是万向接头。接头可以包括由十字轴连接的一对分叉的铰接件。
根据本公开的另一个实施方案,提供了一种控制包括根据以上实施方案中的任一个的组件的控制系统的方法,所述方法包括:使第一轴围绕嵌套在常平架机构内的接头的旋转起点旋转,在此期间,接头的旋转起点与常平架机构的旋转起点重合。
在上文的另一实施方案中,所述方法可以包括:使第一轴和第一常平架围绕第一轴线旋转以控制飞机的第一控制参数;使第一轴、第一常平架和第二常平架围绕第二轴线旋转以控制飞机的第二控制参数;以及使第一轴围绕第三轴线旋转以控制飞机的第三控制参数。第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数可以分别对应于飞机的俯仰、横滚和偏航。可选地,第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数可以分别对应于飞机的横滚、俯仰和偏航。第一控制参数、第二控制参数和第三控制参数可以对应于任何合适的控制。
接头可以在常平架机构内旋转。也就是说,接头可以相对于常平架机构且独立于所述常平架机构旋转。例如,当第一轴仅围绕第三轴线旋转时,接头可以在常平架机构不旋转的情况下旋转。在任何情况下,常平架机构和接头均可以为第一轴提供旋转轴线,其中所述轴线彼此相交于接头内的某一点,而不管接头在常平架机构内的旋转如何。
接头可以整个安置在常平架机构内,并且可以整个安置在第一常平架内。接头可以部分或大部分安置在常平架机构或第一常平架内。第一常平架可以被布置成容纳接头,或基本上或部分地包围所述接头。
第一常平架可以被布置成准许第一轴进入常平架机构中。第一常平架可以被布置成准许第一轴相对于所述第一常平架的旋转,并且可以被进一步布置成仅准许第一轴相对于第一常平架围绕第一轴的长度的旋转。也就是说,第一轴相对于第一常平架仅可以围绕其自身的长度旋转。除了第一轴围绕第三轴线旋转的情况,第一常平架可以被布置成在所有情况下与第一轴一起旋转。例如,第一常平架的位置可以相对于第一轴的位置保持固定(但是接头在第一常平架内的旋转仍然是可能的)。
常平架机构可以被布置成准许第一轴到预定立体角内,例如由第一常平架和第二常平架的旋转的限制限定的移动范围内的任何角位置的移动。第一轴可以被布置成在球心角体或圆锥体内移动,或可以被布置成在椭圆体的大地线内移动。除了由常平架机构准许的移动之外,接头可以准许第一轴围绕其自身的长度(例如,围绕第三轴线)旋转以占据任何旋转取向。
第二轴可以被布置成使得其仅围绕其自身的长度旋转。第二轴仅可以传递第一轴围绕第三轴线的旋转。第二轴的第一端可以在接头处连接到第一轴,并且第二轴的第二端可以连接到轴承。
第一轴线、第二轴线和第三轴线彼此全部相交于接头内位于握持件下方的处于操作取向上的某一点。接头可以包括第四轴线和第五轴线,所述第四轴线和第五轴线准许第一轴的角度相较于第二轴的角度在任何方向上枢转。例如当第一轴处于中性位置时,第四轴线和第五轴线可以与(由常平架机构限定的)第二轴线和第三轴线共线。第四轴线和第五轴线可能不与第二轴线和第三轴线共线,并且可以在正交于第三轴线的整个平面中摆动。
第一轴线和第二轴线由常平架机构提供。第一轴线可以由第一常平架提供,并且第二轴线可以由第二常平架提供。第三轴线、第四轴线和第五轴线由接头提供。第一轴线和第二轴线相交于常平架机构的旋转起点。第三轴线、第四轴线和第五轴线相交于接头的旋转起点。常平架机构的旋转起点与接头的旋转起点是重合的,即处于相同位置。
接头可以是第一轴与第二轴之间的允许其间的任何取向的任何类型的接头。所述接头可能是例如等速(CV)接头,诸如同动接头、尔泽泊接头(Rzeppa-joint)、韦斯接头(Weiss joint)、汤普森联轴器(Thompson coupling)、球形接头(Tracta joint)和/或Malpezzi接头。
由于可能低至120度的所需的有限的旋转量,接头不需要是等速接头。包括连接到十字轴的一对分叉部的更常规的万向接头因其简单性、可靠性和操作而成为良好的解决方案。其他灵活的联接布置也可以适于独立于常平架机构而将扭矩从第一轴传递到第二轴。
所述组件可以包括传感器,所述传感器用于测量和监测第一常平架、第二常平架和第二轴的旋转。传感器可以测量和监测相对于框架的旋转。传感器可以被配置成基于测量到的第一常平架、第二常平架和第二轴的旋转而控制控制参数。
所述组件可以提供用于控制飞机上的方向舵的操作。所述组件可以是用于飞机的控制杆模块的一部分。本公开进一步延伸到一种装配有控制杆模块的飞机,所述控制杆模块包括根据以上描述的实施方案中的一个的组件。特别地,这种飞机可以使用控制杆模块来控制其方向舵的操作。飞机可以被配置成使得飞行员可以使用他的/她的手,而不是他的/她的脚来控制飞机的方向舵的操作。可能不存在可供飞行员使用的踏板,或踏板可以提供用于其他飞机功能。
本公开还可以延伸到一种控制飞机的方向舵的方法,所述方法包括:使根据以上描述的实施方案中的任一个的组件或模块的第一轴围绕嵌套在常平架机构内的接头的旋转起点旋转,在此期间,接头的旋转起点与常平架机构的旋转起点重合。
根据以下结合附图呈现的具体实施方式,本公开的系统的这些和其他特征对于本领域技术人员而言将变得更容易显而易见。
附图说明
因此,本公开所属领域的技术人员无需过度实验就将容易理解如何制造和使用本公开的装置,本文以下将通过举例并参考某些附图来详细地描述所述装置的实施方案,在附图中:
图1示出了用于飞机的示例性三轴控制杆模块;
图2示出了用于图1的模块中的示例性接头;
图3示出了用于飞机的示例性控制杆模块的截面图;
图4示出了在控制杆的常平架机构内的示例性接头;并且
图5A至图5D示出了控制杆的接头和常平架机构的旋转轴线的示例性布置。
具体实施方式
现将对附图进行参考,其中相似附图标记表示本公开的相似的结构特征或方面。出于解释和说明的目的,但不带限制性,图1中示出了根据本公开的控制杆模块的实施方案的说明性视图,并且大体由附图标记10表示。图2至图4中示出了本公开的其他方面。本文描述的组件可以用于控制系统的动态和/或移动。例如,所述组件可以控制飞机的飞行控制参数、水上船只(诸如潜水艇、水翼船、气垫船等)的移动参数、全地形车的控制参数、坦克、无人机、喷射背包、轮椅、远程控制系统和/或模拟器。
图1示出了控制杆模块10,所述控制杆模块10包括第一轴100、第二轴110和支撑在框架190内的常平架机构120。所述模块包括安装来支撑控制杆的操作的组件。接头140嵌套在常平架机构内。在所示的模块10中,接头140是万向接头。握持件102固定到或安装在第一轴100上并且可以用于控制所述第一轴的位置和取向。
常平架机构包括第一常平架122和第二常平架124,并且限定常平架机构允许握持件102和第一轴100围绕来旋转的第一轴线201和第二轴线202。第一常平架122响应于第一轴100围绕第一轴线201的旋转而围绕第一轴线201旋转。第一常平架122和第二常平架124响应于第一轴100围绕第二轴线202的旋转而围绕第二轴线202旋转。因此,第一轴线201也响应于第二常平架124围绕第二轴线202旋转而围绕第二轴线202旋转。
第一常平架122被支撑用于通过第一对耳轴126来围绕第一轴线201在第二常平架124内旋转。第二常平架124被支撑用于通过第二对耳轴128来围绕第二轴线202在框架190内旋转。第一轴100因此可以围绕一端旋转来采用由第一常平架122和第二常平架124的移动的限制限定的圆锥体内的任何位置。
框架190可以是已知适合于用于飞机中的标准结构,并且可以具有标准或已知的大小、形状、布置等。控制杆模块因此可以针对用于控制系统的现有组件进行改装和/或安置在这类组件的现有空间内。飞机驾驶舱通常包含许多部件,并且因此必须仔细地考虑驾驶舱内的空间。本文描述的组件可以被设定大小和/或布置来装配在用于控制系统的组件的现有位置内。所述组件还可以避免对其他控制系统,诸如用于控制参数,诸如偏航的踏板或杆布置的需求,从而释放驾驶舱内的空间并且减轻控制系统的重量。
框架190可以容纳用于飞机中并可以提供所述模块的功能中的一些的其他部件(未示出)。这些可以包括用于测量第一常平架122、第二常平架124和第二轴110的旋转的传感器。它们可以包括与系统的控制相关的部件,和/或可以包括不用于系统的控制的部件。
图2示出了接头140(又称为万向轴节、U形接头、卡登接头(Cardan joint)、哈代-斯派塞接头(Hardy-Spicer joint)或胡克接头(Hooke's joint))。接头形成于第一轴100的第一端和第二轴110的第一端上,并且连接第一轴100和第二轴110。接头包括分叉部142,所述分叉部142被布置成与相对轴的分叉部142联接。十字轴144封闭在分叉部内并且与之接合以将第一轴100和第二轴110铰接在一起。衬套146可以提供在十字轴144的支腿与分叉部142之间以有助于接头140的自由运动。
如上所述,接头140可以是第一轴与第二轴之间的允许其间的任何取向的任何其他类型的接头,诸如等速(CV)同动接头。
除了第一轴100围绕(如由常平架机构120所限定的)第一轴线201和第二轴线202的旋转之外,接头140还准许第一轴100围绕沿着第一轴100的长度限定的第三轴线203的旋转。也就是说,即使握持件102和第一轴100偏离中性直立位置时,握持件102和第一轴100除了绕着一端围绕第一轴线201和第二轴线202旋转之外还可以围绕第三轴线203旋转。
握持件102和第一轴100围绕第三轴线203的旋转被传递到第二轴110。第二轴110被布置成使得其仅可以围绕其长度旋转。因此,第二轴110的任何旋转是第一轴100旋转的结果。这种旋转可以独立于常平架机构120上的任何移动来执行。
接头140提供由十字轴144的支腿限定的两个额外的旋转轴线,即第四轴线204和第五轴线205。第三轴线203、第四轴线204和第五轴线205各自相互垂直。第四轴线204和第五轴线205位于垂直于第三轴线203的平面内,并且当第一轴100围绕第三轴线203旋转时在所述平面内四处摆动。
取决于第一轴100围绕第三轴线203的旋转取向,第四轴线204和第五轴线205可以与或不与如由常平架机构120所限定的第一轴线201和第二轴线202共线。
因此,接头140在常平架机构120内的嵌套允许第一轴100围绕第三轴线203旋转,而且允许所述第一轴围绕如由常平架机构120所限定的第一轴线201和/或第二轴线202偏转。
如可见于图3,其中仅示出了常平架机构120的一部分,接头140嵌套在常平架机构120内,并且因此连接第一轴100和第二轴110以供旋转,同时准许其间的任何方向上的角运动。因此,与常平架机构120一起操作的接头140允许握持件102和第一轴100以从直立到预定立体角内的任何角度定位,所述预定立体角可以是圆形的或偏心的。此外,接头140准许握持件102和第一轴100围绕第三轴线203的旋转,所述旋转被传递到第二轴110,而不管握持件102的位置如何。
第三轴线203的取向根据第一轴100绕着一端围绕第一轴线201和第二轴线202的旋转而变化,即与第二轴110相比较,第三轴线203围绕接头140枢转。相比之下,第二轴线202的取向通过支撑在框架190内的常平架机构来保持固定。第一轴线201可以在垂直于第二轴线202的平面内围绕所述第二轴线旋转。
当握持件102处于(例如,如图1所示的)中性直立位置时,三个轴线201、202、203映射到正交的三维笛卡尔坐标轴。第一轴线和第二轴线借助于常平架机构120在固定框架190内的受约束的运动而保持彼此正交,而第三轴线203的取向根据第一轴100围绕第一轴线201和第二轴线202的偏转而变化。例如,如果握持件102移动至其最前位置,则第三轴线203将不垂直于第二轴线202(但是它可能仍然垂直于第一轴线201)。
图4示出了嵌套在常平架机构120内的接头140的放大图。第一常平架122被配置成允许第一轴100穿过其顶部,使得接头140嵌套在由第一常平架122和第二常平架124形成的常平架机构120内。第一轴100可以由单一部件形成,或可以由连接区段形成。在所示的布置中,接头140的除了第三轴线203之外的旋转轴线-即上文描述的由十字轴144的支腿在垂直于第三轴线203的平面内限定的第四轴线204和第五轴线205-与常平架机构的第一轴线201和第二轴线202共线,使得有助于第一轴100围绕此等第一轴线201和第二轴线202的运动。可选地,第四轴线204和第五轴线205可以不与第一轴线201和第二轴线202共线。
在任何情况下,三个轴线201、202、203相交于接头140内的单一点。当握持件处于中性直立位置时,三个轴线201、202、203对应于三维笛卡尔坐标轴,并且交叉点对应于原点。然而,不管第三轴线203相对于第一轴线201和第二轴线202的取向如何,三个轴线仍然相交于接头140内的某一点。因此,第一轴100和握持件102的旋转围绕同一点进行,并且因此飞行员使用起来非常简单并且呈直观的布置。
描述这种布置的替代方式是接头140的旋转起点与常平架机构120的旋转起点是重合的。
图5A至图5D示出了所述轴线的一系列示例性布置。第一轴线201和第二轴线202由常平架机构120提供。第三轴线203、第四轴线204和第五轴线205由接头提供。第一轴线201和第二轴线202在所有布置中彼此垂直。第四轴线204和第五轴线205在所有布置中彼此垂直。第一旋转起点301由第一轴线201和第二轴线202的交叉点限定。第二旋转起点302由第三轴线203、第四轴线204和第五轴线205的交叉点限定。
在图5A中,第一轴100处于中性直立位置,并且第三轴线203垂直于第一轴线201和第二轴线202。第四轴线204与第一轴线201共线,并且第五轴线205与第二轴线202共线。在图5B中,第一轴100已围绕第三轴线203旋转,并且第四轴线204和第五轴线205在(由第一轴线201和第二轴线202限定的)平面内已旋转角度α。在图5C中,第一轴100已围绕第一轴线201旋转,使得第五轴线205已在由第二轴线202和第三轴线203限定的平面内旋转角度β。在图5D中,第一轴已围绕第二轴线202旋转,使得第四轴线已在由第一轴线201和第三轴线203限定的平面内旋转角度γ。
当然,围绕第一轴线201、第二轴线202和第三轴线203的旋转的组合是可能的。然而,第一轴100的旋转受到第一轴线201和第二轴线202的有限运动的约束,所述第一轴线201和第二轴线202受到常平架机构120在框架190中的安装的限制。在所有情况下,第一旋转起点301和第二旋转起点302都是重合的,即它们在空间上位于同一点。
因此,显而易见的是,握持件102通过第一轴100的移动来控制第一常平架122、第二常平架124和第二轴110的旋转位置和/或取向。第一常平架122的旋转用于控制第一飞行控制参数,第二常平架124的旋转用于控制第二飞行控制参数,并且第二轴110的旋转用于控制第三飞行控制参数。传感器(未示出)可以单独地或作为组件的一部分提供,并且可以被配置成测量和/或监测常平架机构和接头的旋转。可以基于传感器测量而控制控制参数。传感器可以被配置成测量第一常平架、第二常平架和第二轴的旋转,并且可以进一步被配置成将测量结果传输到数据处理器以便控制控制参数。
在控制杆用于控制飞机的飞行的情况下,第一控制参数控制俯仰,第二控制参数控制横滚,并且第三控制参数控制偏航。可选地,第一控制参数可以控制横滚,第二控制参数可以控制俯仰,并且第三控制参数可以控制偏航。
控制参数可以用于控制固定翼或可变后掠翼飞机的飞行翼面,诸如副翼、襟翼、襟副翼、副翼扰流板、方向舵等的运动。所述控制参数还可以用于控制直升机中的桨叶的迎角以控制俯仰、横滚、升力、偏航等。所述控制参数可以控制诸如水翼船、潜水艇、气垫船的船只、或陆地车辆,或诸如起重机和升降机的系统、或远程无人机、或机器人、或模拟器等。
控制杆可以被布置成使得如由控制参数所控制的飞机的动态或运动直观地对应于由飞行员在移动控制杆来控制所述运动的过程中所做出的动作。例如,控制杆在前后方向上的移动可以控制飞机的俯仰,在左右方向上的移动可以控制横滚,并且握持件102的旋转可以(例如通过控制方向舵)控制偏航。
以上描述的配置允许控制诸如飞机的运载工具。例如,取决于由飞行员围绕相交于单一点的三个轴线对控制杆实现的移动,控制杆可以控制飞机的俯仰、横滚和偏航。可选地,控制杆可以用于控制其中需要至少三个自由度的任何系统。轴线的交叉可以提高控制杆的可用性并且与飞行员对控制的直观理解一致。以上描述的系统还可以制造得很紧凑以便为其他系统释放空间。由于接头嵌套在常平架机构内,并且轴线相交于接头内的单一点,因此控制杆的布置可以提供比已知组件更为紧凑的组件。
紧凑的布置可以将对控制系统的惯性的感受减到最少。可以显著减少飞行控制系统的重量。对组件的组成部分的获取可以是简单的。可以降低安装和维护成本。可以获得飞行员的腿部区域的空间,以及驾驶舱的底板下方的空间。
本公开的如上所述和如图所示的系统提供了一种具有优异性质的控制杆,所述性质包括改进的可用性和大小。虽然已经参考实施方案示出和描述了本公开的设备,但是本领域技术人员将容易了解到,可以在不脱离本公开的范围的情况下对其进行改变和/或修改。
Claims (8)
1.一种飞机控制杆模块,包括一组件,所述组件包括:
第一轴(100);
第二轴(110);
接头(140),所述接头连接所述第一轴和所述第二轴;以及
常平架机构(120),
其中所述接头嵌套在所述常平架机构内并且所述接头的旋转起点与所述常平架机构的旋转起点是重合的,
其中所述常平架机构为所述第一轴提供旋转轴线,并且所述接头为所述第一轴提供旋转轴线;
其中由所述常平架机构提供的所述旋转轴线和由所述接头提供的所述旋转轴线相交于所述重合的旋转起点,
其中所述常平架机构包括第一常平架,所述第一常平架安置在第二常平架内并且可旋转地联接到所述第二常平架,
其中所述第二常平架安置在框架内并且可旋转地联接到所述框架;并且
其中所述组件包括测量和/或监测第一常平架、第二常平架和第二轴围绕第二轴的长度旋转的传感器。
2.如权利要求1所述的飞机控制杆模块,其中所述第一轴可围绕第一轴线、第二轴线和第三轴线中的每一者旋转;并且
其中所述第一轴围绕所述第一轴线的旋转使所述第一常平架围绕所述第一轴线旋转,所述第一轴围绕所述第二轴线的旋转使所述第一常平架和所述第二常平架围绕所述第二轴线旋转,并且所述第一轴围绕所述第三轴线的旋转使所述第二轴围绕其长度旋转。
3.如权利要求2所述的飞机控制杆模块,其中所述第三轴线沿着所述第一轴的长度限定。
4.如权利要求1至3中任一项所述的飞机控制杆模块,其中所述组件还包括安装在所述第一轴上的握持件。
5.如权利要求4所述的飞机控制杆模块,其中所述握持件在前后方向上的移动控制俯仰,所述握持件在左右方向上的移动控制横滚,并且所述握持件围绕其长度的旋转控制偏航。
6.如权利要求1至3中任一项所述的飞机控制杆模块,其中所述接头是万向接头。
7.一种控制包括如权利要求1至6中任一项所述的飞机控制杆模块的控制系统的方法,所述方法包括:使所述第一轴围绕嵌套在所述常平架机构内的所述接头的所述旋转起点旋转,在此期间,所述接头的所述旋转起点与所述常平架机构的所述旋转起点重合。
8.如权利要求7所述的方法,所述方法包括:使所述第一轴和所述第一常平架围绕第一轴线旋转以控制飞机的第一控制参数;使所述第一轴、所述第一常平架和所述第二常平架围绕第二轴线旋转以控制所述飞机的第二控制参数;以及使所述第一轴围绕第三轴线旋转以控制所述飞机的第三控制参数。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2016/000666 WO2017182835A1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Three-axis control stick |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109311531A CN109311531A (zh) | 2019-02-05 |
CN109311531B true CN109311531B (zh) | 2022-08-09 |
Family
ID=56409646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680084844.6A Active CN109311531B (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 三轴控制杆 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11305868B2 (zh) |
EP (1) | EP3445648B1 (zh) |
CN (1) | CN109311531B (zh) |
BR (1) | BR112018071579B1 (zh) |
CA (1) | CA3021903C (zh) |
RU (1) | RU2723574C2 (zh) |
WO (1) | WO2017182835A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3445647B1 (en) * | 2016-04-22 | 2021-06-02 | Ratier-Figeac SAS | Control stick pivot |
RU189484U1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Ручка интуитивного управления летательным аппаратом |
CN110562440B (zh) * | 2019-09-03 | 2024-04-02 | 成都飞机工业集团电子科技有限公司 | 一种三自由度飞行员操纵装置 |
CN110758719A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-02-07 | 贵州华烽电器有限公司 | 一种飞机驾驶杆的万向节结构 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2553280A (en) * | 1948-09-30 | 1951-05-15 | Bendix Aviat Corp | Stick controller for automatic pilots |
US4420808A (en) | 1980-04-01 | 1983-12-13 | United Technologies Corporation | Multi-axis force stick, self-trimmed aircraft flight control system |
US4667909A (en) * | 1985-10-10 | 1987-05-26 | Alfred Curci | Single-stick control system for helicopters |
CA1272768A (en) * | 1986-05-12 | 1990-08-14 | Warner & Swasey Company (The) | Joystick controller for three axis control of a powered element |
US5001646A (en) | 1988-12-19 | 1991-03-19 | Mcdonnell Douglas Corporation | Automated helicopter flight control system |
FR2643331B1 (fr) * | 1989-02-17 | 1995-01-13 | Aerospatiale | Dispositif de commande a manche basculant et systeme de commande de vol pour aeronef comportant au moins un tel dispositif de commande |
US6149527A (en) * | 1991-07-19 | 2000-11-21 | Wolford; Thomas A. | Apparatus for imparting rotary motion through a flex point |
US5395077A (en) | 1991-07-19 | 1995-03-07 | Wolford; Thomas A. | Multi-axial hand-operated aircraft control and method |
MXPA03008809A (es) | 2001-03-26 | 2004-10-15 | Alexander Thompson Glenn | Acoplamiento de velocidad constante y sistemas de control del mismo. |
US6885917B2 (en) | 2002-11-07 | 2005-04-26 | The Boeing Company | Enhanced flight control systems and methods for a jet powered tri-mode aircraft |
US8096206B2 (en) | 2007-12-05 | 2012-01-17 | Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh | Control device |
FR2928621B1 (fr) * | 2008-03-13 | 2010-02-26 | Eurocopter France | Commande de vol d'un aeronef. |
US9045219B2 (en) * | 2008-06-18 | 2015-06-02 | Honeywell International, Inc. | Hand controller assembly |
US9051836B2 (en) | 2012-02-10 | 2015-06-09 | Bell Helicopter Textron Inc. | Pilot control system with compact gimbal mechanism |
WO2014096773A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Bae Systems Plc | Inceptor apparatus |
US10118688B2 (en) * | 2015-08-18 | 2018-11-06 | Woodward, Inc. | Inherently balanced control stick |
-
2016
- 2016-04-22 BR BR112018071579-4A patent/BR112018071579B1/pt active IP Right Grant
- 2016-04-22 CA CA3021903A patent/CA3021903C/en active Active
- 2016-04-22 CN CN201680084844.6A patent/CN109311531B/zh active Active
- 2016-04-22 WO PCT/IB2016/000666 patent/WO2017182835A1/en active Application Filing
- 2016-04-22 EP EP16738541.8A patent/EP3445648B1/en active Active
- 2016-04-22 RU RU2018139020A patent/RU2723574C2/ru active
- 2016-04-22 US US16/095,518 patent/US11305868B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112018071579A2 (pt) | 2019-02-12 |
BR112018071579B1 (pt) | 2023-04-11 |
RU2018139020A (ru) | 2020-05-22 |
EP3445648A1 (en) | 2019-02-27 |
WO2017182835A1 (en) | 2017-10-26 |
CA3021903C (en) | 2023-10-17 |
RU2723574C2 (ru) | 2020-06-16 |
US11305868B2 (en) | 2022-04-19 |
US20190127046A1 (en) | 2019-05-02 |
RU2018139020A3 (zh) | 2020-05-22 |
CA3021903A1 (en) | 2017-10-26 |
EP3445648B1 (en) | 2020-12-02 |
CN109311531A (zh) | 2019-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109311531B (zh) | 三轴控制杆 | |
CN104802985B (zh) | 变轴向多旋翼飞行器及其飞行姿态调整方法 | |
US10836470B2 (en) | Lopsided payload carriage gimbal for air and water-borne vehicles | |
RU2593185C1 (ru) | Инцептор комплексного динамического управления воздушным и наземным транспортным средством | |
US7437223B2 (en) | Heading reference command and control algorithm and cueing systems and methods for aircraft turn-to-target maneuvers | |
US7630798B2 (en) | Heading reference command and control algorithm systems and methods for aircraft turn-to-target maneuvers | |
US8074941B2 (en) | Aircraft flight control | |
JP4031022B2 (ja) | ヘリコプタ | |
US20160023756A1 (en) | Direct orientation vector rotor | |
KR101323836B1 (ko) | 항공기 내의 수동 비행 제어 시스템용 직렬 액츄에이터에 의한 비상 조종 방법 | |
US9908614B2 (en) | Crew seat integral inceptor system for aircraft | |
GB2436258A (en) | Device for orientation of the rotor head for helicopters | |
JP6536043B2 (ja) | 飛行体 | |
US10850397B2 (en) | System and method for providing in-cockpit actuation of aircraft controls | |
US9415867B2 (en) | Control member provided with a blade collective pitch lever and yaw control means, and an aircraft | |
EP2733072A1 (en) | Blade-pitch control system with indexing swashplate | |
US20120068004A1 (en) | Auto-hover and auto-pilot helicopter | |
EP2730504B1 (en) | Constant velocity joint with control mechanism | |
US10293919B2 (en) | Flight control device for an aircraft | |
US3429376A (en) | Automatic control system for aircraft lifting rotor | |
Miwa et al. | Remote Control Support System for R/C Helicopter | |
WO2011007850A1 (ja) | ローター・ヘッド | |
RU2648491C1 (ru) | Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки (варианты) | |
JP2022126002A (ja) | 飛行体、積載物の姿勢制御装置、方法 | |
CN111392032A (zh) | 基于力矩传感器关节电机的球面二自由度摇杆操作机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |