CN111977024A

CN111977024A - 旋翼飞行器的飞控调试系统

Info

Publication number: CN111977024A
Application number: CN202010739578.4A
Authority: CN
Inventors: 姜辰; 王浩文; 杨智鸿
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2020-11-24

Abstract

本发明公开了一种旋翼飞行器的飞控调试系统，所述旋翼飞行器的飞控调试系统包括：旋翼飞行器和箱体本体，所述箱体本体包括：上箱体和下箱体，所述旋翼飞行器设置在所述上箱体中，所述上箱体为透视箱体，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个设置有透气孔；所述下箱体设置在所述上箱体的下部，所述下箱体设置有多个接口部，所述接口部包括：AC/DC接口和通讯接口。根据本发明的旋翼飞行器的飞控调试系统使用方便、维护简单且安全性强，能够更好地模拟真实的飞行环境。

Description

旋翼飞行器的飞控调试系统

技术领域

本发明涉及航空技术领域，尤其是涉及一种旋翼飞行器的飞控调试系统。

背景技术

当旋翼飞行器的飞控系统的算法或参数尚不成熟时，将其直接运用到飞行器上进行测试往往伴有极大的不安全性，可能造成严重的人身和经济损失，这给旋翼类飞行器飞控调试带来了阻力，也给相关课程开展飞控调试教学带来了困难。

现有技术中的旋翼飞行器的飞控系统存在以下几方面的问题：第一，安全防护不足，现有的技术使用型材和简单的结构搭建飞控调试装置，往往缺乏姿态限位措施以及隔离装置，这样的不足之处主要是存在旋翼升力过大引起台架侧翻、旋翼飞行器出现过大姿态变化而失控、高速旋转的旋翼脱离飞出的风险，三者都会威胁到调试人员及环境设施的安全。第二，装置复杂，现有技术中的测试系统往往有较多电线来实现电源供应、数据采集和控制输入等功能，这增加了装置的复杂度，同时增加了潜在的危险性。第三，便利性差，装置不利于放置储存，而拆卸和安装的复杂度高、难度大，调试的开展所需准备工作量大。因此，上述技术存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋翼飞行器的飞控调试系统，所述旋翼飞行器的飞控调试系统，有以下几方面的优势：第一，调试人员和旋翼飞行器完全隔离，安全性更强；第二，可以更好地模拟真实的飞行环境；第三，使用交流转直流直接供电，摆脱了旋翼飞行器对电池组件的依赖，延长了用于调试工作的时间；第四，使用方便且维护简单。

根据本发明实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统包括：旋翼飞行器和箱体本体，所述箱体本体包括：上箱体和下箱体，所述旋翼飞行器设置在所述上箱体中，所述上箱体为透视箱体，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个设置有透气孔；所述下箱体设置在所述上箱体的下部，所述下箱体设置有多个接口部，所述接口部包括：AC/DC接口和通讯接口。

根据本发明的旋翼飞行器的飞控调试系统，有以下几方面的优势：第一，调试人员和旋翼飞行器完全隔离，安全性更强；第二，可以更好地模拟真实的飞行环境；第三，使用交流转直流直接供电，摆脱了旋翼飞行器对电池的依赖，延长了用于调试工作的时间；第四，使用方便且维护简单。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个为可开合面。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个设置有锁扣件。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统，所述下箱体内设置有储物空间，遥控器和线缆设置在所述储物空间。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统，所述旋翼飞行器包括：横杆、轴承、竖杆和球铰；所述旋翼飞行器的飞行姿态包括：单轴姿态和三轴姿态，所述单轴姿态包括：俯仰姿态、滚转姿态和偏航姿态，所述俯仰姿态、所述滚转姿态的调试通过所述横杆和所述轴承实现，所述偏航姿态、所述三轴姿态的调试通过所述竖杆和所述球铰实现。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统，还包括：限位块，所述偏航姿态的限位可通过所述限位块实现，所述俯仰姿态、所述滚转姿态的限位可通过所述上箱体实现。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的旋翼飞行器的飞控调试系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的旋翼飞行器的俯仰姿态、滚转姿态调试的示意图；

图3是根据本发明实施例的旋翼飞行器的偏航姿态、三轴姿态调试的示意图；

图4是根据本发明实施例的旋翼飞行器的俯仰姿态、滚转姿态限位的示意图；

图5是根据本发明实施例的旋翼飞行器的偏航姿态限位的示意图。

附图标记：

100-飞控调试系统，1-旋翼飞行器，11-旋翼，12-横杆，13-竖杆，2-箱体本体，21-上箱体，211-上箱体的上面，212-上箱体的侧面，22-下箱体，3-透气孔，4-接口部，41-AC/DC接口，42-通讯接口，5-锁扣件，6-限位块，7-储物空间，8-把手。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100。如图1所示，根据本发明实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100包括：旋翼飞行器1和箱体本体2，进一步地，箱体本体2包括：上箱体21和下箱体22，进一步地，旋翼飞行器1设置在上箱体21中，上箱体21为透视箱体，这样方便调试人员观察旋翼飞行器1的飞行状况。进一步地，上箱体21的上面211和上箱体21的侧面212中的至少一个设置有透气孔3，例如，在一个具体的实施例中，可以在上箱体21的上面211设置一个透气孔3，在另一个具体的实施例中，可以在上箱体21的侧面212设置一个透气孔3，这样，通过透气孔3有利于保证在测试的过程中旋翼飞行器1对空气流量的需求。进一步地，下箱体22设置在上箱体21的下部，下箱体22设置有多个接口部4，例如，在一个具体的实施例中，如图1所示，下箱体22可以设置有两个接口部4，具体地，接口部4包括：AC/DC接口41和通讯接口42。其中AC/DC接口41可以直接为旋翼飞行器1提供直流供电，从而使得旋翼飞行器1不用搭载电池组件(图中未示出)，这样一方面可以减小电池组件对旋翼飞行器1重心位置的影响；另一方面可以降低旋翼11需要平衡的升力，进而有利于提高调试的安全性和延长调试的时效性。进一步地，通讯接口42可以和外部计算机(图中未示出)之间实现交流通信，进而实现旋翼飞行器1和外部计算机的实时通信，从而可以模拟出更真实的飞行环境和更好地验证控制方法。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

根据本发明的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，具有以下几方面的优势：第一，调试人员和旋翼飞行器1完全隔离，安全性更强；第二，可以更好地模拟真实的飞行环境；第三，使用交流转直流直接供电，摆脱了旋翼飞行器1对电池组件的依赖，延长了用于调试工作的时间；第四，使用方便且维护简单。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，如图1所示，上箱体21的上面211和上箱体21的侧面212中的至少一个为可开合面。例如，在一个具体的实施例中，上箱体21的上面211和上箱体21的侧面212可以设置成铰链式可开合的面。进一步地，上箱体21可以由透明材料构成，例如，在一个具体的实施例中，透明材料可以为亚克力或防弹玻璃，这样一方面有利于提升上箱体21的结构强度；另一方面可以将旋翼飞行器1和调试人员隔离开，进而可以防止旋翼飞行器1的旋翼11脱离飞出，从而确保调试的安全性。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，如图1所示，上箱体21的上面211和上箱体21的侧面212中的至少一个设置有锁扣件5。例如，在一个具体的实施例中，可以在上箱体21的侧面212上设置锁扣件5，这样调试人员可以通过锁扣件5打开上箱体21，进而有利于对旋翼飞行器1进行调整和维修。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，如图1所示，下箱体22内设置有储物空间7，进一步地，遥控器(图中未示出)和线缆(图中未示出)设置在储物空间7。这样，有利于实现存放和使用一体化。进一步地，下箱体22的两侧带有把手8，这样方便对飞控调试系统100进行移动和搬运。进一步地，下箱体22可以设置多个配重件(图中未示出)，这样可以防止由于旋翼飞行器1产生的升力过大导致飞控调试系统100发生侧翻。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，如图2和图3所示，旋翼飞行器1包括：横杆12、轴承(图中未示出)、竖杆13和球铰(图中未示出)；进一步地，旋翼飞行器1的飞行姿态包括：单轴姿态和三轴姿态，进一步地，单轴姿态包括：俯仰姿态、滚转姿态和偏航姿态，具体地，俯仰姿态、滚转姿态的调试通过横杆12和轴承实现，进一步地，偏航姿态、三轴姿态的调试通过竖杆13和球铰实现。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，如图5所示，还包括：限位块6，通过限位块6可以防止旋翼飞行器1出现过大的姿态变化，进而提升调试的准确性。进一步地，俯仰姿态、滚转姿态的限位可以通过上箱体21实现，偏航姿态的限位可通过限位块6实现。

根据本发明一个实施例的旋翼飞行器1的飞控调试系统100还设置有油门限定，这样通过油门限定可使得旋翼飞行器1的升力和重力相等，进而有利于确保调试过程可以模拟实际飞行过程，从而防止旋翼飞行器1升力过大或过小而出现虚假的姿态状态。此外，油门限定可以阻止旋翼11过高转速的出现，从而有利于降低旋翼11脱离飞出的风险，提高安全性。

综上所述，根据本发明的旋翼飞行器1的飞控调试系统100，具有以下几方面的优势：第一，调试人员和旋翼飞行器1完全隔离，安全性更强；第二，可以更好地模拟真实的飞行环境；第三，使用交流转直流直接供电，摆脱了旋翼飞行器1对电池组件的依赖，延长了用于调试工作的时间；第四，使用方便且维护简单。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种旋翼飞行器的飞控调试系统，其特征在于，包括：

旋翼飞行器；

箱体本体，所述箱体本体包括：上箱体和下箱体，所述旋翼飞行器设置在所述上箱体中，所述上箱体为透视箱体，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个设置有透气孔；所述下箱体设置在所述上箱体的下部，所述下箱体设置有多个接口部，所述接口部包括：AC/DC接口和通讯接口。

2.根据权利要求1所述的旋翼飞行器的飞控调试系统，其特征在于，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个为可开合面。

3.根据权利要求2所述的旋翼飞行器的飞控调试系统，其特征在于，所述上箱体的上面和所述上箱体的侧面中的至少一个设置有锁扣件。

4.根据权利要求1所述的旋翼飞行器的飞控调试系统，其特征在于，所述下箱体内设置有储物空间，遥控器和线缆设置在所述储物空间。

5.根据权利要求1所述的旋翼飞行器的飞控调试系统，其特征在于，所述旋翼飞行器包括：横杆、轴承、竖杆和球铰；所述旋翼飞行器的飞行姿态包括：单轴姿态和三轴姿态，所述单轴姿态包括：俯仰姿态、滚转姿态和偏航姿态，所述俯仰姿态、所述滚转姿态的调试通过所述横杆和所述轴承实现，所述偏航姿态、所述三轴姿态的调试通过所述竖杆和所述球铰实现。

6.根据权利要求5所述的旋翼飞行器的飞控调试系统，其特征在于，还包括：限位块，所述偏航姿态的限位可通过所述限位块实现，所述俯仰姿态、所述滚转姿态的限位可通过所述上箱体实现。