CN202345914U - 一种可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器 - Google Patents
一种可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器，包括一个飞行器本体；舵机，其与所述飞行器本体连接，驱动所述飞行器运动；电池，其与所述舵机连接，为舵机供电；声音传感器，其设置在所述飞行器上；控制器，其与所述声音传感器和所述舵机连接，可以根据声音传感器接收到的声音信号，控制舵机的操作。本实用新型不受场地局限可在室内外多种场景应用，可作为一种新式飞行器的科研平台进行研究，其追踪声源功能可以用于军事侦察巡逻和抢险救灾，地震搜救具有极高的科研价值和观赏价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能飞行器技术领域，特别涉及可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器技术领域。
背景技术
扑翼飞行器是指像鸟一样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，又称振翼机。其特征是：1、机翼主动运动。2、靠机翼拍打空气的反力作为升力及前行力。3、通过机翼及尾翼的位置改变进行机动飞行。
充氦飞行器主要以飞艇类为主，是一种以流线型气囊提供浮力支持其重量，并且轻于空气的航空器。这种飞行器的驱动方式多以螺旋桨式推进器为主，主要应用于载人载货，科技探索，广告宣传领域。但其缺陷是价格高昂，制作复杂，鲜有价格低廉的玩具充氦飞行器出现。智能飞行器即无人飞行器，是指可以脱离人的手动操控实现自主飞行功能的飞行器。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决传统扑翼飞行器的动力方式单一，操控复杂问题，提出一种新型的飞行器结构。
本实用新型的另一目的是提供了一种基于声音传感器的飞行器三角声源定位和追声运动的方法，解决基于超声波传感器的飞行器高度闭环控制问题。采用TF卡语音播放模块实现语音自主播放功能。
为此，本实用新型提供了一种可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器，其特征在于，包括：
飞行器本体；
舵机，其与所述飞行器本体连接，驱动所述飞行器运动；
电池，其与所述舵机连接，为舵机供电；
声音传感器，其设置在所述飞行器上；
控制器，其与所述声音传感器和所述舵机连接，可以根据声音传感器接收到的声音信号，控制舵机的操作。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，所述飞行器本体中充有氦气。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，还包括：扑翼，其枢接至所述飞行器本体，可相对于所述飞行器本体运动。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，所述飞行器为设计为小鸟形状，飞行器本体为小鸟的身体，扑翼为小鸟的两翼，并且小鸟形状的飞行器还具有尾翼。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，所述舵机有三个，分别设置在小鸟的两翼和尾翼处，两翼处的舵机驱动两翼上下煽动，尾翼处的舵机驱动尾翼左右摆动。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，所述声音传感器有三个，分别设置在小鸟的两翼和尾翼处，控制器根据各声音传感器接收到的声音信号的时间差，判断声源位置。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，所述飞行器主体的下部设置有橡皮泥配重块。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，飞行器上还包括测量飞行器与地面之间距离的超声波测距模块，其与所述控制器连接。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，飞行器上还包括语音播放模块。
优选的是，所述的可以追踪声源的智能飞行器中，所述飞行器还配备有无线接收模块，可实现无线遥控。
本新型的效益是：
1、具有声音传感器实现声源三角定位追踪功能，有益效果是在自主运动模式下实现自主追声运动。
2、应用智能算法，规划自主运动模式下的运动路径，实现无序智能移动。
3、具有无线遥控和自主运动双功模式，当遥控器停止发送命令后自动切换为自主运动模式。
4、其有益效果是增加了飞行器的智能性水平，具有更好的环境适应性和互动性。
5、气囊采用PE复合PET环保气球材料，结实密封，充气后可保持两周时间。
6、具有语音播放模块，有益效果是实现语音播放放功能，增加交互乐趣。
7、具有超声波测距传感器，有益效果是实现飞行器高度闭环调节，防止飞行器坠落。
8、气囊采用小鸟形状，憨态可掬，有益效果是可广泛应用与家庭娱乐、大型宣传活动。
9、本发明不受场地局限可在室内外多种场景应用，可作为一种新式飞行器的科研平台进行研究，其追踪声源功能可以用于军事侦察巡逻和抢险救灾，地震搜救具有极高的科研价值和观赏价值。
附图说明
图1为本实用新型所述的可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器的后视图；
图2为本实用新型所述的可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器的翅膀局部图；
图3为本实用新型所述的可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器的尾巴局部图；
图4为本实用新型所述的可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1和图4所示，本实用新型公开了一种可以追踪声源的智能充氦扑翼飞行器，飞行器设计成小鸟的形状的充氦气囊，飞行器本体为小鸟的身体，在小鸟身体的底部安装有3.7V锂电池(41)、控制器(44)、无线接收模块(9)、语音播放模块(42)、控制器支架(43)、超声波测距模块(45)和橡皮泥配重(10)。朴翼为小鸟的左翼(2)和右翼(7)，小鸟还具有尾翼(1)。所述锂电池(41)与翼舵机(22)和尾舵机(4)相连，为所述舵机供电。所述超声波测距模块(45)与控制器(44)相连，用于测量飞行器与地面之间距离，防止飞行器坠落。所述语音播放模块(42)可根据飞行器动作播放对应声音，并可以通过电脑更换播放音频文件。所述橡皮泥配重(10)将飞行器的重心下移实现飞行器的不倒翁式结构。所述无线接收模块(9)，可实现100米无线遥控。
如图2所示，小鸟的两翼(21)下固定有一微型翼舵机(22)，通过翼舵机摇臂(24)与翼舵机支架(25)同轴连接，翼舵机(22)驱动翼舵机摇臂(24)上下扇动带动两翼(21)扇动，实现飞行器的上升和下降动作。两翼下还固定有声音传感器(23)与翼舵机(22)相连，控制器(44)根据声音传感器(23)接收到的声音强弱，判断声源位置。
如图3所示，小鸟的尾翼(1)下固定有一微型尾舵机(4)，通过尾舵机摇臂(31)与尾舵机支架(5)同轴连接，尾舵机(4)驱动尾舵机摇臂(31)左右摆动带动尾翼(1)摆动，采用仿鱼类尾鳍摆动式驱动方式以实现飞行器前进和左转右转功能。尾翼下还固定有声音传感器(32)与尾舵机(4)相连，控制器(44)根据声音传感器(32)接收到的声音强弱，结合两翼接收到的声音强弱，实现对空间声源的定位追踪功能。
打开开关，电源指示灯变亮，语音播放模块(42)播放小鸟叫声，也可根据飞行器动作播放对应声音，并可以通过电脑更换播放音频文件。飞行器采用锂电池(41)供电。动力方式采用仿鱼类尾鳍摆动式驱动方式获得飞行器前进动力，两翼(21)上下拍击实现飞行器上升和下降动作，在自主飞行模式下利用单片机的智能算法控制三处动力源：左翼(2)、右翼(7)和尾翼(1)随机扇动，其效果是实现飞行器自主无序移动。超声波测距模块(45)用于防止飞行器坠落，飞行器两翼扇动的频率与幅度与飞行器距地面高度呈现线性关系，当飞行器接近地面时，翅膀扇动频率与幅度增加，使得飞行器爬升。两翼和尾翼各安装一个声音传感器(6)，呈三角形排列，实现对空间声源的三角定位追踪功能。飞行器配备无线接收模块(9)，遥控模式采用双通道无线电遥控器，可实现100米无线遥控。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，包括：
飞行器本体；
舵机，其与所述飞行器本体连接，驱动所述飞行器运动；
电池，其与所述舵机连接，为舵机供电；
声音传感器，其设置在所述飞行器上；
控制器，其与所述声音传感器和所述舵机连接，可以根据声音传感器接收到的声音信号，控制舵机的操作。
2.如权利要求1所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，所述飞行器本体中充有氦气。
3.如权利要求1所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，还包括：扑翼，其枢接至所述飞行器本体，可相对于所述飞行器本体运动。
4.如权利要求3所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，所述飞行器设计为：飞行器本体的两侧包含扑翼，并且飞行器还具有尾翼。
5.如权利要求4所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，所述舵机有三个，分别设置在飞行器的扑翼和尾翼处，扑翼处的舵机驱动扑翼上下扇动，尾翼处的舵机驱动尾翼左右摆动。
6.如权利要求1或5所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，所述声音传感器有三个，分别设置在飞行器的扑翼和尾翼处，控制器根据各声音传感器接收到的声音信号的时间差，判断声源位置。
7.如权利要求1所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，所述飞行器主体的下部设置有橡皮泥配重块。
8.如权利要求1所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，飞行器上还包括测量飞行器与地面之间距离的超声波测距模块，其与所述控制器连接。
9.如权利要求1所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，飞行器上还包括语音播放模块。
10.如权利要求1所述的可以追踪声源的智能飞行器，其特征在于，所述飞行器还配备有无线接收模块，可实现无线遥控。
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