CN211979513U - 一种内置机载计算机的无人机飞控模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的是一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其结构包括设备外壳、飞控模块、机载计算机；其中机载计算机为树莓派3代B型开发板，整体安装于矩形盒状的设备外壳内部，飞控模块安装于机载计算机的上方并固定。本实用新型通过安装内置通讯功能的机载计算机，有效提高通讯效率和计算速度，同时减少无人机内部模块安装数量，提高散热性能。

Description

一种内置机载计算机的无人机飞控模块

技术领域

本实用新型涉及的是一种内置机载计算机的无人机飞控模块，属于无人机控制设备技术领域。

背景技术

无人机是一种利用无线遥控设备和自备控制装置操纵的不载人飞行装置，随着无人机操控技术的进步，以及其结构不断向轻量化、小型化发展，已逐渐由军用侦察机和靶机转向民用领域，广泛应用于航拍、农业、运输、测绘等多个行业领域，在现代社会信息的背景下显得越来越重要和突出。

多旋翼无人机是具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机，通过每个轴上的电动机转动带动旋翼产生升推力，通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。相比传统的固定翼无人机，多旋翼无人机操控原理简单，结构可靠性高，应用前景十分广阔。现有的多旋翼无人机，如四旋翼无人机通常采用一个中心框架配合四个机臂组成，中心框用于安装无人机工作所需的各种设备，其中飞行控制模块（飞控模块）作为无人机系统中重要的控制系统，其主要功能是测量无人机飞行姿态等状态信息，并实时控制无人机的飞行。现有的飞控模块通常只具备飞行时的姿态检测功能，需要额外加装通讯模块和处理模块，以对采集到的数据信息进行处理，并传输给地面控制端进行调整与反馈，随着无人机小型化进程的推进，加装过多额外模块的传统飞控模块已不能满足现代无人机的多功能发展趋势，过多的加装模块不但占据了无人机内部有限的空间，限制了无人机功能的进一步拓展，同时也增大了无人机的耗电量，导致续航时间变短，且内部走线和散热问题会进一步影响无人机的稳定运行。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提出一种内置机载计算机的无人机飞控模块，采用内置计算机模块代替传统的外部加装模块，有效利用无人机内部空间，并同时提高无人机的数据传输和计算速率。

本实用新型的技术解决方案：一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其结构包括设备外壳、飞控模块、机载计算机；其中机载计算机整体安装于矩形盒状的设备外壳内部，飞控模块安装于机载计算机的上方并固定。

进一步的，所述的机载计算机为树莓派3代B型（Raspberry Pi3）开发板 ，采用1.2GHz四核Broadcom BCM2837 64位 ARMv8处理器，板载BCM43143 WiFi模块和低功耗蓝牙（BLE）模块，且具备4个USB 3.1端口，能够有效处理飞控模块采集到的无人机飞行信息，并通过WiFi模块和蓝牙模块传输至地面控制端。

进一步的，所述的飞控模块包括检测系统和底板，其中检测系统安装于底板上表面，底板上设有多个规格的外部接口；所述的检测系统包括安装板、十字铜块、减震胶球、位置传感器和检测系统模块；其中减震胶球等距离地安装于安装板的上表面，十字铜块放置于4个减震胶球的中央区域，位置传感器安装于十字铜块的底面，并连接设于安装板底部的检测系统模块；安装板的底部安装有存储模块和集成接口，位置传感器通过导线连接存储模块。

本实用新型的优点：

1）安装内置通讯功能的机载计算机，有效提高通讯效率和计算速度；

2）减少无人机内部模块安装数量，提高散热性能。

附图说明

附图1是本实用新型内置机载计算机的无人机飞控模块的外部结构示意图。

附图2是本实用新型内置机载计算机的无人机飞控模块的内部结构示意图。

附图3是飞控模块的检测系统底部结构图。

附图4是飞控模块的检测系统内部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向” “上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1~图4所示，一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其结构包括设备外壳、飞控模块、机载计算机；其中机载计算机整体安装于矩形盒状的设备外壳内部，飞控模块安装于机载计算机的上方并固定。

所述的机载计算机为树莓派3代B型（Raspberry Pi3）开发板 ，采用1.2GHz四核Broadcom BCM2837 64位 ARMv8处理器，板载BCM43143 WiFi模块和低功耗蓝牙（BLE）模块，且具备4个USB 3.1端口，能够有效处理飞控模块采集到的无人机飞行信息，并通过WiFi模块和蓝牙模块传输至地面控制端。该机载计算机有效集成传统通讯模块和计算模块的功能，并与飞控模块实现一体化安装，所占体积大大减小。

所述的飞控模块包括模块外壳、检测系统和底板，其中检测系统安装于底板上表面，模块外壳安装于检测系统上方，且与底板整体安装固定，整体形成一个矩形盒状结构；底板上设有多个规格的外部接口，用于与机载计算机或无人机内部其他设备连接；模块外壳一方面形成盒状结构，方便安装和运输，另一方面防止外部气流扰动导致检测系统的气压计数据出现异常。

所述的检测系统包括安装板、十字铜块、减震胶球、位置传感器和检测系统模块；其中减震胶球等距离地安装于安装板的上表面，十字铜块放置于4个减震胶球的中央区域，位置传感器安装于十字铜块的底面，并连接设于安装板底部的检测系统模块；检测系统模块通过导线连接存储模块，可根据无人机的工作需要，加装温湿度传感器、气压传感器、风速风向传感器等各种传感器。外壳整体为矩形盒状结构，方便安装和运输，另一方面可有效防止外部气流扰动，保证检测系统模块上安装的各种传感器的正常计数，减小测量误差。该飞控模块的检测系统采用外部供电模式，将接口集成于底部，方便根据需要对应不同型号的底板更换安装，便于维修和调节配重。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其特征是包括设备外壳、飞控模块、机载计算机；其中机载计算机整体安装于矩形盒状的设备外壳内部，飞控模块安装于机载计算机的上方并固定。

2.根据权利要求1所述的一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其特征是所述的机载计算机为树莓派3代B型开发板，采用1.2GHz四核Broadcom BCM2837 64位 ARMv8处理器，板载BCM43143 WiFi模块和低功耗蓝牙模块，且具备4个USB 3.1端口，能够有效处理飞控模块采集到的无人机飞行信息，并通过WiFi模块和蓝牙模块传输至地面控制端。

3.根据权利要求1所述的一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其特征是所述的飞控模块包括检测系统和底板，其中检测系统安装于底板上表面，底板上设有多个规格的外部接口，用于与机载计算机或无人机内部设备连接。

4.根据权利要求3所述的一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其特征是所述的检测系统包括安装板、十字铜块、减震胶球、位置传感器和检测系统模块；其中减震胶球等距离地安装于安装板的上表面，十字铜块放置于4个减震胶球的中央区域，位置传感器安装于十字铜块的底面，并连接设于安装板底部的检测系统模块。

5.根据权利要求4所述的一种内置机载计算机的无人机飞控模块，其特征是所述的安装板的底部安装有存储模块和集成接口，位置传感器通过导线连接存储模块。

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