CN215781500U - 全方位自动避障四轴飞行器玩具 - Google Patents

Abstract

一种全方位自动避障四轴飞行器玩具，包括激光测距发射器、激光测距接收器和测距数据处理电路，激光测距发射器和激光测距接收器的朝向为水平方向，激光测距发射器和激光测距接收器连接到测距数据处理电路；所述激光测距发射器和激光测距接收器的数量分别为一个；机身主体上方还能水平转动地安装有测距单元承载体，激光测距发射器和激光测距接收器、电路板安装在所述测距单元承载体中并随同测距单元承载体转动；测距单元承载体上还安装有竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器，竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器也连接到测距数据处理电路。本实用新型能实现全方位无死角探测障碍物，避免存在探测盲区的问题。

Description

全方位自动避障四轴飞行器玩具

技术领域

本实用新型属于四轴飞行器玩具的技术领域，具体涉及一种全方位自动避障四轴飞行器玩具。

背景技术

四轴飞行器玩具设有框架及四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼、驱动旋翼转动的电机；四轴飞行器玩具飞行时，一部分旋翼顺时针转动，另一部分旋翼逆时针转动，中央控制器协调各个电机的转速而控制整个飞行器的飞行动作。各旋翼之间的不同状态可以组成很多种组合方式，使飞行器的飞行模式丰富多样，能够自如做出各种飞行动作。常见的动作有垂直运动、水平运动等，而且水平运动的方向可以是任意方向（即水平运动方向可以是与机身前方方向形成0～360°任意一种夹角），其中水平运动的移动速度较高，垂直上升运动的移动速度相对较低。

常见的四轴飞行器玩具设有水平自动避障功能单元，而且为了适应水平运动飞行速度较高的特点，部分水平避障单元还采用反应速度较快、测量结果精准的激光测距单元,每套激光测距单元设有激光测距发射器和激光测距接收器，激光测距发射器和激光测距接收器固定安装在机身上，飞行时激光测距发射器不断发出激光信号，如果激光信号碰到障碍物并反射回到激光测距接收器，则可以根据反射时间精确快速测算出四轴飞行器玩具与障碍物的距离，由此进一步实现避障。为了实现前后左右方向的避障，现有四轴飞行器玩具一般设置有3～4套激光测距单元。相邻两对激光测距单元之间错开90°～120°。

然而，现有上述四轴飞行器玩具仍然存在以下不足：第一、由于水平运动的方向可以是360°任意一种方向，而激光测距单元只有3～4套，因而避障探测范围存在探测不到的盲区或死角；第二、由于缺乏竖向自动避障功能单元，当四轴飞行器玩具在室内飞行玩耍时，经常还会撞到天花板。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种全方位自动避障四轴飞行器玩具，它能实现全方位无死角探测障碍物，避免存在探测盲区的问题。

其目的可以按以下方案实现：一种全方位自动避障四轴飞行器玩具，包括机身主体，机身主体设有四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼、驱动旋翼转动的旋翼电机；机身主体设有中央控制器，中央控制器连接旋翼电机；还设有激光测距发射器、激光测距接收器和电路板，电路板设有测距数据处理电路，激光测距发射器和激光测距接收器的朝向为水平方向，激光测距发射器和激光测距接收器连接到测距数据处理电路，测距数据处理电路连接到中央控制器；

其特征在于：所述激光测距发射器和激光测距接收器的数量分别为一个；机身主体上方还能水平转动地安装有测距单元承载体，测距单元承载体设有竖向转轴，机身主体上还安装有驱动该竖向转轴及测距单元承载体转动的第二电机；激光测距发射器和激光测距接收器、电路板安装在所述测距单元承载体中并随同测距单元承载体转动；

在测距单元承载体还安装有竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器，竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器朝向上方，竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器也连接到测距数据处理电路。

所述测距单元承载体的外壳体还开设有供激光测距发射器、激光测距接收器、竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器与外界进行信号联系的镂空孔。

本实用新型具有以下优点和效果：

中央控制器可以根据旋翼电机的转速和旋转方向综合判断整个飞行器玩具水平飞行的方向，在此基础上，中央控制器可以通过第二电机控制测距单元承载体的转动角度，以使激光测距发射器和激光测距接收器的水平朝向刚好为四轴飞行器玩具水平飞行的方向，即能够实时地探测四到轴飞行器水平飞行方向上的障碍物，而且本实用新型只需利用一组激光测距发射器和激光测距接收器便能实现360°无死角探测，避免存在探测盲区的问题；另一方面，本实用新型能够利用竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器探测飞行器玩具上方的障碍物，避免撞到天花板，实现全方位自动避障；而且竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器可以和激光测距发射器和激光测距接收器共用一片电路板和同一套测距数据处理电路，节省成本，而且便于控制信号整合。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的整体立体结构示意图。

图2是测距单元承载体的立体结构示意图。

图3是测距单元承载体内部剖面结构示意图。

具体实施方式

图1、图2、图3所示的一种全方位自动避障四轴飞行器玩具包括机身主体1，机身主体1设有四个旋翼单元2，每个旋翼单元2包括有旋翼、驱动旋翼转动的旋翼电机；机身主体1设有中央控制器，中央控制器连接旋翼电机；还设有激光测距发射器31、激光测距接收器32和电路板6, 电路板6设有测距数据处理电路，激光测距发射器31和激光测距接收器32的朝向为水平方向，激光测距发射器31和激光测距接收器32连接到测距数据处理电路，测距数据处理电路连接到中央控制器；所述激光测距发射器31和激光测距接收器32的数量分别为一个；机身主体1上方还能水平转动地安装有测距单元承载体5，测距单元承载体5设有竖向转轴51，机身主体1上还安装有驱动该竖向转轴51及测距单元承载体5转动的第二电机；激光测距发射器31和激光测距接收器32、电路板6安装在所述测距单元承载体5中并随同测距单元承载体5转动；测距单元承载体5中还安装有竖向测距信号发射器41、竖向测距信号接收器42，竖向测距信号发射器41、竖向测距信号接收器42为超声波信号发射器，竖向测距信号发射器41和竖向测距信号接收器42都朝向上方，竖向测距信号发射器41、竖向测距信号接收器42也连接到测距数据处理电路；所述测距单元承载体5的外壳体还开设有供激光测距发射器31和激光测距接收器32、竖向测距信号发射器41、竖向测距信号接收器42与外界进行信号联系的镂空孔50。

Claims (2)

1.一种全方位自动避障四轴飞行器玩具，包括机身主体，机身主体设有四个旋翼单元，每个旋翼单元包括有旋翼、驱动旋翼转动的旋翼电机；机身主体设有中央控制器，中央控制器连接旋翼电机；还设有激光测距发射器、激光测距接收器和电路板，电路板设有测距数据处理电路，激光测距发射器和激光测距接收器的朝向为水平方向，激光测距发射器和激光测距接收器连接到测距数据处理电路，测距数据处理电路连接到中央控制器；

其特征在于：所述激光测距发射器和激光测距接收器的数量分别为一个；机身主体上方还能水平转动地安装有测距单元承载体，测距单元承载体设有竖向转轴，机身主体上还安装有驱动该竖向转轴及测距单元承载体转动的第二电机；激光测距发射器和激光测距接收器、电路板安装在所述测距单元承载体中并随同测距单元承载体转动；

在测距单元承载体还安装有竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器，竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器朝向上方，竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器也连接到测距数据处理电路。

2.根据权利要求1所述的全方位自动避障四轴飞行器玩具，其特征在于：所述测距单元承载体的外壳体还开设有供激光测距发射器、激光测距接收器、竖向测距信号发射器、竖向测距信号接收器与外界进行信号联系的镂空孔。

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