CN219077469U - 飞行器操纵手柄及飞行器操纵组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器操纵手柄及飞行器操纵组件，该飞行器操纵手柄包括：飞行器操纵手柄，包括：基座；操纵件，可活动的设置于基座上，操纵件用于控制飞行器的前飞速率，操纵件在基座上的活动方式为转动或移动；及升降输入结构，集成在操纵件上，升降输入结构用于控制飞行器在高度方向上的升降。利用本实用新型的飞行器操控手柄控制垂直起降固定翼飞行器时，在垂直起降阶段，利用升降输入结构输入升降指令，就能够控制飞行器的升降，向操纵件施加作用力，就能控制飞行器的前飞速率；在进入平飞阶段后，飞行器无需在升降，仍然通过操纵操纵件活动进行前飞速率的控制，有利于避免飞行员因模式不同引起的不当操作，提高飞行安全性。

Description

飞行器操纵手柄及飞行器操纵组件

技术领域

本实用新型属于飞行器的操控领域，尤其涉及飞行器操纵手柄及飞行器操纵组件。

背景技术

垂直起降固定翼飞行器在起飞阶段采用多旋翼或直升机锤击起降的方式飞行，在巡航平飞阶段采用固定翼水平飞行的方式。但固定翼飞行器和垂直起降飞行器的操控方式不同，操纵习惯也不同：例如，固定翼飞行器通常采用操纵杆和脚蹬来操控飞行器，右手杆操控飞行器姿态，左手操控杆操控飞行器油门，脚蹬操控飞行器航向；而垂直起降的飞行器，右手杆操控飞行器前进方向，左手杆操控飞行器的飞行高度，脚蹬或左手杆来控制飞行器航向。

目前所有中大型垂直起降固定翼飞行器为了兼容两种飞行模式，都是采用分阶段的操控方式；垂直起降阶段，飞行器通过模式开关切换到垂直飞行模式，飞行器的操控方式与垂直飞行器相同；在水平飞行阶段，飞行器通过模式开关切换到固定翼模式，飞行的操控方式与固定翼操控方式相同。由于传统的飞行员一般都在一种类型的飞行器上大量练习，其操纵习惯也针对该种类型飞行器，因此两种飞行模式的切换给飞行员带来极大的操纵负担，而且在一些应急情况下，飞行员的长期练习的下意识操纵会处理掉很多应急情况，而两种不同的模式，飞行员没办法下意识快速应急处置，操纵不当会带来灾难性后果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种飞行器操纵手柄及飞行器操纵组件，以降低飞行员操作不当的几率。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

飞行器操纵手柄，包括：

基座；

操纵件，可活动的设置于所述基座上，所述操纵件用于控制飞行器的前飞速率，所述操纵件在所述基座上的活动方式为转动或移动；及

升降输入结构，集成在所述操纵件上，所述升降输入结构用于控制飞行器在高度方向上的升降。

可选的，所述操纵件的活动位置包括第一基准位，所述操纵件的活动方向包括沿第一基准位的不同方向活动的第一活动方向和第二活动方向；

其中，所述操纵件向第一活动方向活动的活动量关联飞行器的前飞速率的增量，所述操纵件向第二活动方向活动的活动量关联飞行器前飞速率的减量。

可选的，所述基座上还设置有锁止机构，所述操纵件从第一基准位向所述第二活动方向活动的锁止位置包括第一止锁位置；

当所述操纵件在外力作用下向第二方向活动时，所述操纵件被所述锁止机构锁止在所述第一止锁位置。

可选的，所述操纵件从第一基准位向所述第二活动方向活动的锁止位置还包括第二止锁位置，所述第一止锁位置位于所述第二止锁位置和所述第一基准位之间，所述锁止机构包括：

止位件，活动设置于所述基座上，所述止位件的活动位置包括常态位和极限位，所述止位件在所述基座上的活动方式为转动或移动；

弹性件，用于提供驱使所述止位件保持在所述常态位的弹性力；

其中，所述操纵件上设置有用于接触所述止位件的力作用部；当所述操纵件位于所述第一止锁位置时，所述力作用部接触所述止位件，且所述止位件位于所述常态位；当所述操纵件在外力作用下克服所述弹性力从所述第一止锁位置向所述第二止锁位置活动时，所述力作用部推挤所述止位件向所述极限位活动；当所述操纵件位于所述第二止锁位置时，所述止位件锁紧位于所述极限位，并锁紧所述力作用部。

可选的，所述操纵件可转动的设置于所述基座上，所述力作用部位凸设于所述操纵件上；

所述止位件可转动的设置于所述基座上，所述止位件具有第一止位面和锁紧沟槽，所述第一止位面与所述锁紧沟槽相邻；

当所述操纵件位于所述第一止锁位置时，所述力作用部抵靠在所述第一止位面上；当所述操纵件从所述第一止锁位置向所述第二止锁位置活动时，所述力作用部相对所述第一止位面滑移进入所述锁紧沟槽；当所述操纵件位于所述第二止锁位时，所述力作用部被卡在所述锁紧沟槽内。

可选的，所述操纵件包括相对固定连接的握持部和连接部，所述连接部可移动或可转动的设置于所述基座上，所述升降输入结构为升降输入元件，所述升降输入元件设置于所述握持部上。

可选的，所述操纵件包括的握持部和连接部，所述连接部可移动的设置于所述基座上，所述握持部能够相对连接部俯仰转动，所述升降输入结构为所述握持部与所述连接部之间的俯仰转动结构。

可选的，所述升降输入结构为升降输入元件，所述升降输入元件具有拨动部，以所述拨动部的初始位置为第二基准位，所述拨动部包括沿第二基准位不同方向拨动的第一拨动方向和第二拨动方向；

其中，所述拨动部向第一拨动方向被拨动的拨动量关联飞行器的爬升参数，所述拨动部向所述第二拨动方向被拨动的拨动量关联飞行器的下降参数。

可选的，所述升降输入元件为可按压可拨动的电位器，所述拨动部在按压方向上的位置包括初始位和下压位，当所述拨动部被按压至所述下压位时，所述飞行器的高度配平清零。

可选的，所述升降输入元件配置有第一传感器，所述第一传感器用于测量所述拨动部向第一拨动方向或第二拨动方向被拨动的拨动量。

可选的，所述操纵件还配置有第二传感器，所述第二传感器用于测量所述操纵件相对所述基座活动的活动量。

相应的，本实用新型还提供一种飞行器操纵组件，包括左操纵手柄和右操纵手柄，在所述左操纵手柄和所述右操纵手柄中，其中一操纵手柄为上述任一种所述的飞行器操纵手柄。

利用本实用新型的飞行器操控手柄控制垂直起降固定翼飞行器时，在垂直起降阶段，只要握持操纵件，利用升降输入结构输入升降指令，就能够控制飞行器的升降，向操纵件施加作用力，使操纵件执行相应的活动动作，就能控制飞行器的前飞速率；在进入平飞阶段后，仍然利用通过操纵该操纵件活动进行前飞速率的控制，从垂直阶段到飞行阶段的整个过程，不会因一个动作产生不同的操纵结果，有利于避免飞行员因模式不同引起的不当操作，提高飞行安全性。

本实用新型的飞行器操纵组件包括该飞行器操纵手柄，也有利于减少飞行员的不当操作，提高飞行安全性。

附图说明

图1为本实用新型的飞行器操纵手柄的一示例性的结构示意图；

图2为图1的操纵手柄中操纵件位于第一基准位时的状态示意图；

图3为图1的操纵手柄中操纵件位于第一止锁位置时的状态示意图；

图4为图1的操纵手柄中操纵件位于第二止锁位置时的状态示意图；

图5为图1的操纵手柄拆除防护罩后的结构示意图；

图6为本实用新型的飞行器操纵手柄的另一示例性的结构示意图；

图7为本实用新型的飞行器操纵手柄的再一示例性的结构示意图。

附图标记说明：

100-基座、110-基座本体、120-防护罩、

200-操纵件、210-握持部、220-连接部、230-力作用部；

300-升降输入元件、310-拨动部；

400-锁止机构、410-止位件、411-第一止位面、412-锁紧沟槽、420-解锁部；

500-第二传感器。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，自始至终相同附图标记表示相同的组件。

结合参见图1、图6，本实用新型的飞行器操纵手柄，包括基座100、操纵件200和升降输入结构，操纵件200可活动的设置于所述基座100上，所述操纵件200用于控制飞行器的前飞速率，所述操纵件200在所述基座100上的活动方式为转动或移动；升降输入结构集成在所述操纵件200上，所述升降输入结构用于控制飞行器在高度方向上的升降。

利用本实用新型的飞行器操控手柄控制垂直起降固定翼飞行器时，在垂直起降阶段，只要握持操纵件200，利用升降输入结构输入升降指令，就能够控制飞行器的升降，向操纵件200施加作用力，使操纵件200执行相应的活动动作，就能控制飞行器的前飞速率；在进入平飞阶段后，不再利用升降输入结构操控飞行器升降，但仍然通过操纵该操纵件200活动进行前飞速率的控制，整个飞行阶段过程，不会因一个动作产生不同的操纵结果，有利于避免飞行员因模式不同引起的不当操作，提高飞行安全性。

相应的，本实用新型还可以提供一种飞行器操纵组件，包括左操纵手柄和右操纵手柄，在该左操纵手柄和右操纵手柄中，其中一操纵手柄为可以为上述或下述任一实施例的飞行器操纵手柄。

在实际实施过程中，上述或下述实施例中的飞行器操纵手柄可以作为左操纵手柄，相应的，可以将右操纵手柄配置为控制飞行器的俯仰、偏航和滚转，也就是控制飞行器的姿态，在进入平飞阶段后，即可利用右操纵手柄控制飞行器的飞行姿态，当飞行器的俯仰角度发生变化时，飞行器的飞行高度发生相应变化。当然，上述及下述实施例的飞行器操纵手柄也可以作为右操纵手柄，不过作为左操纵手柄更有利于飞行员快速适应此种方式，也有利于降低发生不当操纵的可能。

需要说明的是，在上述或下述各实施例中，除非另有限定的，操纵件200的“活动”通常表示转动或移动。

在一些实施例中，参见图1至图5、图6，所述操纵件200包括相对固定连接的握持部210和连接部220，所述连接部220可转动或可移动的设置于所述基座100上，所述升降输入结构为升降输入元件300，所述升降输入元件300设置于所述握持部210上。

在另一些实施例中，参见图7，所述操纵件200包括的握持部210和连接部220，所述连接部220可移动的设置于所述基座100上，所述握持部210能够相对连接部220俯仰转动，所述升降输入结构为所述握持部210与所述连接部220之间的俯仰转动结构。

在一些实施例中，参见图1、图6，所述升降输入结构为升降输入元件300，所述升降输入元件300具有拨动部310，以所述拨动部310的初始位置为第二基准位，所述拨动部310包括沿第二基准位不同方向拨动的第一拨动方向和第二拨动方向；其中，所述拨动部310向第一拨动方向被拨动的拨动量关联飞行器的爬升参数，所述拨动部310向所述第二拨动方向被拨动的拨动量关联飞行器的下降参数。此种飞行器操纵手柄，只需要拨动该拨动部310就能进行飞行器的升降控制，操控过程中，可以手握操控手柄，利用大拇指控制拨动部310的拨动，复合人体工学，操控方便。

譬如，图1中，该第一拨动方向为上拨方向，对应飞行器的爬升，第二拨动方向为下拨方向，对应飞行器的下降，操纵体验很直观。

需要说明的是，此处的爬升参数和下降参数中的“参数”可以为升降速率或升降速率的变化率。

在一些实施例中，所述升降输入元件300为可按压可拨动的电位器，所述拨动部310在按压方向上的位置包括初始位和下压位，当所述拨动部310被按压至所述下压位时，所述飞行器的高度配平清零。此时，操纵件200上集成了飞行器高度配平清零的功能，在进行高度配平清零时也无需切换模式，也有利于降低飞行员操作不当的几率。

需知，实际实施过程中，可按压可拨动的电位器可以采用现有电位器，例如三态传感器，具体结构并不为本公开的创新点，此处不做赘述。

此种方式中，相当于升降输入元件300能够控制飞行器在高度方向上的悬停；在另一些实施例中，若升降输入元件300并非可按压可波动的电位器(图未示)，那么可以在操纵件200上集成悬停按钮，通过按压该悬停按钮，使飞行器能够在高度方向上悬停。当然，无论采用何种方式，在飞行器在从垂直起降阶段进入平飞阶段的过程中，都需要飞行器先再高度方向上悬停，以实现垂直起降和平飞的过渡。

在另一些实施例中(图未示)，若升降输入元件300并非电位器，也并非传感器，而是纯结构元件，那么所述升降输入元件300需要配置第一传感器(图未示)，该第一传感器用于测量所述拨动部310的向第一拨动方向拨动或第二方向拨动被拨动的拨动量。此时，该第一传感器可以为旋转式电位器，也可以为角度编码器等，只要能够直接或间接采集到拨动部310的拨动量均可。

在还有一些实施例中，若升降输入结构为上述描述中握持部210与所述连接部220之间的俯仰转动结构，则需要在握持部210和连接部220之间设置第一传感器。此时，该第一传感器可以也为旋转式电位器或角度编码器等。

在一些实施例中，结合参见图1、图5，所述操纵件200还配置有第二传感器500，所述第二传感器500用于测量所述操纵件200相对所述基座100活动的活动量。在实际实施过程中，若操纵件200相对基座100活动的活动方式为转动，则第二传感器500可以为旋转式电位器，也可以为角度编码器等；若操纵器相对基座100活动的活动方式为移动，则第二传感器500可以为位移传感器、测距传感器等。

结合参见图1、图5，基座100包括基座本体110和防护罩120，基座本体110具有面板，操纵件200的大部分结构位于面板上方裸露，操纵件200的其余结构贯穿面板位于面板下方，并被罩于防护罩120内，第二传感器500也位于防护罩120内，防护罩120能够对第二传感器500及位于防护罩120内的其他结构起到防护作用。

在一些实施例中，结合参见图1至图4，所述操纵件200的转动位置包括第一基准位，所述操纵件200的转动方向包括沿第一基准位的不同方向转动的第一转动方向和第二转动方向；其中，所述操纵件200向第一转动方向转动的转动量关联飞行器前飞速率的增量，所述操纵件200向第二转动方向转动的转动量关联飞行器前飞速率的减量。

譬如，该第一转动方向可以为推动操纵件200向前转动的方向，第二转动方向可以为拉动操作间向后转动的方向，也就是通过前推操纵件200可以加大飞行器的前飞速率，通过后拉操纵件200可以使飞行器的前飞速率降低，操控方便。当然，在实际实施过程中，该第一转动方向和第二转动方向也可以不采用前后转动的方式，而采用其他方向，但是前后方向作为活动方向更符合人体工学、也有利于飞行员更直观的操控飞行器，使飞行员快速适应此种操控手柄。

在另一些实施例中，参见图6、图7，所述操纵件200的移动位置包括第一基准位，所述操纵件200的移动方向包括沿第一基准位的不同方向移动的第一移动方向和第二移动方向；其中，所述操纵件200向第一移动方向移动的移动量关联飞行器前飞速率的增量，所述操纵件200向第二移动方向移动的移动量关联飞行器前飞速率的减量。为便于理解，该第一移动方向可以为推动操纵件200向前移动的方向，第二移动方向可以为拉动操纵杆向后移动的方向。

图7中，对应的升降输入结构为握持部220能够相对连接部220俯仰转动的结构。图6中，对应的升降输入结构为集成在操纵件200上的升降输入元件300。

需要说明的是，通常，若操纵件200可转动的设置于基座上，则对应的升降输入结构不会采用前述的俯仰结构，这是由于有种此种方式可能会引起错误操控。

在一些实施例中，结合参见图1至图5，所述基座100上还设置有锁止机构400，所述操纵件200从第一基准位向所述第二活动方向活动的锁止位置包括第一止锁位置；当所述操纵件200在外力作用下向第二方向活动时，所述操纵件200被所述锁止机构400锁止在所述第一止锁位置。此种结构，在飞行器飞行过程中，若降低前飞速率，则操纵该操纵件200向第二活动方向转动或移动。

在一些实施例中，结合参见图1至图5，所述操纵件200从第一基准位向所述第二活动方向活动的锁止位置还包括第二止锁位置，所述第一止锁位置位于所述第二止锁位置和所述第一基准位之间，所述锁止机构400包止位件410和弹性件，止位件410活动设置于所述基座100上，所述止位件410的活动位置包括常态位和极限位，所述止位件410在所述基座100上的活动方式为转动或移动；弹性件用于提供驱使所述止位件410保持在所述常态位的弹性力；所述操纵件200上设置有用于接触所述止位件410的力作用部230。

当所述操纵件200位于所述第一止锁位置时，所述力作用部230接触所述止位件410，且所述止位件410位于所述常态位；当所述操纵件200在外力作用下克服所述弹性力从所述第一止锁位置向所述第二止锁位置活动时，所述力作用部230推挤所述止位件410向所述极限位活动；当所述操纵件200位于所述第二止锁位置时，所述止位件410锁紧位于所述极限位，并锁紧所述力作用部230。

此种结构，使得若飞行器达到第一止锁位置后前飞速率仍然未能降低至预期速率，则可以加大对操纵力，使操纵件200向第二止锁位置转动或移动，进一步降低前飞速率，此过程可以在前方障碍物距离较近时执行，类似于急刹，有利于提高飞行器飞行的安全性。

为便于理解，在一些实施例中，结合参见图1至图5，所述操纵件200可转动的设置于所述基座100上，所述力作用部230位凸设于所述操纵件200上；所述止位件410可转动的设置于所述基座100上，所述止位件410具有第一止位面411和锁紧沟槽412，所述第一止位面411与所述锁紧沟槽412相邻，此时，该弹性件可以为扭簧。

当所述操纵件200位于所述第一止锁位置时，所述力作用部230抵靠在所述第一止位面411上；当所述操纵件200从所述第一止锁位置向所述第二止锁位置活动时，所述力作用部230相对所述第一止位面411滑移进入所述锁紧沟槽；当所述操纵件200位于所述第二止锁位时，所述力作用部230被卡在所述锁紧沟槽412内，若停止向操纵件200施压，在弹性件的作用下，力作用部230仍被限位在锁紧沟槽412内。

须知，虽然图1至图5中仅示例了操纵件200可转动设置于基座100上，止位件410也可转动设置于基座100上的方式，在实际实施过程中，并不排除如下几种方式：操纵件200可移动设置于基座100上，止位件410可移动的设置于基座100上；操纵件200可转动的设置于基座100上，止位件410可移动的设置于基座100上；操纵件200可移动的设置于基座100上，止位件410可转动的设置于基座100上。

在一些实施例中，图1中，该力作用部230设置于连接部220上，使得作用部相对握持部210相对远离，避免了力作用部230对握持动作产生不良影响。

在一些实施例中，所述止位件410上还设置有用于向弹性件施加解锁力矩的解锁部420。当然，在实际实施过程中，也可以不设置该解锁部，直接扳动该止位件，但设置该解锁部的方式显然更便于进行解锁操作，更省力。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.飞行器操纵手柄，其特征在于，包括：

基座；

操纵件，可活动的设置于所述基座上，所述操纵件用于控制飞行器的前飞速度，所述操纵件在所述基座上的活动方式为转动或移动；及

升降输入结构，集成在所述操纵件上，所述升降输入结构用于控制飞行器在高度方向上的升降。

2.根据权利要求1所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述操纵件的活动位置包括第一基准位，所述操纵件的活动方向包括沿第一基准位活动的第一活动方向和第二活动方向；

其中，所述操纵件向第一活动方向活动的活动量关联飞行器前飞速率的增量，所述操纵件向第二活动方向活动的活动量关联飞行器前飞速率的减量。

3.根据权利要求2所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述基座上还设置有锁止机构，所述操纵件从第一基准位向所述第二活动方向活动的锁止位置包括第一止锁位置；

当所述操纵件在外力作用下向第二方向活动时，所述操纵件被所述锁止机构锁止在所述第一止锁位置。

4.根据权利要求3所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述操纵件从第一基准位向所述第二活动方向活动的锁止位置还包括第二止锁位置，所述第一止锁位置位于所述第二止锁位置和所述第一基准位之间，所述锁止机构包括：

止位件，活动设置于所述基座上，所述止位件的活动位置包括常态位和极限位，所述止位件在所述基座上的活动方式为转动或移动；

弹性件，用于提供驱使所述止位件保持在所述常态位的弹性力；

其中，所述操纵件上设置有用于接触所述止位件的力作用部；当所述操纵件位于所述第一止锁位置时，所述力作用部接触所述止位件，且所述止位件位于所述常态位；当所述操纵件在外力作用下克服所述弹性力从所述第一止锁位置向所述第二止锁位置活动时，所述力作用部推挤所述止位件向所述极限位活动；当所述操纵件位于所述第二止锁位置时，所述止位件锁紧位于所述极限位，并锁紧所述力作用部。

5.根据权利要求4所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：

所述操纵件可转动的设置于所述基座上，所述力作用部位凸设于所述操纵件上；

所述止位件可转动的设置于所述基座上，所述止位件具有第一止位面和锁紧沟槽，所述第一止位面与所述锁紧沟槽相邻；

当所述操纵件位于所述第一止锁位置时，所述力作用部抵靠在所述第一止位面上；当所述操纵件从所述第一止锁位置向所述第二止锁位置活动时，所述力作用部相对所述第一止位面滑移进入所述锁紧沟槽；当所述操纵件位于所述第二止锁位时，所述力作用部被卡在所述锁紧沟槽内。

6.根据权利要求1所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：

所述操纵件包括相对固定连接的握持部和连接部，所述连接部可移动或可转动的设置于所述基座上，所述升降输入结构为升降输入元件，所述升降输入元件设置于所述握持部上；

或

所述操纵件包括的握持部和连接部，所述连接部可移动的设置于所述基座上，所述握持部能够相对连接部俯仰转动，所述升降输入结构为所述握持部与所述连接部之间的俯仰转动结构。

7.根据权利要求1所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述升降输入结构为升降输入元件，所述升降输入元件具有拨动部，以所述拨动部的初始位置为第二基准位，所述拨动部包括沿第二基准位不同方向拨动的第一拨动方向和第二拨动方向；

其中，所述拨动部向第一拨动方向被拨动的拨动量关联飞行器的爬升参数，所述拨动部向所述第二拨动方向被拨动的拨动量关联飞行器的下降参数。

8.根据权利要求7所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述升降输入元件为可按压可拨动的电位器，所述拨动部在按压方向上的位置包括初始位和下压位，当所述拨动部被按压至所述下压位时，所述飞行器的高度配平清零。

9.根据权利要求7所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述升降输入元件配置有第一传感器，所述第一传感器用于测量所述拨动部向第一拨动方向或第二拨动方向被拨动的拨动量。

10.根据权利要求1所述的飞行器操纵手柄，其特征在于：所述操纵件还配置有第二传感器，所述第二传感器用于测量所述操纵件相对所述基座活动的活动量。

11.飞行器操纵组件，其特征在于：包括左操纵手柄和右操纵手柄，在所述左操纵手柄和所述右操纵手柄中，其中一操纵手柄为权利要求1-10中任一项所述的飞行器操纵手柄。

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