RU182586U1 - Модульный беспилотный летательный аппарат - Google Patents
Модульный беспилотный летательный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU182586U1 RU182586U1 RU2018111511U RU2018111511U RU182586U1 RU 182586 U1 RU182586 U1 RU 182586U1 RU 2018111511 U RU2018111511 U RU 2018111511U RU 2018111511 U RU2018111511 U RU 2018111511U RU 182586 U1 RU182586 U1 RU 182586U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- board
- boards
- motors
- engine
- connectors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
Abstract
Полезная модель относится к области авиамоделирования и любительской электроники, а именно к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Летательный аппарат выполнен из разъемных плат, соединенных между собой межплатными соединителями с фиксацией и включающих блок управления с основанием в виде платы управления, плату двигателей, расположенную под платой управления, и плату полезной нагрузки, расположенную под платой управления. Механическое соединение плат выполнено в виде межплатных соединителей с фиксацией, контактные штыри которых расположены перпендикулярно поверхностям плат. Соединение цепей платы полезной нагрузки и платы управления осуществляется через проходные соединения на плате двигателей, где окончания проходных соединений выполнены в виде соединителей, расположенных по обе стороны платы двигателей, а двигатели предназначены для приведения во вращение соответствующих винтов. Технический результат заключается в улучшении ремонтопригодности устройства и возможность быстрого изменения его конфигурации, например количества моторов или полезной нагрузки, без необходимости доработки корпуса/рамы/каркаса и выполнения лишних технологических операций. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области авиамоделирования и любительской электроники, а именно к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА).
Из уровня техники известны летательные аппараты вертикального взлета -мультикоптеры, включающие в себя корпус, силовую установку из двигателей, расположенных на консолях, полетный контроллер, а также полезную нагрузку (например, патент США №9493235, опубликованный 15.11.2016; заявка на выдачу патента США №2018008891, опубликованная, 11.01.2018).
Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является БПЛА, описанный в патенте Кореи №101623410 (опубликован 23.05.2016), включающий корпус, в который встроены печатные платы, соединенные с платой управления посредством штыревого разъемного соединения.
Недостатки известных решений заключаются в следующем:
- производимые серийно различные летающие игрушки-коптеры являются готовыми к использованию решениями, которые не предполагают или предполагают ограниченные возможности их доработки/модификации;
- производимые наборы-конструкторы для сборки БПЛА сложны в использовании: необходимо отдельно собирать корпус/раму БПЛА, отдельно собирать электрическую схему с применением пайки, что повышает трудоемкость и снижает образовательную ценность таких наборов;
- отсутствуют универсальные типоразмеры деталей, для разработки собственной модели БПЛА, нужно выбирать детали из сотен различных позиций.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в создании универсального устройства, пригодного для создания летательных аппаратов с характеристиками по выбору пользователя.
Поставленная задача решается выполнением беспилотного летательного аппарата в виде модульной платформы с взаимозаменяемыми сменными платами.
Техническим результатом патентуемого решения является улучшение ремонтопригодности устройства и возможность быстрого изменения его конфигурации, например, количества моторов или полезной нагрузки, без необходимости доработки корпуса/рамы/каркаса и выполнения лишних технологических операций (например, распаивание, пайка, завинчивание и т.д.).
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции модульного беспилотного летательного аппарата, выполненного из разъемных плат, соединенных между собой межплатными соединителями с фиксацией. Устройство содержит блок управления с основанием в виде платы управления, плату двигателей, расположенную под платой управления, и плату полезной нагрузки, расположенную под платой управления. Механическое соединение плат выполнено путем использования межплатных соединителей с фиксацией, контактные штыри которых расположены перпендикулярно поверхностям плат, а соединение цепей платы полезной нагрузки и платы управления осуществляется через проходные соединения на плате двигателей, где окончания проходных соединений выполнены в виде соединителей, расположенных по обе стороны платы двигателей, а двигатели предназначены для приведения во вращение соответствующих винтов.
При этом платы выполнены осесимметричными, а установка межплатных соединителей на всех платах и двигателей на плате двигателей осуществлена с соблюдением вращательной симметрии, причем соединители для подключения аккумуляторных батарей и внешних управляющих сигналов выполнены соединенными с платой управления через плату двигателей или непосредственно на плате двигателей.
В частном случае реализации, устройство содержит от трех до восьми двигателей. В другом частном случае реализации, устройство снабжено винтами с фиксированным или с переменным (регулируемым) шагом, установленными на осях двигателей, которые могут быть выполнены бесколлекторными. При этом плата двигателей может дополнительно содержать регуляторы скорости вращения каждого из двигателей, выполненные чувствительными к величине входного напряжения либо к ШИМ-сигналу, поступающему от платы управления.
Плата двигателей может также содержать блоки управления ориентацией осей двигателей, а двигатели могут быть выполнены в виде коллекторных/бесколлекторных электрических двигателей или двигателей внутреннего сгорания, двигателей внешнего сгорания, реактивных двигателей, двигателей с инерционным и/или механическим приводом, двигателей с гидравлическим и/или пневматическим приводом.
За счет того, что между собой платы соединяются совмещением и механическим защелкиванием соответствующих разъемов конструкции, нет необходимости пайки и использования дополнительных монтажных элементов электрической схемы. Соединительные разъемы с установленными на них механическими предохранителями выполняют демпфирующую роль при аварийном падении аппарата и позволяют избежать повреждений элементной базы. Такой подход позволяет снизить сложность и трудоемкость сборки/разборки аппарата и замены модулей, а также повысить надежность и снизить вес и стоимость всей конструкции.
Конструкция предложенной модульной БПЛА платформы отличается от известных из уровня техники наборов для сборки БПЛА отсутствием отдельной рамы/корпуса аппарата, отдельного набора электрических компонентов, модулей и проводки для сборки и монтажа посредством пайки. Вся конструкция выполнена в виде многослойных печатных плат, а платы одновременно являются и силовой несущей конструкцией и содержат в себе электронную схему. От серийно производимых БПЛА предлагаемая платформа также отличается универсальной модульностью: все платы взаимозаменяемы - можно использовать разные типы приемников и полетных контроллеров, разные моторные платы, а также взаимозаменяемые платы шасси с разной полезной нагрузкой на одном и том же аппарате путем простой замены соответствующих плат.
Далее решение поясняется ссылками на чертежи, на которых приведено следующее.
Фиг. 1 - общий вид модульного беспилотного летательного аппарата.
Фиг. 2 - элементы модульного беспилотного летательного аппарата в разобранном виде.
Модульный беспилотный летательный аппарат выполнен из разъемных плат, соединенных между собой межплатными соединителями с фиксацией.
Предлагаемое устройство включает в себя:
плату управления 1 с инерциальной навигационной системой, приемником радиоуправления и регулятором хода электродвигателей;
плату двигателей 2 с установленными электродвигателями 3, воздушными винтами 7, интегрированными проводящими и вспомогательными элементами электрической цепи, защитой воздушных винтов;
плату полезной нагрузки 4, например, шасси с установленной программируемой микроконтроллерной платой (совместимой со средой Arduino IDE), системой светодиодной и звуковой индикации режимов полета и работы бортовой аппаратуры, светодиодным цифровым индикатором, установленными демпфирующими посадочными ножками; литий-полимерный аккумулятор.
Вместо модуля шасси с программируемой микроконтроллерной платой, может подключаться:
- модуль полетов от первого лица состоящий из камеры, передающей радиоаппаратуры и вспомогательных электронных узлов и компонентов;
- модуль захвата/сброса груза; -модуль компьютерного зрения
и другие модули полезной нагрузки.
Устройство снабжено винтами 7 с фиксированным или с переменным (регулируемым) шагом, установленными на осях двигателей.
Платы всех модулей выполнены многослойными из фольгированного стеклотекстолита (или другого электроизоляционного материала), на которых разведены силовые проводящие цепи и смонтированы электрические компоненты и узлы аппарата.
Механическое соединение плат выполнено путем использования межплатных соединителей 5 с фиксацией, контактные штыри которых расположены перпендикулярно поверхностям плат. Межплатные соединители выполнены в виде PLS/PLHD разъемов с механическими предохранителями. Платы 1, 2, 4 соединяются совмещением и механическим защелкиванием соответствующих разъемов.
Платы выполнены осесимметричными, а установка межплатных соединителей на всех платах и двигателей на плате двигателей осуществлена с соблюдением вращательной симметрии, причем соединители для подключения аккумуляторных батарей и внешних управляющих сигналов выполнены соединенными с платой управления через плату двигателей или непосредственно на плате двигателей.
Соединение цепей платы полезной нагрузки и платы управления осуществляется через проходные соединения 6 на плате двигателей 2, где окончания проходных соединений выполнены в виде соединителей, расположенных по обе стороны платы двигателей.
Двигатели 3 предназначены для приведения во вращение соответствующих винтов 7.
Устройство содержит от трех до восьми двигателей. При этом плата двигателей может дополнительно содержать регуляторы скорости вращения каждого из двигателей, выполненные чувствительными к величине входного напряжения либо к ШИМ-сигналу, поступающему от платы управления.
Плата двигателей может также содержать блоки управления ориентацией осей двигателей, а двигатели могут быть выполнены в виде коллекторных/бесколлекторных электрических двигателей или двигателей внутреннего сгорания, двигателей внешнего сгорания, реактивных двигателей, двигателей с инерционным и/или механическим приводом, двигателей с гидравлическим и/или пневматическим приводом.
От серийно производимых БПЛА предлагаемая платформа отличается отсутствием отдельной рамы/корпуса аппарата, отдельного набора электрических компонентов, модулей и проводки для сборки и монтажа посредством пайки, а также универсальной модульностью: все платы взаимозаменяемы - можно использовать разные типы приемников и полетных контроллеров, разные моторные платы, а также взаимозаменяемые платы шасси с разной полезной нагрузкой на одном и том же аппарате путем простой замены соответствующих плат.
Таким образом, предложена надежная и простая в эксплуатации беспилотная платформа для сборки БПЛА различных типов и назначений.
Claims (6)
1. Модульный беспилотный летательный аппарат, характеризующийся тем, что выполнен из разъемных плат, соединенных между собой межплатными соединителями с фиксацией и включающих блок управления с основанием в виде платы управления, плату двигателей, расположенную под платой управления, и плату полезной нагрузки, расположенную под платой управления, механическое соединение плат выполнено в виде межплатных соединителей с фиксацией, контактные штыри которых расположены перпендикулярно поверхностям плат, а соединение цепей платы полезной нагрузки и платы управления осуществляется через проходные соединения на плате двигателей, где окончания проходных соединений выполнены в виде соединителей, расположенных по обе стороны платы двигателей, а двигатели предназначены для приведения во вращение соответствующих винтов.
2. Модульный беспилотный летательный аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что платы выполнены осесимметричными, а установка межплатных соединителей на всех платах и двигателей на плате двигателей осуществлена с соблюдением вращательной симметрии, причем соединители для подключения аккумуляторных батарей и внешних управляющих сигналов выполнены соединенными с платой управления через плату двигателей или непосредственно на плате двигателей.
3. Модульный беспилотный летательный аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что содержит от трех до восьми двигателей.
4. Модульный беспилотный летательный аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что снабжен винтами с фиксированным или с переменным шагом, установленными на осях двигателей.
5. Модульный беспилотный летательный аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что плата двигателей содержит регуляторы скорости вращения каждого из двигателей, выполненные чувствительными к величине входного напряжения либо к сигналу широтно-импульсной модуляции, поступающему от платы управления.
6. Модульный беспилотный летательный аппарат по п. 1, характеризующийся тем, что плата двигателей содержит блоки управления ориентацией осей двигателей, а двигатели выполнены в виде коллекторных или бесколлекторных электрических двигателей или двигателей внутреннего сгорания, двигателей внешнего сгорания, реактивных двигателей, двигателей с инерционным и/или механическим приводом, двигателей с гидравлическим и/или пневматическим приводом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111511U RU182586U1 (ru) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Модульный беспилотный летательный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111511U RU182586U1 (ru) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Модульный беспилотный летательный аппарат |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU182586U1 true RU182586U1 (ru) | 2018-08-23 |
Family
ID=63255530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018111511U RU182586U1 (ru) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Модульный беспилотный летательный аппарат |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU182586U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223261U1 (ru) * | 2023-06-20 | 2024-02-09 | Закрытое Акционерное Общество "Авиэтка" | Беспилотный летательный аппарат в виде квадрокоптера |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU53649U1 (ru) * | 2005-12-02 | 2006-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет ЮУрГУ | Беспилотный летательный аппарат |
| RU2339543C1 (ru) * | 2007-04-27 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АЙСЕНС" | Летательный микроаппарат |
| RU150667U1 (ru) * | 2014-09-30 | 2015-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Многоцелевой беспилотный летательный аппарат среднего радиуса действия |
| KR101623410B1 (ko) * | 2015-01-20 | 2016-05-23 | 주식회사 베이리스 | 멀티콥터를 위한 보드 적층 모듈 및 그 모듈을 이용한 멀티콥터 |
| US9493235B2 (en) * | 2002-10-01 | 2016-11-15 | Dylan T X Zhou | Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device |
| RU2607675C1 (ru) * | 2015-10-19 | 2017-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Крупноразмерная аэродинамическая модель |
-
2018
- 2018-03-30 RU RU2018111511U patent/RU182586U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9493235B2 (en) * | 2002-10-01 | 2016-11-15 | Dylan T X Zhou | Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device |
| RU53649U1 (ru) * | 2005-12-02 | 2006-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет ЮУрГУ | Беспилотный летательный аппарат |
| RU2339543C1 (ru) * | 2007-04-27 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АЙСЕНС" | Летательный микроаппарат |
| RU150667U1 (ru) * | 2014-09-30 | 2015-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Многоцелевой беспилотный летательный аппарат среднего радиуса действия |
| KR101623410B1 (ko) * | 2015-01-20 | 2016-05-23 | 주식회사 베이리스 | 멀티콥터를 위한 보드 적층 모듈 및 그 모듈을 이용한 멀티콥터 |
| RU2607675C1 (ru) * | 2015-10-19 | 2017-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Крупноразмерная аэродинамическая модель |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU223261U1 (ru) * | 2023-06-20 | 2024-02-09 | Закрытое Акционерное Общество "Авиэтка" | Беспилотный летательный аппарат в виде квадрокоптера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10093418B2 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| EP3272652B1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| US20080210809A1 (en) | Electrical system for unmanned vehicles | |
| US11498677B2 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| CN107703961A (zh) | 用于飞行无人机的集成控制/命令模块 | |
| US10179647B1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| US20210300558A1 (en) | Power supply assembly | |
| AU2018372208B2 (en) | Wing structure and attachment to frame for unmanned aerial vehicles | |
| CN205469856U (zh) | 电源组件、无人飞行器及遥控移动装置 | |
| CA2815850A1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| CN104724286A (zh) | 一种球形飞行器 | |
| CN205060006U (zh) | 一种四旋翼无人机 | |
| CN203318686U (zh) | 一种航模飞行器航拍云台 | |
| CN106985997B (zh) | 一种隔振微型四旋翼飞行器 | |
| RU182586U1 (ru) | Модульный беспилотный летательный аппарат | |
| CN206494123U (zh) | 一种飞行器 | |
| CN107719685A (zh) | 云台、拍摄组件及无人飞行器 | |
| KR101665236B1 (ko) | 무인 비행체의 멀티 로터 프레임 및 이를 이용한 프레임의 조립 방법 | |
| KR101623410B1 (ko) | 멀티콥터를 위한 보드 적층 모듈 및 그 모듈을 이용한 멀티콥터 | |
| EP3446974A1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| CN211685671U (zh) | 一种摄影无人机 | |
| CN207631490U (zh) | 云台、拍摄组件及无人飞行器 | |
| CN105573196B (zh) | 一种基于刚柔一体化印制板的飞行控制器 | |
| CN205060007U (zh) | 一种便携式四旋翼无人机 | |
| CN111731465B (zh) | 一种无人机用机身框架式结构及无人机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190331 |