[實(shí)用新型]微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820151763.6
• 申請(qǐng)日: 2008-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN201249876Y
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫玉國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C33/02
• 分類號(hào): B64C33/02;G08C17/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種雙曲柄雙搖桿微型撲翼機(jī)構(gòu)的無(wú)線電遙控裝置。

背景技術(shù)

微型撲翼飛行器在空中飛行時(shí)非常像鳥的姿態(tài)，因而具有較好的隱蔽性，在軍事偵查領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前，受體積和重量的限制，難以采用機(jī)載自動(dòng)駕駛儀進(jìn)行飛行控制。因此，用無(wú)線的方式對(duì)微撲翼飛行器的飛行進(jìn)行遙控就顯得非常有意義。微撲翼飛行器的遙控主要包括撲翼機(jī)構(gòu)的遙控和方向舵的遙控。其中，尤以撲翼機(jī)構(gòu)的遙控為重要。因?yàn)椋湟盹w行器的升力和拉力全部由撲翼的撲動(dòng)產(chǎn)生。撲翼上下?lián)鋭?dòng)頻率的大小決定了升力的大小和飛行速度。而在撲翼的無(wú)線遙控方面，遙控距離短和遙控電路復(fù)雜等問(wèn)題急需解決。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)有微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置遙控距離短和遙控電路復(fù)雜的問(wèn)題，提出了一種新型微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置，在簡(jiǎn)化遙控電路設(shè)計(jì)的同時(shí)，使遙控距離可達(dá)1000米(空間無(wú)障礙)，與一般的基于SOC無(wú)線單片機(jī)的方案相比，控制距離遠(yuǎn)而控制成本低。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置，包括無(wú)線編碼發(fā)射器、接收解碼器、電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，操作鍵經(jīng)過(guò)無(wú)線編碼發(fā)射器后發(fā)出控制信號(hào)，接收解碼器接收信號(hào)后解碼輸出信號(hào)到電機(jī)控制器，由電機(jī)控制器發(fā)出信號(hào)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，無(wú)線編碼發(fā)射器包括編碼電路和高頻發(fā)射電路，編碼電路利用編碼芯片PT2262處理信號(hào)，用315MHz載波調(diào)制后輸出，進(jìn)入高頻發(fā)射電路通過(guò)23.5cm的拉桿式天線發(fā)射出去，接收解碼器包括高頻接收電路和解碼電路，解碼電路采用與PT2262匹配的PT2272-M4芯片，高頻接收電路接收信號(hào)輸入解碼電路解碼信號(hào)，將解碼信號(hào)輸入電機(jī)控制器。

所述電機(jī)控制器采用具有在系統(tǒng)編程功能的AT89S52，輸出三路控制信號(hào)分別控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L293D。所述編碼電路中編碼芯片PT2262的A0到A7為地址管腳設(shè)為“開路”狀態(tài)；管腳Vss接地；D3，D2，D1，D0管腳為指令輸入端，分別與SW1，SW2，SW3，SW4按鍵通過(guò)上拉電阻連接；TE管腳為發(fā)射使能管腳，低電平有效，與電源負(fù)極連接，OSC1、OSC2管腳連接振蕩電阻4.7兆歐姆，使振蕩時(shí)鐘頻率穩(wěn)定在315MHz的ISM頻段；信號(hào)通過(guò)315MHz的載波進(jìn)行調(diào)制后，由管腳DOUT輸出；DOUT的輸出信號(hào)輸入到高頻發(fā)射電路。所述解碼電路中的解碼芯片PT2272-M4的DIN管腳接高頻接收電路接收的調(diào)制波，通過(guò)內(nèi)部電路進(jìn)行解調(diào)以獲得發(fā)射的數(shù)據(jù)碼字；OSC1，OSC2管腳連接振蕩電阻，以產(chǎn)生315MH在的振蕩頻率；在D0，D1，D2，D3輸出管腳上按照數(shù)據(jù)碼字格式輸出相應(yīng)的電平信號(hào)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置控制距離遠(yuǎn)，遙控電路設(shè)計(jì)成本低，用戶還可以對(duì)該遙控裝置進(jìn)行軟件編程，以適應(yīng)不同撲翼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制的要求，具有相當(dāng)?shù)撵`活性。工作于315MHz的ISM頻段，該頻段屬于免付費(fèi)免申請(qǐng)的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療專用頻段，為用戶的使用提供了便利。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型雙曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置中無(wú)線編碼發(fā)射器原理框圖；

圖3是本實(shí)用新型微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置中接收解碼器與電機(jī)控制器原理框圖；

圖4是本實(shí)用新型微型撲翼機(jī)構(gòu)無(wú)線遙控裝置中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1是本實(shí)用新型的遙控對(duì)象——雙曲柄雙搖桿撲翼機(jī)構(gòu)。雙曲柄雙搖桿撲翼機(jī)構(gòu)，和單曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)以及空間搖桿機(jī)構(gòu)相比，具有對(duì)稱性好操作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。圖中，1為安裝在直流電機(jī)輸出軸上的小齒輪，2為減速大齒輪，3為曲柄，4為連桿，5為搖桿。機(jī)構(gòu)左右對(duì)稱，扇狀撲翼固定在左右搖桿上。翼展15cm。在機(jī)構(gòu)的幾何尺寸布局設(shè)計(jì)上滿足(1)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)要求的曲柄存在條件(2)鳥類飛行仿生學(xué)的要求：搖桿的擺動(dòng)角度大于50度，且上偏角大于下偏角。該機(jī)構(gòu)共有7個(gè)可動(dòng)構(gòu)件，9個(gè)低副，2個(gè)高副，運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)F＝3×7—2×9—1×2＝1。即只需要1個(gè)原動(dòng)件，在本例中原動(dòng)件為小齒輪1。當(dāng)直流電機(jī)帶動(dòng)小齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外嚙合齒輪2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)曲柄3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄3的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)連桿4的傳遞，轉(zhuǎn)化為撲翼5的上下?lián)鋭?dòng)。當(dāng)構(gòu)件5的撲動(dòng)頻率逐漸加大，獲得的升力隨之增大，完成起飛動(dòng)作。反之，當(dāng)構(gòu)件5的撲動(dòng)速度由高逐漸降低時(shí)，整個(gè)機(jī)構(gòu)獲得的空氣升力逐漸降低，完成降落動(dòng)作。