[實用新型]一種基于體感控制模式的微型四翼飛行器

有效

• 申請號: 201521041524.1
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN205229807U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 石俊生;李希才;字崇德;冀孟恩;楊歡;李紹波;鄧智威
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種微型四翼飛行器，特別涉及一種基于體感控制模式的微型四翼飛行器，屬于微型飛行器控制技術領域。

背景技術

目前，公知的微型四翼飛行器的構造是由遙控器、接收機、控制主板、驅動電路、動力電機組成。四翼飛行器處于飛行狀態時，通過撥動遙控器的方向舵，可以引導飛行器的俯仰橫滾和偏航運動。但是，由于人們的潛意識里往往對遙桿與方位之間的映射不敏感，特別是遇到緊急情況或新手操控時，容易造成操作幅度過大、飛行器無法穩定飛行的問題，甚至使人陷入手忙腳亂的困境，最終釀成飛行事故。

采用體感控制模式的微型四翼飛行器能夠有效解決操控人員潛意識里搖桿與方位映射不敏感的問題，可輕松、便捷、準確的調整飛行器的飛行狀態，此外，可以最大限度的杜絕飛行事故。

發明內容

為解決現有搖桿式遙控器對微型四翼飛行器操控不直觀的問題，本實用新型提供一種基于體感控制模式的四翼飛行器。所述體感控制模式指擁有體感檢測功能的地面遙控器，該體感遙控器能夠檢測到偏轉或者傾斜的動作幅度，并快速地指引微型四翼飛行器在空中做相同幅度的動作。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種基于體感控制模式的微型四翼飛行器，其特征是包括地面體感遙控器和微型四翼飛行器。

所述地面體感遙控器由電源系統、MPU6050加速度傳感器、AVR單片機和NRF2.4G無線收發模塊組成；所述電源系統由3.7V的鋰電池和5V升壓電路組成，也可使用USB端口直接提供5V標準電壓，所述MPU6050加速度傳感器由（組成單元列舉）組成，所述NRF2.4G無線收發模塊由（組成單元列舉）組成。

所述微型四翼飛行器由接收機、發射機、電源模塊、飛控模塊、電機驅動模塊、動力電機組成；所述接收機由（組成單元列舉）組成,所述電源模塊由（組成單元列舉）組成，所述飛控模塊由（組成單元列舉）組成，所述電機驅動模塊由（組成單元列舉）組成。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：（1）地面體感遙控器采用MPU6050六軸傳感器和HMC5883芯片，可快速、準確采集遙控器偏轉、傾斜等幅度數據。（2）使用AVR單片機處理體感原始數據，依靠卡曼融合算法得到準確的三個維度體感控制量。（3）實用NRF2.4G的無線收發模塊可把體感控制量發送到四翼飛行器的接收端，無線傳輸距離長，且信號傳輸過程中抗干擾能力強。（4）飛控模塊和接收機均使用AVR單片機，主要用來讀取、解算、更新飛行狀態數據，此外，該單片機指導內部硬件中斷功能來產生PWM驅動信號，驅動四個大功率場效應管來控制四個空心杯直流電機的旋轉速度，從而達到控制微型四翼飛行器飛行姿態的目的。（5）微型四翼飛行器姿態調節過程采用經典的PID負反饋模式，姿態解算過程采用卡爾曼融合算法，可實現反應速度更快、控制更精確的功能。

附圖說明

圖1是本實用新型地面體感遙控器原理圖。

圖2是本實用新型MPU6050六軸傳感器和HMC5883原理圖。

圖3是本實用新型NRF2.4G無線收發模塊原理圖。

圖4是本實用新型微型四翼飛行器整體原理圖。

圖5是本實用新型接收機原理圖。

圖6是本實用新型空心杯直流電機驅動模塊原理圖。

附圖標記說明：1MPU6050角度傳感器,2NRF2.4G無線發射模塊，3第一AVR單片機，4第一電池接口，5第一LTC320D升壓芯片，6LM1117穩壓芯片，7USB接口，8LTC320D降壓芯片，9MPU6050芯片，10第一場效應管，11HMC5883芯片，12傳感器對外接口，13NRF2.4G模塊對外接口，14NRF2.4G芯片，15第二LTC320D升壓芯片，16第二AVR單片機，17電機驅動，18無線接收機對外接口，19GY-86角度傳感器，20NRF2.4G無線接收模塊，21第三AVR單片機，22無線接收機接口，23空心杯直流電機，24大功率場效應管。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步的詳細說明：