[發明專利]一種礦井空氣動力高速飛行器及控制方法

在審

• 申請號: 201710714961.2
• 申請日: 2017-08-19
• 公開（公告）號: CN107512386A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 童紫原;童敏明;李猛;唐守鋒
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B64C15/02
• 分類號: B64C15/02;B64C15/14;G05D1/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及礦井救援機器人技術領域，具體是指一種礦井空氣動力高速飛行器及控制方法。

背景技術

目前，礦井發生事故后的快速應急救援已經成為研究的熱點，各種災后偵測和救援機器人開始出現。最早研發的各種礦井救援機器人通常是地面行走裝置，由于災后礦井的地面障礙太多，這種行走式機器人行動緩慢，不適應快速救援的需要。因此一種新的飛行機器人開始應用與礦井救援工作。由于礦井環境復雜，塌落頂板及掛落的電纜都會阻礙機器人的飛行，依次地面帶螺旋槳的飛機結構不適合礦井巷道的飛行，需要研究新的飛行器結構。

發明內容

為了解決礦井特殊環境下飛行機器人在巷道空間的快速飛行的問題，本發明在十三五國家重點研發計劃課題“煤礦災變環境信息偵測和存儲技術及裝備2016YFC0801808”的資助下，提出了一種礦井空氣動力高速飛行器及控制方法。

一種礦井空氣動力高速飛行器，包括主控制器，觸覺傳感器，飛行動力電磁閥，升力控制電磁閥，尾部氣流嘴，底部氣流嘴，高壓空氣罐，底部氣流嘴控制舵機，機身，所述機身一端與觸覺傳感器連接，所述觸覺傳感器的輸出端接主控制器的輸入端，所述主控制器的輸出端分別接飛行動力電磁閥，升力控制電磁閥和底部氣流嘴控制舵機的輸入端，所述的高壓空氣罐分別連接飛行動力電磁閥和升力控制電磁閥，所述底部氣流嘴連接升力控制電磁閥，所述尾部氣流嘴連接飛行動力電磁閥。

一種礦井空氣動力高速飛行器的控制方法是：

(a)首先，主控制器同時開啟升力控制電磁閥和飛行動力電磁閥，使高壓氣流通過底部氣流嘴和尾部氣流嘴高速噴出，使得飛行器高速向前飛行；

(b)當飛行器碰到障礙時，通過觸覺傳感器的檢測信號輸入到主控制器，主控制器發出指令立即關閉升力控制電磁閥和飛行動力電磁閥；

(c)主控制器發出指令至底部氣流嘴控制舵機，使得底部氣流嘴向左或者向右產生偏轉，然后主控制器依次開啟升力控制電磁閥和飛行動力電磁閥，控制飛行器側移一定距離后越過障礙繼續向前飛行。

本發明提供的技術方案的有益效果是：本發明的實施可可以在災后礦井環境中高速飛行，獲得巷道前方的環境信息，為快速救援工作提供保障。

附圖說明

圖1是本發明一種礦井空氣動力高速飛行器的機構示意圖。

圖2是本發明一種礦井空氣動力高速飛行器的控制示意圖。

如圖所示：1、主控制器，2、觸覺傳感器，3、飛行動力電磁閥，4、升力控制電磁閥，5、尾部氣流嘴，6、底部氣流嘴，7、高壓空氣罐，8、底部氣流嘴控制舵機，9、機尾。

具體實施方式

一種礦井空氣動力高速飛行器，包括主控制器1，觸覺傳感器2，飛行動力電磁閥3，升力控制電磁閥4，尾部氣流嘴5，底部氣流嘴6，高壓空氣罐7，底部氣流嘴控制舵機8，機身9,所述機身9一端與觸覺傳感器2連接，所述觸覺傳感器2的輸出端接主控制器1的輸入端，所述主控制器1的輸出端分別接飛行動力電磁閥3，升力控制電磁閥4和底部氣流嘴控制舵機8的輸入端，所述的一種礦井空氣動力高速飛行器，其特征在于：所述的高壓空氣罐7分別連接飛行動力電磁閥3和升力控制電磁閥4，所述底部氣流嘴6連接升力控制電磁閥4，所述尾部氣流嘴5連接飛行動力電磁閥3。

一種礦井空氣動力高速飛行器的控制方法是：

(a)首先，主控制器1同時開啟升力控制電磁閥4和飛行動力電磁閥3，使高壓氣流通過底部氣流嘴6和尾部氣流嘴5高速噴出，使得飛行器高速向前飛行；

(b)當飛行器碰到障礙時，通過觸覺傳感器2的檢測信號輸入到主控制器1，主控制器1發出指令立即關閉升力控制電磁閥4和飛行動力電磁閥3；

(c)主控制器1發出指令至底部氣流嘴控制舵機8，使得底部氣流嘴6向左或者向右產生偏轉，然后主控制器1依次開啟升力控制電磁閥4和飛行動力電磁閥3，控制飛行器側移一定距離后越過障礙繼續向前飛行。