[發(fā)明專利]一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810331570.7
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110488857A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張萬軍
• 申請（專利權(quán)）人: 張萬軍
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括無線通信模塊、太陽能供電裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動模塊、運動控制器、傳感器、姿態(tài)控制器、飛行姿態(tài)檢測模塊、USB接口裝置、機(jī)架、機(jī)翼、位置檢測模塊；所述的機(jī)翼包括1#機(jī)翼、2#機(jī)翼、3#機(jī)翼、4#機(jī)翼；所述的傳感器包括壓力傳感器、姿態(tài)傳感器、加速度傳感器；所述的運動控制器采用TMS320BC51PQ100，所述的運動控制器，還使用無線通信模塊實時交換太陽能的四旋翼無人飛行器的信息，同時也利用傳感器進(jìn)行快速采集飛行的數(shù)據(jù)，將采集得到的數(shù)據(jù)輸入到TMS320BC51PQ100 中，對數(shù)據(jù)融合濾波處理后完成實時控制飛行器姿態(tài)；所述的運動控制器的上端與太陽能供電裝置、監(jiān)控系統(tǒng)相連接，所述的運動控制器的左端與無線通信模塊相連接，所述的運動控制器的右端與電機(jī)驅(qū)動模塊相連接；

所述的姿態(tài)控制器采用STM32FI034H6ATR，用于控制四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)的姿態(tài)運動軌跡及控制過程；所述的姿態(tài)控制器的上端與運動控制器相連接，所述的姿態(tài)控制器的左端分別與傳感器、飛行姿態(tài)檢測模塊相連接，所述的姿態(tài)控制器的右端與位置檢測模塊相連接，所述的姿態(tài)控制器的下端分別與USB接口裝置、機(jī)架、機(jī)翼相連接，所述的USB接口裝置與上位機(jī)相連接，太陽能四旋翼無人飛行器等待上位機(jī)命令，當(dāng)?shù)玫狡痫w命令后，轉(zhuǎn)動機(jī)翼開始起飛；飛行過程中，實時采集姿態(tài)數(shù)據(jù)與處理，最后對飛行器飛行姿態(tài)進(jìn)行控制使得平穩(wěn)飛行。

2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述的無線通信模塊包括WIFI無線通信模塊、遙控數(shù)據(jù)傳輸模塊、圖像傳輸模塊；

所述的WIFI無線通信模塊包括WIFI無線發(fā)射模塊、WIFI無線接收模塊，用于接收和發(fā)射無線模塊；

所述的遙控數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)有遠(yuǎn)紅外線遙控器，用于遠(yuǎn)程控制太陽能的四旋翼無人飛行器的信息；

所述的圖像傳輸模塊包括攝像頭1、攝像頭2、攝像頭3，所述的攝像頭1、攝像頭2、攝像頭3分別安裝在太陽能的四旋翼無人飛行器的機(jī)架上、太陽能的四旋翼無人飛行器的機(jī)架上的左機(jī)翼上、太陽能的四旋翼無人飛行器的右機(jī)翼上，用于采集太陽能的四旋翼無人飛行器的控制信息。

3.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述的電機(jī)驅(qū)動模塊包括1#電機(jī)、2#電機(jī)、3#電機(jī)、4#電機(jī)；

所述的1#電機(jī)、2#電機(jī)、3#電機(jī)、4#電機(jī)分別安裝在1#機(jī)翼的末端、2#機(jī)翼的末端、3#機(jī)翼的末端、4#機(jī)翼的末端，用于控制1#機(jī)翼、2#機(jī)翼、3#機(jī)翼、4#機(jī)翼四個機(jī)翼的不同旋轉(zhuǎn)方向。

4.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述的太陽能供電裝置包括鋰電池、充電控制模塊、太陽能電池板、供電管理模塊；

所述的鋰電池為太陽能四旋翼無人飛行器提供啟動能源，為運動控制器、姿態(tài)控制器提供必要的電能，以便供給太陽能四旋翼無人飛行器；

所述的太陽能電池板將太陽光輻射通過能量轉(zhuǎn)換，變成電能以便供給太陽能四旋翼無人飛行器的負(fù)載需求以及充電的需要；

所述的供電管理模塊內(nèi)置充放電控制單元，充放電控制單元是控制太陽能四旋翼無人飛行器系統(tǒng)所需電能，依據(jù)外界光照亮度的條件實現(xiàn)鋰電池與太陽能供電間的切換，完成對鋰電池充電，同時現(xiàn)對電路以及鋰電池充電的過充保護(hù)；所述的供電管理模塊還用來控制整個太陽能四旋翼無人飛行器系統(tǒng)得到穩(wěn)定低電壓輸出，通過配置不同參數(shù)得到不同低電壓輸出3.3V和5.5V，供太陽能四旋翼無人飛行器的運行。

5.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括無線通訊模塊、PC機(jī)，PC機(jī)通過無線通訊模塊與運動控制器、姿態(tài)控制器相連接，用于完成一種太陽能的四旋翼無人飛行器的控制系統(tǒng)的地面實時通訊。