[發明專利]一種基于MATLAB的多旋翼飛控教學裝置

有效

• 申請號: 202010162432.8
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111243419B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 吳憲舉
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02;G09B9/08;G09B9/12
• 代理公司: 臺州天祺專利代理事務所(普通合伙) 33331
• 代理人: 王天清

1.一種多旋翼飛控教學裝置，其特征是，包括多旋翼飛行器(2)和飛行器承載機構(1)；所述飛行器承載機構(1)包括臺架(11)、電動拉緊組件(6)、立桿(12)、滑座(5)、第一拉壓力傳感器(13)、固定桿(4)、固定環(3)、多旋翼飛行器(2)和球頭桿(14)；所述多旋翼飛行器(2)上安裝有高清攝像機；所述立桿(12)豎直設置于臺架(11)上，且頂端固定安裝所述第一拉壓力傳感器(13)；所述球頭桿(14)的底端固定在所述第一拉壓力傳感器(13)上，頂端與固定環(3)固定連接；所述固定環(3)的內側壁上沿其自身周向開設有環形滑槽(31)；所述固定桿(4)設置有兩根，分別對稱設置于多旋翼飛行器(2)的兩端；所述固定桿(4)相對于多旋翼飛行器(2)的另一端通過滑座(5)與所述環形滑槽(31)滑動配合；所述滑座(5)上設置有用于限制所述滑座(5)與環形滑槽(31)發生相對位移的電動限位組件；所述電動拉緊組件(6)安裝于臺架(11)的頂部并與立桿(12)上下對應；所述固定環(3)的頂部設置有連接座，所述電動拉緊組件(6)具有一可伸縮的拉繩，所述拉繩的另一端與連接座連接；所述第一拉壓力傳感、電動限位組件和電動拉緊組件(6)均與多旋翼飛行器(2)的飛控系統電連接；

所述環形滑槽(31)有內壁上安裝有導電環(91)，所述固定環(3)的側壁上安裝有電源接口(9)，所述電源接口(9)與導電環(91)電連接；所述滑座(5)上設置有與導電環(91)適配的取電端子(54)；所述取電端子(54)與多旋翼飛行器(2)的電源模塊電連接；

所述滑座(5)包括座殼(51)，所述座殼(51)位于環形滑槽(31)內且尺寸大于環形滑槽(31)的槽口；所述座殼(51)的頂側、底側、左側和右側均安裝有球腳輪組件(52)，所述球腳輪組件(52)的輪面與環形滑槽(31)的槽壁抵觸；所述電動限位組件包括兩個第一伸縮器(53)，左右對稱地設置于座殼(51)內部；所述第一伸縮器(53)的伸縮桿伸出所述座殼(51)并安裝有橡膠頂板(531)；

所述球腳輪組件(52)包括球腳輪本體(521)、第一彈簧(523)、安裝殼(522)體和第二拉壓力傳感器(525)；所述座殼(51)的側壁上開設有若干安裝孔，所述安裝殼(522)體嵌設于所述安裝孔并通過螺栓固定；所述安裝殼(522)體的頂側開設有供球腳輪本體(521)伸出的開口，且開口處形成有第一凸臺(5221)；所述球腳輪本體(521)的底部形成有與第一凸臺(5221)適配的第一凸環(5211)；所述安裝殼(522)體的內壁上可拆卸設置有與第一凸臺(5221)對應的第二凸臺(5222)，所述第一彈簧(523)位于第一凸臺(5221)和第二凸臺(5222)之間，且一端與球腳輪本體(521)抵觸，另一端與第二凸臺(5222)抵觸；所述第二拉壓力傳感器(525)設置于安裝殼(522)體的底側，并通過連桿(524)與所述球腳輪本體(521)連接；所述第二拉壓力傳感器(525)與多旋翼飛行器(2)的飛控系統電連接；

所述多旋翼飛行器(2)的內部固定設置有活動座(71)，所述活動座(71)的內部水平開設有通道(711)；所述通道(711)內設置有一圓盤(77)，所述通道(711)的中部形成有與圓盤(77)適配的安裝槽(713)，所述圓盤(77)可在安裝槽(713)內沿自身轉向轉動；所述圓盤(77)的兩端對稱設置有活動桿(73)；所述固定桿(4)的一端開設有供所述活動桿(73)伸入的第一插槽(41)，所述第一插槽(41)的槽底安裝有第三拉壓力傳感器(74)；所述第一插槽(41)的槽口螺紋連接有第一限位環(76)；所述活動桿(73)的端部設置有與第一限位環(76)適配的第二凸環(731)；所述第二凸環(731)與第一限位環(76)之間設置有第二彈簧(75)，所述第二彈簧(75)套設于活動桿(73)上；所述通道(711)的上側開設有安裝腔(712)；所述安裝腔(712)內安裝有第二伸縮器(72)，所述第二伸縮器(72)的伸縮桿伸出所述安裝腔(712)并安裝有橡膠頂板(531)；所述第三拉壓力傳感器(74)、第二伸縮器(72)與多旋翼飛行器(2)的飛控系統電連接；

所述多旋翼飛控教學裝置的操作方法包括：

第一用戶在MATLAB/ Simulink仿真系統中配置若干可編輯的初始控制模型，所述控制模型用于驅動多旋翼飛行器(2)執行相應的飛行任務；

第一用戶將MATLAB/ Simulink仿真系統通過PC機的無線模塊與多旋翼飛行器(2)的飛控系統進行網絡連接配置，以使得兩者之間能夠實現數據交互；

第二用戶在MATLAB/ Simulink仿真系統中將相應的初始控制模型，或通過修改初始控制模型的參數生成的調整控制模型編譯和下載至多旋翼飛行器(2)的飛控系統；

所述飛控系統根據接收到的初始控制模型或調整控制模型，并根據其類型對所述飛行器承載機構(1)進行控制，以使得所述飛行器承載機構(1)切換至適應于對應的初始控制模型或調整控制模型的狀態；

在切換完成所述飛行器承載機構(1)的狀態后，所述飛控系統執行對應的初始控制模型或調整控制模型所指定的飛行任務，并將相應的檢測傳感數據發送至MATLAB/ Simulink仿真系統。