[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于MATLAB的多旋翼飛控教學(xué)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010162432.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111243419B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳憲舉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 臺(tái)州學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G09B25/02
• 分類(lèi)號(hào): G09B25/02;G09B9/08;G09B9/12
• 代理公司: 臺(tái)州天祺專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33331
• 代理人: 王天清

本發(fā)明提供了一種基于MATLAB的多旋翼飛控教學(xué)裝置，該裝置包括多旋翼飛行器和飛行器承載機(jī)構(gòu)；飛行器承載機(jī)構(gòu)包括臺(tái)架、電動(dòng)拉緊組件、立桿、滑座、第一拉壓力傳感器、固定桿、固定環(huán)、多旋翼飛行器和球頭桿；多旋翼飛行器上安裝有高清攝像機(jī)；立桿頂端固定安裝第一拉壓力傳感器；球頭桿的底端固定在第一拉壓力傳感器上，頂端與固定環(huán)固定連接；固定環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上沿其自身周向開(kāi)設(shè)有環(huán)形滑槽；固定桿設(shè)置有兩根，分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置于多旋翼飛行器的兩端；固定桿相對(duì)于多旋翼飛行器的另一端通過(guò)滑座與環(huán)形滑槽滑動(dòng)配合；滑座上設(shè)置有用于限制滑座與環(huán)形滑槽發(fā)生相對(duì)位移的電動(dòng)限位組件。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)教學(xué)和測(cè)試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多旋翼飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于MATLAB的多旋翼飛控教學(xué)裝置。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，伴隨著各類(lèi)型多旋翼飛行器行業(yè)迅猛發(fā)展的勢(shì)頭，教育部在高職、中專(zhuān)及本科院校增設(shè)了一大批多旋翼飛行器方向的專(zhuān)業(yè)，對(duì)于多旋翼飛行器核心課程，如《多旋翼飛行器原理及構(gòu)造》、《多旋翼飛行器飛行控制技術(shù)》、《多旋翼飛行器圖像跟蹤技術(shù)》等，需要合適的教學(xué)儀器來(lái)進(jìn)行教學(xué)。

目前市場(chǎng)多旋翼飛行器飛控相關(guān)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，普遍存在偏底層系統(tǒng)設(shè)計(jì)，學(xué)生需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感體驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)解析等底層任務(wù)開(kāi)發(fā)上，無(wú)法只專(zhuān)注于多旋翼控制算法的研發(fā)，實(shí)驗(yàn)的效果和效率大大降低，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)；此外，編譯環(huán)境五花八門(mén)，編程風(fēng)格兼容性差，常因編程風(fēng)格不同或文檔問(wèn)題無(wú)法或難以修改代碼。以上這些客觀(guān)存在，打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，影響了多旋翼飛行器方向的教學(xué)效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種多旋翼飛控教學(xué)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)教學(xué)和測(cè)試。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種多旋翼飛控教學(xué)裝置，包括多旋翼飛行器和飛行器承載機(jī)構(gòu)；所述飛行器承載機(jī)構(gòu)包括臺(tái)架、電動(dòng)拉緊組件、立桿、滑座、第一拉壓力傳感器、固定桿、固定環(huán)、多旋翼飛行器和球頭桿；所述多旋翼飛行器上安裝有高清攝像機(jī)；所述立桿豎直設(shè)置于臺(tái)架上，且頂端固定安裝所述第一拉壓力傳感器；所述球頭桿的底端固定在所述第一拉壓力傳感器上，頂端與固定環(huán)固定連接；所述固定環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上沿其自身周向開(kāi)設(shè)有環(huán)形滑槽；所述固定桿設(shè)置有兩根，分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置于多旋翼飛行器的兩端；所述固定桿相對(duì)于多旋翼飛行器的另一端通過(guò)滑座與所述環(huán)形滑槽滑動(dòng)配合；所述滑座上設(shè)置有用于限制所述滑座與環(huán)形滑槽發(fā)生相對(duì)位移的電動(dòng)限位組件；所述電動(dòng)拉緊組件安裝于臺(tái)架的頂部并與立桿上下對(duì)應(yīng)；所述固定環(huán)的頂部設(shè)置有連接座，所述電動(dòng)拉緊組件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(dòng)限位組件和電動(dòng)拉緊組件均與多旋翼飛行器的飛控系統(tǒng)電連接。

優(yōu)選地，所述環(huán)形滑槽有內(nèi)壁上安裝有導(dǎo)電環(huán)，所述固定環(huán)的側(cè)壁上安裝有電源接口，所述電源接口與導(dǎo)電環(huán)電連接；所述滑座上設(shè)置有與導(dǎo)電環(huán)適配的取電端子；所述取電端子與多旋翼飛行器的電源模塊電連接。

優(yōu)選地，所述滑座包括座殼，所述座殼位于環(huán)形滑槽內(nèi)且尺寸大于環(huán)形滑槽的槽口；所述座殼的頂側(cè)、底側(cè)、左側(cè)和右側(cè)均安裝有球腳輪組件，所述球腳輪組件的輪面與環(huán)形滑槽的槽壁抵觸；所述電動(dòng)限位組件包括兩個(gè)第一伸縮器，左右對(duì)稱(chēng)地設(shè)置于座殼內(nèi)部；所述第一伸縮器的伸縮桿伸出所述座殼并安裝有橡膠頂板。

優(yōu)選地，所述球腳輪組件包括球腳輪本體、第一彈簧、安裝殼體和第二拉壓力傳感器；所述座殼的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有若干安裝孔，所述安裝殼體嵌設(shè)于所述安裝孔并通過(guò)螺栓固定；所述安裝殼體的頂側(cè)開(kāi)設(shè)有供球腳輪本體伸出的開(kāi)口，且開(kāi)口處形成有第一凸臺(tái)；所述球腳輪本體的底部形成有與第一凸臺(tái)適配的第一凸環(huán)；所述安裝殼體的內(nèi)壁上可拆卸設(shè)置有與第一凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的第二凸臺(tái)，所述第一彈簧位于第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)之間，且一端與球腳輪本體抵觸，另一端與第二凸臺(tái)抵觸；所述第二拉壓力傳感器設(shè)置于安裝殼體的底側(cè)，并通過(guò)連桿與所述球腳輪本體連接；所述第二拉壓力傳感器與多旋翼飛行器的飛控系統(tǒng)電連接。