本發(fā)明屬于模塊化無人飛行器，具體涉及一種模塊化無人機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

1、隨著信息技術(shù)與人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)領(lǐng)域也再次迎來高速發(fā)展的機(jī)遇，新技術(shù)、新材料、新算法相互融合并創(chuàng)新應(yīng)用在無人機(jī)領(lǐng)域，各類新型無人飛行設(shè)備層出不窮。目前無人機(jī)已經(jīng)成為人們生活、生產(chǎn)過程中不可或缺的工具，在不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，包括軍事、農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、環(huán)保檢測、災(zāi)后救援等領(lǐng)域，新的應(yīng)用場景還在增速擴(kuò)展中。其中群無人機(jī)的應(yīng)用，讓人們經(jīng)常可以看到大規(guī)模的無人機(jī)文藝表演，特別是在軍事領(lǐng)域上，蜂群無人機(jī)概念的提出影響著未來軍事體系的發(fā)展。

2、目前已有單位和廠家在設(shè)計模塊化的無人機(jī)平臺，旨在降低無人機(jī)使用成本、提升使用壽命，特別是大規(guī)模應(yīng)用場景下，模塊化無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)柔性適配和受損零件快速更換，不影響任務(wù)的執(zhí)行和生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段模塊化設(shè)計大多聚焦于無人機(jī)翼片、驅(qū)動電機(jī)和無人機(jī)本體機(jī)械零部件等，但是無人機(jī)系統(tǒng)中成本最高的控制與通訊系統(tǒng)模塊化設(shè)計程度較低。已有的技術(shù)中，所提出的控制器模塊化設(shè)計方案模塊化、柔性化、智能化程度不高，無法執(zhí)行較復(fù)雜的飛行任務(wù)且適配成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種模塊化無人機(jī)控制器，解決無人機(jī)控制器模塊化設(shè)計中模塊化、柔性化、智能化程度不高且應(yīng)用場景深度不夠等問題，該模塊化無人機(jī)控制器，具備硬件自主組態(tài)、電源系統(tǒng)自主匹配、驅(qū)動系統(tǒng)自主識別、飛行自主穩(wěn)控、智能建網(wǎng)和人機(jī)交互能力強(qiáng)等特點(diǎn)，且安全性、穩(wěn)定性、便捷性程度高，特別是蜂群無人機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種模塊化無人機(jī)控制器，包括主控制器模塊、通訊模塊、電源模塊和驅(qū)動模塊；

3、主控制器模塊負(fù)責(zé)無人機(jī)的整體控制，用于完成視頻數(shù)據(jù)解析、飛行姿態(tài)控制、環(huán)境識別、信息存儲、人工智能、溫度及高度傳感器信息處理；

4、通訊模塊用于無人機(jī)無線鏈路的傳輸與控制，具備導(dǎo)航、無線通訊和自適應(yīng)動態(tài)組網(wǎng)能力，負(fù)責(zé)與基站和其他飛行器之間進(jìn)行無線通訊；

5、電源模塊用于電池電量管理與維護(hù)，輸出電源管理與分配；

6、驅(qū)動模塊用于無飛機(jī)電機(jī)的控制與動力供應(yīng)。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明應(yīng)用模塊化、智能化設(shè)計思路，采用合理的電氣布局，充分考慮系統(tǒng)的人機(jī)交互性、可靠性、穩(wěn)定性和便捷性，提出了一種模塊化無人機(jī)控制器，具備硬件自主組態(tài)、電源系統(tǒng)自主匹配、驅(qū)動系統(tǒng)自主識別、飛行自主穩(wěn)控、智能建網(wǎng)和人機(jī)交互能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可在民用和軍用特別是蜂群無人機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，包括主控制器模塊、通訊模塊、電源模塊和驅(qū)動模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，所述主控制器模塊(1)一側(cè)安裝通訊模塊(4)和其他通訊擴(kuò)展模塊；主控制器模塊(1)另一側(cè)安裝電源模塊(2)和驅(qū)動模塊(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，除電源模塊(2)外，其他模塊均支持在線快速插拔，電源模塊(2)需在電源關(guān)閉情況下進(jìn)行拔插。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，所述主控制器模塊(1)具備獨(dú)立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，具備人工智能自主學(xué)習(xí)能力，能夠智能控制三旋翼、四旋翼、六旋翼和八旋翼無人機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，所述主控制器模塊(1)具備液晶顯示屏和按鈕，能夠進(jìn)行在線編輯，實(shí)現(xiàn)控制器版本信息查詢與更新；設(shè)備管理、組態(tài)與維護(hù)；電池電量查詢；通訊狀態(tài)監(jiān)視；電源輸出電流監(jiān)控。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，主控制器模塊還具備一鍵復(fù)位功能，長按即可對控制器進(jìn)行出廠設(shè)置與故障復(fù)位；還具備三個狀態(tài)提示燈，分別是電源指示燈、故障指示燈、通訊指示燈；還具備上位機(jī)調(diào)試usb接口，通過上位機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)版本更新與初始化。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，所述通訊模塊根據(jù)需求選用不用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位方式，天線位于通訊模塊上部、下部和左部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，電源模塊將驅(qū)動模塊與主控制模塊和通訊模塊分隔開，實(shí)現(xiàn)動力電與控制電的應(yīng)用區(qū)間物理隔離。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，電源模塊輸入來自鋰電池，電源模塊采用雙路電源設(shè)計；電源模塊的輸出采用獨(dú)立供電設(shè)計，每路輸出電源來自獨(dú)立的穩(wěn)壓濾波集成電路，每路還具備防短路、防過流、防雷擊功能；電源模塊上設(shè)置撥動開關(guān)，用于對無人機(jī)進(jìn)行開、關(guān)機(jī)與重啟操作；具備輸出電源指示燈，用于查看每路電源輸出狀態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化無人機(jī)控制器，其特征在于，所有模塊通過快捷電氣接口與無人機(jī)本體電氣安裝底板卡槽相連，同時無人機(jī)本體電氣安裝底板上具備防插錯機(jī)制，還具備導(dǎo)向槽，防止人員插拔模塊過程損壞電氣接口；所有模塊均使用十字螺絲與電氣安裝底板二次固連；模塊均具備上下散熱網(wǎng)；無人機(jī)本體電氣連接底板上方和下方具備進(jìn)氣和出氣散熱風(fēng)道。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種模塊化無人機(jī)的控制器，包括主控制器模塊、通訊模塊、電源模塊和驅(qū)動模塊；主控制器模塊負(fù)責(zé)無人機(jī)的整體控制，具備視頻數(shù)據(jù)解析、飛行姿態(tài)控制、環(huán)境識別、信息存儲、人工智能、溫度及高度等傳感器信息處理能力；通訊模塊負(fù)責(zé)無人機(jī)無線鏈路的傳輸與控制，具備導(dǎo)航、無線通訊和自適應(yīng)動態(tài)組網(wǎng)能力，負(fù)責(zé)與基站和其他飛行器之間進(jìn)行無線通訊；電源模塊負(fù)責(zé)電池電量管理與維護(hù)，輸出電源管理與分配；驅(qū)動模塊負(fù)責(zé)無飛機(jī)電機(jī)的控制與動力供應(yīng)。本發(fā)明應(yīng)用模塊化、智能化設(shè)計思路，采用合理的電氣布局，具備硬件自主組態(tài)、電源系統(tǒng)自主匹配、驅(qū)動系統(tǒng)自主識別、飛行自主穩(wěn)控、智能建網(wǎng)和人機(jī)交互能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王光華,王驥,韓嘉賓,金永喜,賴慶峰,李力,徐文星,李金宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州智元研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21