基于陀螺儀和嵌入式飛控系統(tǒng)的四旋翼飛行器遙控器的制造方法
【專利摘要】一種能夠方便對(duì)單個(gè)四旋翼飛行器和飛行器陣列進(jìn)行操控的遙控器。遙控器端陀螺儀傳感器[1]與單片機(jī)相連，單片機(jī)與2.4G模塊發(fā)送端相連。飛行器端2.4G模塊接收端、陀螺儀傳感器[2]、距離傳感器、GPS模塊分別與嵌入式飛控系統(tǒng)的輸入端相連，嵌入式飛控系統(tǒng)的輸出端分別與電機(jī)1、電機(jī)2、舵機(jī)1、舵機(jī)2以及附加電機(jī)舵機(jī)相連。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：降低操作難度，提高操作精度，單人能夠做到通過一個(gè)遙控器控制一個(gè)飛行器陣列。
【專利說明】基于陀螺儀和嵌入式飛控系統(tǒng)的四旋翼飛行器遙控器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種操控四旋翼飛行器和飛行器陣列的遙控裝置，尤其是不需要眾多 按鍵即能進(jìn)行操控的遙控器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，公知的四旋翼飛行器和飛行器陣列的遙控器有四通道、六通道、八通道之 分。它們有以下缺點(diǎn)：一是即便功能最簡單的四通道遙控器，想要單手操控也過于笨重；二 是比較復(fù)雜的八通道遙控器，也很難操控一個(gè)四旋翼飛行器陣列；三是對(duì)飛行器進(jìn)行操控 的難度大。這些缺點(diǎn)不利于四旋翼飛行器的操控和應(yīng)用推廣。這是因?yàn)楝F(xiàn)有的飛行器遙控 器多是基于對(duì)電機(jī)、舵機(jī)進(jìn)行操控，每個(gè)按鍵只對(duì)所對(duì)應(yīng)的元件進(jìn)行操控，同時(shí)四旋翼飛行 器又具有靈活性和靈敏性特點(diǎn)，所以傳統(tǒng)的飛行器遙控器操作難度大，更難實(shí)現(xiàn)單人操控 飛行器陣列。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有的飛行器遙控器操作復(fù)雜和不能對(duì)飛行器陣列進(jìn)行操控的不足，本 發(fā)明提供一種基于陀螺儀和嵌入式飛控系統(tǒng)的四旋翼飛行器遙控器，該遙控器不僅能方便 對(duì)單個(gè)四旋翼飛行器進(jìn)行操控，而且能方便地結(jié)合嵌入式飛控系統(tǒng)的智能算法對(duì)飛行器陣 列進(jìn)行操控，方便后期智能飛行器算法的開發(fā)。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在遙控器外殼中，2. 4G模塊發(fā)射端 和陀螺儀傳感器[1]、液晶顯示板、模式切換開關(guān)分別與單片機(jī)相連?？刂葡到y(tǒng)由兩部分構(gòu) 成，A部分是遙控器；B部分是四旋翼飛行器內(nèi)部的嵌入式飛控系統(tǒng)以及相關(guān)算法。A部分 的遙控器作為輸入設(shè)備通過陀螺儀傳感器 [1]檢測人手腕的運(yùn)動(dòng)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理后 轉(zhuǎn)換成相關(guān)指令通過2. 4G模塊發(fā)射端傳遞給四旋翼飛行器上的嵌入式飛控系統(tǒng)，飛控系 統(tǒng)通過對(duì)接收到的指令和通過各種傳感器得到的飛行器當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，結(jié)合相關(guān)算 法來具體控制電機(jī)、舵機(jī)。由于遙控器下達(dá)的是宏觀操作指令，飛行器上的嵌入式飛控系統(tǒng) 具體對(duì)指令進(jìn)行分析并操作電機(jī)、舵機(jī)，飛控系統(tǒng)能結(jié)合獲得的指令和飛行器當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)并以60Hz以上的頻率對(duì)飛行器上的電機(jī)和舵機(jī)裝置進(jìn)行控制，從而比傳統(tǒng)遙控器的人 工控制更加穩(wěn)定高效。通過多個(gè)飛行器上的飛控系統(tǒng)對(duì)遙控器指令的接收與結(jié)合算法的處 理，可以實(shí)現(xiàn)用一個(gè)遙控器操控一個(gè)飛行陣列的目的，故大大降低了操控難度。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是，可以通過一種遙控器對(duì)四旋翼飛行器上飛控系統(tǒng)的操控來 控制飛行器上的電機(jī)、舵機(jī)，降低操作難度，提高操作精度，一個(gè)人能夠做到通過一個(gè)遙控 器控制一個(gè)飛行器陣列。有利于四旋翼飛行器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)(如高溫下農(nóng)藥的噴 灑，物流快遞送貨上門等）的推廣和應(yīng)用，提高效率，降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明遙控器端的結(jié)構(gòu)原理 圖，圖2是本發(fā)明飛行器端的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0007] 圖中1.模式切換開關(guān)，2.液晶顯示板，3.陀螺儀傳感器[1]，4·單片機(jī)，5. 2. 4G 模塊發(fā)送端，6. 2. 4G模塊接收端，7.陀螺儀傳感器[2]，8.距離傳感器，9. GPS模塊，10.嵌 入式飛控系統(tǒng)，11.電機(jī)1，12.電機(jī)2,13.舵機(jī)1，14舵機(jī)2,15附加電機(jī)舵機(jī)裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 在圖1中，陀螺儀傳感器[1] (3)與單片機(jī)（4)的相連，單片機(jī)（4)與2. 4G模塊發(fā) 送端（5)相連，模式切換開關(guān)（1)、液晶顯示板（2)分別與單片機(jī)（4)相連。
[0009] 在圖2中，2. 4G模塊接收端（6)、陀螺儀傳感器[2] (7)、距離傳感器（8)、GPS模塊 (9)分別與嵌入式飛控系統(tǒng)（10)的輸入端相連，嵌入式飛控系統(tǒng)（10)的輸出端分別與電機(jī) 1 (11)、電機(jī)2 (12)、舵機(jī)1 (13)、舵機(jī)2 (14)以及附加電機(jī)舵機(jī)（15)相連。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于陀螺儀和嵌入式飛控系統(tǒng)的四旋翼飛行器遙控器，其控制由遙控器發(fā)射端 和飛行器接收端組成，其特征是：遙控器端的模式切換開關(guān)、液晶顯示板、陀螺儀傳感器 [1]、 2. 4G模塊發(fā)送端分別與單片機(jī)相連接；飛行器端的2. 4G模塊接收端、陀螺儀傳感器[2]、距 離傳感器、GPS模塊、電機(jī)1、電機(jī)2、舵機(jī)1、舵機(jī)2以及附加電機(jī)舵機(jī)分別與嵌入式飛控系 統(tǒng)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的遙控器，其特征是：遙控器端的陀螺儀傳感器[1]與單片機(jī)的輸入 端相連，單片機(jī)的輸出端與2. 4G模塊發(fā)送端相連；飛行器端的2. 4G模塊接收端、陀螺儀傳 感器[2]、距離傳感器、GPS模塊分別與嵌入式飛控系統(tǒng)的輸入端相連，嵌入式飛控系統(tǒng)的輸 出端分別與電機(jī)1、電機(jī)2、舵機(jī)1、舵機(jī)2以及附加電機(jī)舵機(jī)相連。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK104155904SQ201410410455
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】張小雷 申請(qǐng)人:張小雷