基于手机实时监控的四旋翼飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞行器技术领域，特别是一种基于手机实时监控的四旋翼飞行器。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，科技的进步及人民生活水平的提高，航空产品越来越多的走进人们的生活当中，大到航空客运，航空货运都与我们的生活息息相关。
[0003]法国的Parrot公司设计了一种玩具MiniDrone，其机身上有轮子可以轻松的让它前后移动，而且在地面上行走的过程中，可以通过手机上安装的APP，用手机重力感应来控制其移动，当其飞起来之后通过陀螺仪、加速度计、高度计来实现对飞行姿态的稳定控制，飞控系统和手机之间通过蓝牙4.0进行通信。
[0004]虽然国内无人机市场开始呈现繁荣的趋势，各种飞控系统和各种航拍飞行器也相继研发出来，而且产品做得很稳定和成熟。但是，国内目前尚没有机构研制出此类型四旋翼飞行器，不过，此类型四旋翼飞行器有很高的研宄和应用价值。
[0005]但是对于专业航空模型的操作对飞行者的要求很高，飞行操控手只有经过专业的训练才能熟练掌握航模飞机的飞行操作，而且稍有操作不当，轻则会造成航模飞机的损坏，重则可能会造成安全事故；这些问题给航模飞机的普及带来了困难，如果能解决上述的问题，将会给航模飞机的普及清除路障，让航模飞机很容易的走进每一个家庭，让大家对航模有一个更加清楚的认识，航模不能在小场地，像室内飞行，即使能在室内飞行，但遇到障碍物易损坏，所以，有必要设计一飞行器，保证能在室内飞行，当碰到障碍物时不损坏，又能在地面、墙上和天花板上行走，还能实时传递拍摄画面至控制器上。
【发明内容】
[0006]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供基于手机实时监控的四旋翼飞行器，有效解决了现有飞行器防撞能力差，操作性不够灵活的问题。
[0007]其解决的技术方案是，包括安装在四旋翼飞行器机身内的四路无刷直流电机和四旋翼飞行器的内部控制电路，内部控制电路包括主控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、三轴数字磁阻传感器和数字气压传感器，所述主控制器的主芯片的型号为ATMega328P，三轴陀螺仪采集四旋翼飞行器的姿态和速度数据信息，三轴加速度传感器采集四旋翼飞行器的加速度数据信息，三轴数字磁阻传感器采集四旋翼飞行器的实时航向数据信息，数字气压传感器采集四旋翼飞行器的实时飞行高度数据信息，所述的四旋翼飞行器的姿态和速度数据信息、加速度数据信息、实时航向数据信息和实时飞行高度数据信息经主控制器处理后，再经外接蓝牙串口传输至手机移动设备，所述的四旋翼飞行器的外壳采用圆柱轮式外壳，其实施步骤为:
步骤一:主控制器接收手机移动设备发送的起飞指令；
步骤二:无刷直流电机控制飞行器，使其处于自稳态；
步骤三:以三轴陀螺仪数据显示是否水平，来判断四旋翼飞行器的飞行姿态是否稳定；若飞行姿态不稳定，返回步骤二，若飞行姿态稳定，开始进行步骤四；
步骤四:主控制器读取手机移动设备发送的指令和姿态数据并进行处理；
步骤五:主控制器接收手机移动指令处理后的信息和检测飞行姿态信息并执行相应的操作；
步骤六:无刷直流电机控制飞行器达到期望飞行姿态；
步骤七:等待手机移动设备发送的无线指令，若接收到无线指令，程序返回步骤四，若未接收到无线指令，程序结束。
[0008]本发明通过手机蓝牙通信控制四旋翼飞行器飞行更加方便简单，提高旋翼通用实用性能，WiFi视频传输模块能够实时监测四旋翼飞行器当前的飞行环境，有一定的军事价值；缩小了四旋翼飞行器的结构尺寸，操作性能更加灵活，在四旋翼飞行器的外壳采用圆柱轮式外壳，可实现四旋翼飞行器在天花板上行走，保护旋翼安全。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的四旋翼飞行器的飞控程序的程序流程图。
[0010]图2为本发明的使用软件Fluent进行气动分析的数据表。
[0011]图3本发明的四旋翼飞行器电路原理图。
[0012]图4本发明的四旋翼飞行器四轴的电机以X字排列图。
[0013]图5本发明的采用遥控器控制四旋翼飞行器PID值统计表。
[0014]图6为蓝牙控制原理图。
[0015]图7本发明的Android蓝牙传输软件流程图。
[0016]图8为安卓手机上安装软件的控制界面图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0018]现结合图1至图8所示，本发明基于手机实时监控的四旋翼飞行器，包括安装在四旋翼飞行器机身内的四路无刷直流电机和四旋翼飞行器的内部控制电路，内部控制电路包括主控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、三轴数字磁阻传感器和数字气压传感器，所述主控制器的主芯片的型号为ATMega328P，三轴陀螺仪采集四旋翼飞行器的姿态和速度数据信息，三轴加速度传感器采集四旋翼飞行器的加速度数据信息，三轴数字磁阻传感器采集四旋翼飞行器的实时航向数据信息，数字气压传感器采集四旋翼飞行器的实时飞行高度数据信息，所述的四旋翼飞行器的姿态和速度数据信息、加速度数据信息、实时航向数据信息和实时飞行高度数据信息经主控制器处理后，再经外接蓝牙串口传输至手机移动设备，所述的四旋翼飞行器的外壳采用圆柱轮式外壳，其实施步骤为:
步骤一:主控制器接收手机移动设备发送的起飞指令；
步骤二:无刷直流电机控制飞行器，使其处于自稳态；
步骤三:以三轴陀螺仪数据显示是否水平，来判断四旋翼飞行器的飞行姿态是否稳定；若飞行姿态不稳定，返回步骤二，若飞行姿态稳定，开始进行步骤四；
步骤四:主控制器读取手机移动设备发送的指令和姿态数据并进行处理；
步骤五:主控制器接收手机移动指令处理后的信息和检测飞行姿态信息并执行相应的操作；
步骤六:无刷直流电机控制飞行器达到期望飞行姿态；
步骤七:等待手机移动设备发送的无线指令，若接收到无线指令，程序返回步骤四，若未接收到无线指令，程序结束。
[0019]所述的四旋翼飞行器的设计指标为:空重300g，加载模块为600g，有效载荷900g，最大载荷1.6Kg，选取四路电机KV:2280KV，长度:26.7mm，转子外径:23mm，轴径:2mm，适用锂电:2-3S，最大推力:460g，螺旋桨:5英寸，重量:18g，四旋翼轴距为325mm;
所述的四旋翼飞行器电池选择容量:800mAh，电压:11.1V，单体数:3S1P，重量:78g，尺寸(长*宽*高):52*31*22.5，配线:16AWG (DC3)，最大充电系数:6C，最大放电系数:45C，最大连续电流:36A，最大连续输出:378W。
[0020]所述的四旋翼飞行器的四旋翼轴距考虑到室内飞行尺寸尽量小，但由于螺