专利名称：一种低空飞行机器人的自主飞行控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种能够控制自主飞行的低空飞行器，尤其涉及到一种 可以自主飞行的模型直升机。
背景技术：
随着生活水平的不断提高和科技水平的持续发展，遥控飞行活动已成为了 我国和世界其他各国的一种新兴高科技活动，吸引了成千上万的遥控飞行爱好 者参与。在飞行遥控的技术发展上也取得了非常大的进步，不过现今却还没有 一种可以与机器人控制技术相结合的自主低空飞行机器人的自主飞行控制器， 如果可以将遥控飞行技术与机器人系统相结合，那就可以实现无人飞行、安全 可靠、并可替代有人飞行器去完成一些危险的任务。基于上述原因，本发明人 设计了本实用新型"一种低空飞行机器人的自主飞行控制器"实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是提供一种无 人的自主低空飞行机器人的自主飞行控制器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种低空飞行机器人的自主飞行控制器，包括一模型直升机，所述的低空 飞行机器人的自主飞行控制器还包括一用于控制模型直升机动作的飞控控制 器、 一无线电网络通讯装置、 一地面监控计算机和一工程作业任务装置。
所述的模型直升机装备有红外线自动平衡仪，该红外线自动平衡仪装设有 一用于感知模型直升机侧移和俯仰以及回馈给升降舵和副翼舵加以修正飞行姿态的两轴红外线感应器。所述的红外线自动平衡仪型号为CPD4。所述的飞控控制器由中央飞控计算机、飞行姿态传感器、飞行位置传感器 和机器人舵机驱动器组成。中央飞控计算机为嵌入式控制器，型号为鸿格I-7188EX，飞行姿态传感器为电子罗盘Honeywell HMR3300，飞行位置传感器为 GPS接收机Crescent OEM空中流动站。所述的无线电网络通讯装置为一对点对点通讯的企业级无线网桥。所述的 企业级无线网桥为艾克赛尔AX7000BG。所述的地面监控计算机装设有GPS接收机。所述的工程作业任务装置为视频网络摄像机。所述的视频网络摄像机型号 为SONY SNC-RZ30P。本实用新型的操作流程是地面监控计算机发出起飞指令，让模型直升机飞到指定的高度悬停。如果 模型直升机的侧移和俯仰发生了改变，模型直升机上一个两轴的红外线热平衡 仪就会向相关舵机给出信号将模型直升机恢复到平衡状态；如果模型直升机在 外界气象因素的影响下，空间位置改变(侧滑或者升高或降低)，低空模型直升 机上的GPS就会把这变化数据传送至飞控中心计算机，飞控中心计算机就会让相关舵机动作，把它恢复到悬停时的空间位置；如果它的机头方向发生了改变， 低空飞行机器人的自主飞行控制器中的电子罗盘Honeywell HMR3300，就会把这改变数据传送至飞控中心计算机，飞控中心计算机就会让相关舵机动作，把它 的机头方向恢复到悬停时的原始方向。地面监控计算机发出航线飞行指令，模型直升机就会在低空飞行机器人的
自主飞行控制器的控制下，按照预先设定的航迹，完成自主飞行。返回后的低空模型直升机，由无线电遥控器接管，人工操纵它安全着陆。 本实用新型一种低空飞行机器人的自主飞行控制器的有益效果是1) .可无人飞行、安全可靠、可替代有人飞行器去完成一些危险的任务， 即使发生了飞行意外也不会造成人员的直接伤亡。2) .可垂直起飞和降落、无需任何辅助装置、不需要专门的机场和跑道、 对环境要求极低、在野外随处可起飞和降落、展开时间短。3) .飞行精度高，可长时间悬停、可前飞、后飞、侧飞、盘旋等。速度可 控范围大，有极高的飞行品质。4) .智能化程度高、可实现超视距测控飞行、程控自主飞行及自动返航等 多种先进功能。操作十分简便有效，有较强的容错能力。5) .可搭载多种任务设备、运用范围广。6) .系统性能稳定可靠、机动灵活，所需机组成员人数和技能要求少于有 人飞行器，远程转场作业靠地面运输来完成，运营成本低。7) .由于低空模型直升机系统偏重于超低空作业，作业所受到约束少。8) .通过切换还可以进行手动飞行。另外其可广泛运用于地理信息、环境保护、防灾减灾、生态建设、信息化 建设、科学研究等领域。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图l是本实用新型的系统原理图；图2是本实用新型的飞控程序流程图；图3是本实用新型的机载系统电路图4是本实用新型的GPS差分地面系统电路图； 图5是本实用新型的地面系统电路图。 附图标号说明1、模型直升机 2、飞控控制器22、飞行姿态传感器 23、飞行位置传感器 3、无线电网络通讯装置4、地面监控计算机21、中央飞控计算机 24、舵机驱动单元 5、工程作业装置具体实施方式
参照图1至图5，本实用新型是这样实施的一种低空飞行机器人的自主飞行控制器，包括一模型直升机(1)，所述低 空飞行机器人的自主飞行控制器还包括一用于控制模型直升机(1)动作的飞控控制器(2)、 一无线电网络通讯装置(3)、 一地面监控计算机(4)和一工程作 业装置(5)。模型直升机(1)装备有红外线自动平衡仪，该红外线自动平衡仪装设有一 用于感知模型直升机(1)侧移和俯仰以及回馈给升降舵和副翼舵加以修正飞行 姿态的两轴红外线感应器，该红外线自动平衡仪型号为CPD4。飞控控制器(2)由中央飞控计算机(21)、飞行姿态传感器(22)、飞行位 置传感器(23)和机器人舵机驱动单元(24)组成。其中中央飞控计算机(21) 为嵌入式控制器，型号为鸿格I-7188EX,飞行姿态传感器(22)为电子罗盘 Honeywell HMR3300，飞行位置传感器(23)为GPS接收机Crescent 0EM空中流 动站。无线电网络通讯装置(3)为一对点对点通讯的企业级无线网桥，该企业级 无线网桥为艾克赛尔AX7000BG。地面监控计算机(24)装设有GPS接收机。
工程作业装置(5)为视频网络摄像机，在本实施例中视频网络摄像机型号为S0NY SNC-RZ30P。本实用新型的操作流程是地面监控计算机(24)发出起飞指令，让模型直升机(1)飞到指定的高度 悬停。如果模型直升机(1)的侧移和俯仰发生了改变，低空飞行机器人的自主 飞行控制器上一个两轴的红外线热平衡仪就会向相关舵机给出信号将模型直升 机(1)恢复到平衡状态；如果模型直升机(1)在外界气象因素的影响下，空 间位置改变(侧滑或者升高或降低)，低空模型直升机上的GPS就会把这变化数 据传送至中央飞控计算机，中央飞控计算机就会让相关舵机动作，把它恢复到 悬停时的空间位置；如果它的机头方向发生了改变，低空飞行机器人的自主飞 行控制器中的电子罗盘Honeywell HMR3300，就会把这改变数据传送至中央飞控 计算机，中央飞控计算机就会让相关舵机动作，把它的机头方向恢复到悬停时 的原始方向。地面监控计算机(24)发出航线飞行指令，低空模型直升机就会在低空飞 行机器人的自主飞行控制器的控制下，按照预先设定的航迹，完成自主飞行， 返回后的低空模型直升机，由无线电遥控器接管，人工操纵它安全着陆。以上所述，仅是本实用新型一种低空飞行机器人的自主飞行控制器的较佳 实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡是依据本实用新型 的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于 本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种低空飞行机器人的自主飞行控制器，包括一模型直升机(1)，其特征在于所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器还包括一用于控制模型直升机(1)动作的飞控控制器(2)、一无线电网络通讯装置(3)、一地面监控计算机(4)和一工程作业装置(5)。
2、 根据权利要求1所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的模型直升机(1)装备有红外线自动平衡仪，该红外线自动平衡仪装设有一 用于感知模型直升机(1)侧移和俯仰以及回馈给升降舵和副翼舵加以修正飞行 姿态的两轴红外线感应器。
3、 根据权利要求2所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的红外线自动平衡仪型号为CPD4。
4、 根据权利要求1或2所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在 于所述的飞控控制器(2)由中央飞控计算机(21)、飞行姿态传感器(22)、飞 行位置传感器(23)和机器人舵机驱动单元(24)组成。
5、 根据权利要求4所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的中央飞控计算机(21)为嵌入式控制器，型号为鸿格I-7188EX,飞行姿态 传感器(22)为电子罗盘Honeywell HMR3300，飞行位置传感器(23)为GPS接 收机Crescent 0EM空中流动站。
6、 根据权利要求1所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的无线电网络通讯装置(3)为一对点对点通讯的企业级无线网桥。
7、 根据权利要求6所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的企业级无线网桥为艾克赛尔AX7000BG。
8、 根据权利要求1所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的地面监控计算机(4)装设有GPS接收机。
9、 根据权利要求1所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于所 述的工程作业装置(5)为视频网络摄像机。
10、 根据权利要求l所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器，其特征在于 所述的视频网络摄像机型号为SONY SNORZ30P。
专利摘要本实用新型涉及到一种低空飞行机器人的自主飞行控制器，尤其涉及到一种可以自主飞行的飞行器。其包括一模型直升机，所述的低空飞行机器人的自主飞行控制器还包括一用于控制模型直升机动作的飞控控制器、一无线电网络通讯装置、一地面监控计算机和一工程作业任务装置。本实用新型一种低空飞行机器人的自主飞行控制器的有益效果是可无人飞行、安全可靠、可替代有人飞行器去完成一些危险的任务，即使发生了飞行意外也不会造成人员的直接伤亡，其可广泛运用于地理信息、环境保护、防灾减灾、生态建设、信息化建设、科学研究等领域。
文档编号G05D1/00GK201035405SQ20072006307
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者李子恩, 军 邱 申请人:邱 军;李子恩