倒摆式空中平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及空中消防或高空摄影领域，尤其涉及一种倒摆式空中平台，包括垂直起降飞行器，其特征在于，所述垂直起降飞行器通过绳缆与地面上的绞盘机相连，绳缆上端通过拉力传感器与铰接座相连，铰接座与垂直起降飞行器上的牵引座相连，铰接座上设有姿态传感器一；在垂直起降飞行器的控制回路中，飞行控制计算机分别与模数转换器、无线通讯模块和伺服驱动机构相连。所述垂直起降飞行器为直升飞机、涵道飞行器或多轴飞行器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使复杂、抗干扰、抗风要求高的空中定点悬停简化成了对质点的两维运动控制，比起直升飞机的刚体三轴转动下的三维运动控制相比要简单得多，同时摇控操纵起来难度也很小。
【专利说明】倒摆式空中平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高层建筑消防、救援或高空监视、摄影领域，尤其涉及一种倒摆式空中平台。
【背景技术】
[0002]随着世界经济的不断发展，高层建筑越来越高，百米以上的高层建筑司空见惯，如世界最高建筑物迪拜塔已高达828米。目前高层建筑的灭火方式仍然沿用传统办法，即采用内部消防设施与外部地面消防相结合的方式，但世界最高云梯车只能将吊篮举高110米，对扑救超高层建筑的火灾还远远不够，况且其车身超长，往往因为街道狭窄而无法到达火场。直升机在该领域也很难普及，因为存在着航空法规的管制，购买与维护费用高昂，火情危险复杂，容易引起坠机造成次生灾害，直升机强气流干扰火场等诸多制约因素，于是高层建筑的火灾扑救成为世界性的难题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供了一种倒摆式空中平台，能实现快速升降，具有很强的抗风、抗干扰和空中定点悬停能力，可用于携带高压水枪对超高层建筑的起火点进行准确喷射，也可以携带摄影机用于空中摄影，还能用于被困人员的解救。
[0004]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]倒摆式空中平台，包括垂直起降飞行器，所述垂直起降飞行器通过绳缆与地面上的绞盘机相连，绳缆上端通过拉力传感器与铰接座相连，铰接座与垂直起降飞行器上的牵引座相连，铰接座上设有姿态传感器一；在垂直起降飞行器的控制回路中，飞行控制计算机分别与模数转换器、无线通讯模块和伺服驱动机构相连，模数转换器分别与各自拉力传感器和姿态传感器一相连。
[0006]所述绳缆下端设套管，套管上设有姿态传感器二，姿态传感器二通过无线发送模块与飞行控制计算机无线通讯。
[0007]所述垂直起降飞行器为直升机、涵道飞行器或多轴飞行器中的一种。
[0008]所述姿态传感器为倾角传感器或陀螺仪。
[0009]所述垂直起降飞行器上设有空中操作舱。
[0010]本实用新型通过绳缆上端的拉力传感器与油门和总距的操纵杆联动，保证垂直起降飞行器产生的升力始终超出其自重一定的范围，由此保证绳缆一直处于适度的绷紧状态，这样就构成了一个空中悬停的平台，平台的高度即是绳缆的长度。姿态传感器与垂直起降飞行器的纵向和横向的操纵摇臂联动，对绳缆的空间延伸角度进行闭环反馈控制，使得空中平台在受到干扰发生位置变化时，相关伺服驱动机构同步响应，自动产生纠正动作，由此保持了绳缆的原角度，从而保证了空中平台的定点悬停。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0012]由于采用绳缆结构，使抗风、抗干扰要求高的飞行器空中定点悬停转化为对绳缆空间延伸角度的两维运动控制，比起直升飞机的三轴转动下的三维运动控制要简单得多，因此，性能可靠，安全性好，空中悬停超稳定，摇控操纵起来难度也很小，同时设备成本低廉
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【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例一工作状态示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例一的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型实施例二工作状态示意图；
[0016]图4是本实用新型实施例二的结构示意图；
[0017]图5是本实用新型控制回路原理示意图。
[0018]图中1-垂直起降飞行器2-绳缆3-绞盘机4-牵引座5-拉力传感器6_姿态传感器7-总距操纵杆8-油门操纵杆9-纵向操纵摇臂10-横向操纵摇臂11-发动机12-桨叶14-纵向操纵摇臂15-横向操纵摇臂16-导流叶17-发动机18-铰接座19-地面摇控器
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0020]见图1、图2，是本实用新型倒摆式空中平台实施例一结构示意图，垂直起降飞行器I通过绳缆2与绞盘机3相连，绳缆2上端通过拉力传感器5与铰接座18相连，铰接座18与垂直起降飞行器上的牵引座4相连，铰接座18上设有姿态传感器一 6-1 ;其中垂直起降飞行器I为无人驾驶直升机，无人驾驶直升机的空中定位调整通过控制纵向操纵摇臂9和横向操纵摇臂10的相关伺服驱动机构实现，使桨叶12的偏转角度作相应变化，由地面遥控器19方便控制。绳缆的适度绷紧是通过调节总距操纵杆7、油门操纵杆8以及发动机11的转速来实现的。
[0021]见图3、图4，是本实用新型倒摆式空中平台实施例二结构示意图，包括垂直起降飞行器1、绳缆2和绞盘机3，垂直起降飞行器I通过绳缆2与绞盘机3相连，绳缆2上端通过拉力传感器5与铰接座18相连，铰接座18与垂直起降飞行器上的牵引座4相连，铰接座18上设有姿态传感器一 6-1，绳缆下端设套管，套管上设有姿态传感器二 6-2，姿态传感器二通过无线发送模块与飞行控制计算机无线通讯。
[0022]实施例中垂直起降飞行器I为涵道飞行器。涵道飞行器的空中定位调整通过控制纵向操纵摇臂14、横向操纵摇臂15的相关伺服驱动机构实现，使导流叶16的偏转角度相应变化。绳缆的适度绷紧是通过调节发动机17的转速实现的。
[0023]见图5，在上述实施例中的垂直起降飞行器的控制回路中，飞行控制计算机分别与模数转换器、无线通讯模块和伺服驱动机构相连，模数转换器分别与各自拉力传感器和姿态传感器一相连，伺服驱动机构各自对应连接总距操纵杆、油门操纵杆、纵向操纵摇臂和横向操纵摇臂，无线通讯模块与地面遥控器通讯方便控制。
[0024]本实用新型能保证垂直起降飞行器所产生的升力始终大于自重，绳缆2 —直保持一定拉力下的绷紧状态，这样就构成了一个倒摆式的空中平台，既可携带水箱或悬挂消防水带进行空中灭火，也可以携带救生设备解救被困人员，还可以携带照相机进行空中摄影。[0025]实施例中姿态传感器为倾角传感器或陀螺仪均可。垂直起降飞行器上还可以设有空中操作舱，方便在空中操纵，提高控制准确性。
【权利要求】
1.倒摆式空中平台，包括垂直起降飞行器，其特征在于，所述垂直起降飞行器通过绳缆与地面上的绞盘机相连，绳缆上端通过拉力传感器与铰接座相连，铰接座与垂直起降飞行器上的牵引座相连，铰接座上设有姿态传感器一；在垂直起降飞行器的控制回路中，飞行控制计算机分别与模数转换器、无线通讯模块和伺服驱动机构相连，模数转换器分别与各自拉力传感器和姿态传感器一相连。
2.根据权利要求1所述的倒摆式空中平台，其特征在于，所述绳缆下端设套管，套管上设有姿态传感器二，姿态传感器二通过无线发送模块与飞行控制计算机无线通讯。
3.根据权利要求1所述的倒摆式空中平台，其特征在于，所述垂直起降飞行器为直升机、涵道飞行器或多轴飞行器中的一种。
4.根据权利要求1所述的倒摆式空中平台，其特征在于，所述姿态传感器为倾角传感器或陀螺仪。
5.根据权利要求3所述的倒摆式空中平台，其特征在于，所述垂直起降飞行器上设有空中操作舱。
【文档编号】G05D1/08GK203799264SQ201420134836
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】沈有宁 申请人:沈有宁