一种飞行器的制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种飞行器，包括：控制器、至少两个动力组件，所述控制器和所述至少两个动力组件之间通过一总线连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器；所述电机驱动器，在配置阶段将检测到电机转动后生成的携带身份标识符的传输帧通过所述总线传输给所述控制器；所述控制器，将从所述总线接收的传输帧中提取的身份标识符与分配的位置标识相关联。采用本实用新型，可以通过电机转动的检测来完成每一个动力组件在控制器中的位置配置，用户具体可以通过旋转相应位置的电机的方式，完成位置配置，实现方式简捷、直观，不易出错。
【专利说明】—种飞行器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及飞行【技术领域】，尤其涉及一种飞行器。
【背景技术】
[0002]飞行器是指一些能够离开地面、在空间中飞行的装置，便携式飞行器由于其能够提供轻巧、灵活的低空、低速飞行，已广泛应用到各种民用领域，特别是在各种地理测绘、航拍等领域，例如各种带摄像功能的UAV (Unmanned Aerial Vehicle,无人机)。
[0003]在测绘和航拍等领域中，主要使用的是可被控制在空中悬停的旋翼无人机，多旋翼飞行器的动力系统由多组动力组件组成，每组动力组件都有自己独立的旋翼、电机以及电机驱动器组成。其中电机驱动器是各个动力组件的控制器，用于控制该模块电机的输出大小，从而控制和电机连接的旋翼的转速。各个动力系统的旋翼安装在飞行器对应的几何位置上，其在飞行控制器的控制系统上有自己对应的通道。飞行控制器在飞行中要将各个位置的旋翼需要的动力大小通过指令传输给与它对应的驱动器上，通过驱动器对电机的控制来改变旋翼的转速，进而改变机身各位置上旋翼的拉力以及扭矩，实现对飞机的平衡以及姿态控制。飞行控制器对飞行器的正确控制建立在对处于飞行器上不同位置动力组件的正确识别和独立控制上。
[0004]现有技术中，多旋翼飞行器的飞行控制器和电机驱动器之间的通信是通过独立的一条通信线路实现，各个电机驱动器分别通过通信电缆连接到飞行控制器的对应接口上，电机驱动器与各个接口一一对应。飞行控制器分别通过一个接口和一条通信线缆传输控制信号给对应的一个电机驱动器。飞行控制器基于接口的物理位置来相互隔离和识别动力组件的驱动控制器，从而将正确的信号发送给相应的电机驱动器。
[0005]现有系统中在控制器中基于接口的物理位置来相互隔离和识别动力组件的的位置配置过程不够直观容易出错。
实用新型内容
[0006]本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种飞行器，可较为直观地完成对动力组件的位置配置。
[0007]相应地，本实用新型实施例提供了一种飞行器，包括:控制器、至少两个动力组件，所述控制器和所述至少两个动力组件之间通过一总线连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器；
[0008]所述电机驱动器，在配置阶段将检测到电机转动后生成的携带身份标识符的传输帧通过所述总线传输给所述控制器；
[0009]所述控制器，将从所述总线接收的传输帧中提取的身份标识符与分配的位置标识
相关联。
[0010]其中可选地，所述动力组件还包括:设置在所述电机上的位置传感器，所述电机驱动器与所述位置传感器相连；[0011]所述电机驱动器，是在接收到所述位置传感器所感测到的位移信号后确定所述电机发生转动。
[0012]其中可选地，所述位置传感器包括霍尔传感器或码盘。
[0013]其中可选地，所述电机驱动器与所述电机绕组相连；所述电机驱动器，是在检测到所述电机绕组的电感值发生变化后确定所述电机发生转动。
[0014]其中可选地，所述电机驱动器，是在检测到所述电机产生反向电动势时确定所述电机发生转动。
[0015]其中可选地，所述控制器设置有接口模块，所述接口模块的数量不少于所述动力组件的数量；所述控制器通过一个接口模块及通信线缆与一个电机驱动器相连。
[0016]其中可选地，所述控制器设置有第一调参接口，所述第一调参接口将用户设置的身份标识符与位置标识传输给所述控制器。
[0017]其中可选地，所述电机驱动器设置有第二调参接口，所述第二调参接口将用户设置的身份标识符与位置标识传输给所述电机驱动器。
[0018]相应地，本实用新型实施例还提供了另一种飞行器，包括:控制器、至少两个动力组件，所述控制器和所述至少两个动力组件之间通过一总线连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器；
[0019]所述控制器，在配置阶段生成携带电机驱动器的位置标识的传输帧通过所述总线传输；
[0020]所述电机驱动器，在检测到电机转动后将从所述总线上的传输帧中提取的位置标识配置为本电机驱动器的标识。
[0021]其中可选地，所述动力组件还包括:设置在所述电机上的位置传感器，所述电机驱动器与所述位置传感器相连；
[0022]所述电机驱动器，是在接收到所述位置传感器所感测到的位移信号后确定所述电机发生转动。
[0023]其中可选地，所述电机驱动器与所述电机绕组相连；所述电机驱动器，是在检测到所述电机绕组的电感值发生变化后确定所述电机发生转动。
[0024]其中可选地，所述电机驱动器，是在检测到所述电机产生反向电动势时确定所述电机发生转动。
[0025]在本实用新型实施例中，控制器和动力组件之间可以直接通过总线连接，通过电机转动的检测来完成每一个动力组件在控制器中的位置配置，用户具体可以通过旋转相应位置的电机的方式，完成动力组件在控制器中的位置标记，实现方式简捷、直观，不易出错，并且节省了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型实施例的一种飞行器的结构示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例的另一种飞行器的结构示意图；
[0028]图3是本实用新型实施例的在一中飞行器的结构示意图。
【具体实施方式】[0029]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]本实用新型实施例中，控制器和动力组件之间通过总线相连，用户可以通过手动旋转电机转轴等方式控制电机转动，通过总线的数据传输，来在控制器中为该转动的电机所在的动力组件配置位置标识，在控制器中建立位置标识和该动力组件的身份识别符的关联关系，方便后续基于该关联关系，通过总线等方式来完成控制器对指定位置的动力组件的控制。
[0031]具体请参见图1，是本实用新型实施例的一种飞行器的结构示意图，本实用新型实施例的所述飞行器可以是包括至少两个旋翼的无人机，所述无人机包括现有的功能模块以及结构，例如电源模块、起落结构、导航模块等，在本实用新型实施例中，还包括控制器10、至少两个动力组件以及总线12，三者之间信号连接方式的具体说明如下。
[0032]在本实用新型实施例中可以包括四个动力组件，即图1中的第一动力组件11、第二动力组件13、第三动力组件15以及第四动力组件17，所述控制器10和各个动力组件之间通过总线12连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器，在本实用新型实施例中以所述第一动力组件11的电机111和电机驱动器112为例进行说明，其他动力组件的电机和电机驱动器执行相同的操作。所述电机驱动器112、总线12以及所述控制器10之间的信号连接关系如下:
[0033]所述电机驱动器112，在配置阶段将检测到电机111转动后生成的携带身份标识符的传输帧通过所述总线12传输给所述控制器10 ；
[0034]所述控制器10，将从所述总线12接收的传输帧中提取的身份标识符与分配的位置标识相关联。
[0035]在对动力组件的位置进行更新时，特别是在新安装电机及电机驱动器时，将控制器10设置为位置配置状态，使飞行器处于配置阶段以便完成位置配置。具体可以设置物理按键或开关，并为该物理按键或开关配置状态切换逻辑，以实现通过按键或开关来将控制器10设置为位置配置状态。当然，用户可以通过调参软件提供的人机界面，将控制器10切换到位置配置状态。同样，所述电机驱动器112可以通过相同的方式被切换为位置配置状态。当然，也可以是在控制器10处于配置状态时通过所述总线12将配置状态通知给所述电机驱动器112，以便于所述电机驱动器112确定当前处于配置阶段。
[0036]唯一标识所述第一动力组件11的身份标识符具体可以是在电机驱动器112中配置的、用于在该飞行器中唯一标识该电机驱动器112的数字、字符等标识。而所述位置标识则为预先在控制器中定义的标识，例如机头位置标识或I号电机标识等。
[0037]在所述控制器10被切换为位置配置状态后，建立或者保持所述第一动力组件11中的电机驱动器112通过所述总线12与所述控制器10之间的数据连接。
[0038]在一种位置配置方式中，用户在调参软件提供的人机界面中为动力组件分配位置标识，在分配位置标识后，转动其中一个需要被配置到该位置的动力组件中的电机，如上述的第一动力组件11，具体可以通过旋转所述第一动力组件11的转轴等来控制所述电机111转动；所述第一动力组件11的电机驱动器112可以检测到电机111发生转动，将配置的身份识别符通过所述总线12发送给所述控制器10 ;所述控制器10将先前分配的位置标识和该身份识别符关联存储即可，从而完成所述第一动力组件11的位置与身份的关联配置。以此类推，将其余的各动力组件采用相同方式完成关联配置。所述控制器10具体可以采用映射表来映射存储每一个动力组件的身份识别符和位置标识，以方便查找和管理。
[0039]基于上述的位置配置，在飞行控制过程中，当所述控制器10基于用户的遥控信号需要控制飞行器执行飞行动作时，如果需要控制机头位置的动力组件输出较大的动力，就需要根据机头位置确定机头位置标识(或I号电机标识等)，基于位置标识查找关联的身份识别符，然后基于总线协议生成携带所述身份识别符的传输帧并通过所述总线12传输。被配置在机头位置的所述第一动力组件11的电机驱动器112在所述总线12上接收到该传输帧后，比对该传输帧中携带的身份识别符和本电机驱动器112配置的身份识别符相一致后，提取该传输帧中携带的控制数据，并根据提取的控制数据驱动所述电机111转动，以完成对应的飞行动作。
[0040]进一步具体的，所述电机驱动器112检测所述电机111是否发生转动的方式包括多种，可以在所述电机111上设置位置传感器，例如设置霍尔传感器、或码盘等，在用户手动旋转电机时，所述位置传感器能感测到所述电机111的转动，从而产生位移信号给所述电机驱动器112，所述电机驱动器112在接收到所述位置传感器所感测到的位移信号后确定所述电机111发生转动。
[0041]所述电机驱动器112具体也可以直接与所述电机111绕组相连，所述电机111在用户控制转动的过程中，所述电机111绕组的电感值会有变化，所述电机驱动器112在检测到所述电机111绕组的电感值发生变化后即可确定所述电机111发生转动。
[0042]所述电机驱动器112具体还可以直接检测所述电机111是否产生反向电动势时，若产生反向电动势则可确定所述电机111发生转动。
[0043]需要说明的是，在具体实施时，为了保证对动力组件的有效控制，对于动力组件相对较少的飞行器，仍然可以在控制器10中为每一个动力组件配置数据接口，所述控制器10中还可以设置多个接口模块，对应于每一个动力组件均设置一个数据接口，所述接口模块的数量不少于所述动力组件的数量；每一个数据接口通过通信电缆与一个电机驱动器相连。
[0044]在本实用新型中，对于上述提到的第一动力组件11、第二动力组件13、第三动力组件15以及第四动力组件17，可以对应地设置四个接口模块，每一个接口模块分别通过一条通信线缆与一个动力组件相连，具体如图1所示，第一接口模块通过通信线缆与所述第一动力组件11相连，第二接口模块通过通信线缆与所述第二动力组件13相连，第三接口模块通过通信线缆与所述第三动力组件15相连，第四接口模块通过通信线缆与所述第四动力组件17相连。
[0045]所述控制器10中会记录动力组件的位置与接口模块的关联关系，以便通过正确的接口模块与对应位置的动力组件的电机驱动器通信，确保正常完成飞行控制。根据接口模块中的数据接口和通信线缆，可以确保在检测到上述位置配置时的位置标识与身份标识符的数据出现异常，无法正确查找识别等情况下，所述控制器10也能够有效地通过数据接口来对相应位置的动力组件进行控制，保证了飞行控制被正常执行，确保了飞行安全。
[0046]进一步地，所述控制器10还可以设置一个调参接口(第一调参接口 )，该第一调参接口可以是一个数据输入接口，用户可以在需要时，直接将相应位置的动力组件的身份标识符和其所在位置的位置标识输入给所述控制器10，使所述控制器10直接关联存储从调参接口输入的身份标识符和位置标识。
[0047]进一步地，所述电机驱动器112也可以设置第二调参接口，所述第二调参接口将用户设置的身份标识符与位置标识传输给所述电机驱动器112。所述电机驱动器112则通过所述总线12将身份标识符和位置标识直接传输给所述控制器10，使所述控制器10直接关联存储所述电机驱动器112发送的身份标识符和位置标识。
[0048]需要说明的是，完成携带相关数据的帧的生成以及在总线12中收发该传输帧为现有技术，其基于现有的总线协议实现，在此不赘述。并且所述控制器10在每次关联存储身份标识符和位置标识时，总是存储最新配置的身份标识符和位置标识的关联关系，而删除旧的关联关系，当然，也可以为每一次配置的身份标识符和位置标识的关联关系设置标题，以提供给用户在不同的关联关系之间的切换。
[0049]在本实用新型实施例中，控制器和动力组件之间可以直接通过总线连接，通过电机转动的检测来完成每一个动力组件在控制器中的位置配置，用户具体可以通过旋转相应位置的电机的方式，完成动力组件在控制器中的位置标记，实现方式简捷、直观，不易出错。并且采用本实用新型实施例的电机是否转动的检测方式，能够较为准确地确定电机是否转动，进一步保证了位置配的准确性。
[0050]再请参见图2，是本实用新型实施例的另一种飞行器的结构示意图，在本实用新型实施例中，所述飞行器可以是包括至少两个旋翼的无人机，所述无人机包括现有功能模块以及结构，例如电源模块、起落结构、导航模块等，在本实用新型实施例中，还包括:
[0051]控制器20、至少两个动力组件，所述控制器20和所述至少两个动力组件之间通过总线22连接；在本实用新型实施例中包括四个动力组件，及第一动力组件21、第二动力组件23、第三动力组件25以及第四动力组件27，所述控制器20和各个动力组件之间通过总线22连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器，在本实用新型实施例中以所述第一动力组件21的电机211和电机驱动器212为例进行说明，其他动力组件的电机和电机驱动器执行相同的操作。所述电机驱动器212、总线22以及控制器20之间的信号连接关系如下:
[0052]所述控制器20，在配置阶段生成携带电机驱动器的位置标识的传输帧通过所述总线22传输；
[0053]所述电机驱动器212，在检测到电机211的转动后将从所述总线22上的传输帧中提取的位置标识配置为本电机驱动器212的标识。
[0054]所述位置标识可以为定义的在飞行器中唯一标识某个电机驱动器位置的标识，例如I号电机等，在所述控制器20被切换为配置阶段后，建立或者保持所述第一动力组件21中的电机驱动器212通过所述总线22与所述控制器20之间的数据连接。
[0055]所述控制器20生成携带位置标识(I号电机)的传输帧在所述总线22上传输至每一个动力组件，当用户需要将所述第一动力组件21配置为I号电机时，可以手动旋转所述第一动力组件21的电机211的转轴，所述第一动力组件21的电机驱动器212检测到所述电机211的转轴转动后，即从所述总线22接收到的传输帧中提取位置标识，并将该位置标识配置为本电机驱动器212的标识。
[0056]在所述电机驱动器212配置好自身的位置标识后，可以通过总线22向所述控制器20反馈配置成功的通知信息，以便所述控制器20确定已传输的位置标识(如上述的I号电机)已被配置。
[0057]进一步可选地，所述电机驱动器212检测所述电机211是否发生转动的方式包括多种，具体的，所述动力组件还包括:设置在所述电机211上的位置传感器，所述电机驱动器212与所述位置传感器相连；
[0058]所述电机驱动器212，是在接收到所述位置传感器所感测到的位移信号后确定所述电机211发生转动。
[0059]所述电机驱动器212具体也可以是通过直接与所述电机211的绕组相连；所述电机驱动器212，是在检测到所述电机211的绕组的电感值发生变化后确定所述电机211发生转动。
[0060]所述电机驱动器212具体可以是在检测到所述电机211产生反向电动势时确定所述电机21发生转动。
[0061]基于上述的位置标识的配置，在飞行控制过程中，当基于用户的遥控信号需要控制飞行器执行飞行动作时，所述控制器20直接基于总线协议生成携带所述位置标识(I号电机)的传输巾贞并通过总线22传输,所述第一动力组件21的电机驱动器212在总线22上接收到该传输帧后，比对该传输帧中携带的位置标识和自己的位置标识相一致，提取该传输帧中的相关控制数据，并根据提取的控制数据驱动电机211转动，以实现飞行器的飞行动作。
[0062]所述电机驱动器212设置有调参接口，所述调参接口可以根据需要将用户设置的位置标识直接传输给所述电机驱动器212以便所述电机驱动器212完成位置标识的配置。需要说明的是，完成携带相关数据的帧的生成以及在总线中收发该传输帧为现有技术，其基于现有的总线协议实现，在此不赘述。
[0063]在本实用新型实施例中，控制器和动力组件之间可以直接通过总线连接，通过电机转动的检测来完成每一个动力组件在控制器中的位置配置，用户具体可以通过旋转相应位置的电机的方式，完成动力组件在控制器中的位置标记，实现方式简捷、直观，不易出错。
[0064]再请参见图3，是本实用新型实施例的再一种飞行器的结构示意图，本实用新型实施例的所述飞行器可以是包括至少两个旋翼的无人机，所述无人机包括现有的功能模块以及结构，例如电源模块、起落结构、导航模块等，在本实用新型实施例中，还包括具备特殊信号连接方式的控制器30、至少两个动力组件以及总线32，所述控制器30和所述至少两个动力组件之间通过总线32连接；每一个动力组件31包括电机和电机驱动器；所述电机驱动器、总线32以及所述控制器30之间的信号连接关系如下:
[0065]所述控制器30，生成携带电机驱动器的位置标识的传输帧通过所述总线32传输；
[0066]所述电机驱动器，在所述总线32上的传输帧中携带的位置标识与自身配置的身份标识一致时提取该传输帧中的控制数据。
[0067]所述电机驱动器和所述控制器30之间可以不需要通过总线32通信完成身份识别符和位置标识配置，所述电机驱动器中仅需配置一个位置标识，该位置标识可以为上述涉及到的机头位置标识或I号电机标识等。在飞行控制过程中，所述控制器20只需生成包括位置标识的传输帧通过所述总线32传输，相应的电机驱动器从总线32中获取该传输帧，并检测其携带的位置标识与本端配置的位置标识是否一致，若一致，则直接提取该传输帧中的控制数据以对电机进行控制，若不一致则丢弃该传输帧即可。
[0068]在本实用新型实施例中，控制器和动力组件之间可以直接通过总线连接，不需要进行复杂的配置，基于控制器在电机驱动器中配置的身份标识即可实现通过总线来传输控制器到动力组件之间的数据，实现方式简捷、直观，不易出错，并且节省了成本。
[0069]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种飞行器，其特征在于，包括:控制器、至少两个动力组件，所述控制器和所述至少两个动力组件之间通过一总线连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器； 所述电机驱动器，在配置阶段将检测到电机转动后生成的携带身份标识符的传输帧通过所述总线传输给所述控制器； 所述控制器，将从所述总线接收的传输帧中提取的身份标识符与分配的位置标识相关联。
2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述动力组件还包括:设置在所述电机上的位置传感器，所述电机驱动器与所述位置传感器相连； 所述电机驱动器，是在接收到所述位置传感器所感测到的位移信号后确定所述电机发生转动。
3.如权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述位置传感器包括霍尔传感器或码盘。
4.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述电机驱动器与所述电机绕组相连；所述电机驱动器，是在检测到所述电机绕组的电感值发生变化后确定所述电机发生转动。
5.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述电机驱动器，是在检测到所述电机产生反向电动势时确定所述电机发生转动。
6.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述控制器设置有接口模块，所述接口模块的数量不少于所述动力组件的数量；所述控制器通过一个接口模块及通信线缆与一个电机驱动器相连。
7.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述控制器设置有第一调参接口，所述第一调参接口将用户设置的身份标识符与位置标识传输给所述控制器。
8.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述电机驱动器设置有第二调参接口，所述第二调参接口将用户设置的身份标识符与位置标识传输给所述电机驱动器。
9.一种飞行器，其特征在于，包括:控制器、至少两个动力组件，所述控制器和所述至少两个动力组件之间通过一总线连接；每一个动力组件包括电机和电机驱动器； 所述控制器，在配置阶段生成携带电机驱动器的位置标识的传输帧通过所述总线传输; 所述电机驱动器，在检测到电机的转动后将从所述总线上的传输帧中提取的位置标识配置为本电机驱动器的标识。
10.如权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述动力组件还包括:设置在所述电机上的位置传感器，所述电机驱动器与所述位置传感器相连； 所述电机驱动器，是在接收到所述位置传感器所感测到的位移信号后确定所述电机发生转动。
11.如权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述电机驱动器与所述电机绕组相连；所述电机驱动器，是在检测到所述电机绕组的电感值发生变化后确定所述电机发生转动。
12.如权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述电机驱动器，是在检测到所述电机产生反向电动势时确定所述电机发生转动。
【文档编号】G05D1/10GK203825468SQ201420250835
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】陶冶, 邓涛 申请人:深圳市大疆创新科技有限公司