一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，涉及无人机技术领域，包括搜救无人机本体与两个叶片筒，两个所述叶片筒内腔侧壁套接于无人机本体上电机的转轴外壁，两个所述叶片筒的左右外侧壁均设置有叶片，所述叶片的底部设置有压电薄膜传感器，所述叶片的顶部设置有压电作动器，所述压电薄膜传感器和压电作动器均通过控制器与无人机本体内的电源电性连接，该种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，设计合理，实用性强，通过压电薄膜传感器、压电作动器和控制器组成的控制系统，可以抑制叶片产生的振动，提高了搜救无人机运行的稳定性。

A search and rescue UAV based on piezoelectric composite material for vibration control

The utility model discloses a search and rescue UAV which can realize vibration control based on piezoelectric composite material, which relates to the technical field of the UAV, including the search and rescue UAV body and two blade barrels. The inner and lateral walls of the two blade barrels are sleeved on the outer wall of the rotor shaft of the motor on the UAV body. The left and right outer walls of the two blade barrels are provided with blades, and the bottom of the blades is provided with blades. The piezoelectric film sensor is equipped with a piezoelectric actuator on the top of the blade. The piezoelectric film sensor and the piezoelectric actuator are electrically connected with the power supply in the UAV body through the controller. The search and rescue UAV based on the piezoelectric composite material can realize vibration control. The design is reasonable and practical. The UAV is composed of piezoelectric film sensor, piezoelectric actuator and controller. The control system can restrain the vibration of the blade and improve the stability of the search and rescue UAV.

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机
本技术涉及无人机
，尤其涉及一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机。
技术介绍
在救援搜救过程中，会遇到各种突发情况，有可能是地势险峻的高山，或是浓烟、热、雨等条件下还是在建筑物塌落等复杂状态下，这将给搜救人员带来极大的不便和伤害，因此目前在搜救工作中多采用搜救无人机来代替传统的人工搜救，搜救速度快、面积广，而且降低搜救环境对人员造成的伤害，但是目前的搜救无人机在进行搜救作业时，由于所处的恶劣环境，可能会造成搜救无人机上叶片受到外力造成振动，导致叶片结构破坏或者使作业的无人机运动不稳定，进而导致搜救无人机坠落等，一方面影响搜救作业，另一方面也造成巨大的经济损失，因此如何技术一种可以抑制搜救无人机叶片受外界扰动而造成的振动的基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，是目前本
人员亟待解决的问题。因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，通过压电薄膜传感器、压电作动器和控制器组成的控制系统，从而提高了搜救无人机运行的稳定性。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是克服上述
技术介绍
中提出的目前的搜救无人机在进行搜救作业时，由于所处的恶劣环境，可能会造成搜救无人机上叶片受到外力造成振动，导致叶片结构破坏或者使作业的无人机运动不稳定，进而导致搜救无人机坠落的问题。为实现上述目的，本技术提供了一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，包括搜救无人机本体1与两个叶片筒2，两个所述叶片筒2内腔侧壁套接于无人机本体1上电机的转轴外壁，两个所述叶片筒2的左右外侧壁均设置有叶片3，所述叶片3的底部设置有压电薄膜传感器4，所述叶片3的顶部设置有压电作动器5，所述压电薄膜传感器4和压电作动器5均通过控制器6与无人机本体1内的电源电性连接。进一步地，所述控制器6设置在所述无人机本体1的外壁上。进一步地，所述压电薄膜传感器4包括硬质衬底41，所述硬质衬底41的顶部设置有软质衬底42，所述软质衬底42的顶部设置有压电薄膜层43，所述压电薄膜层43的顶部右端前后两侧均设置有接线头44。进一步地，所述压电薄膜层43为PVDF聚偏氟乙烯层。进一步地，所述硬质衬底41为聚酰亚胺复合层。进一步地，所述压电作动器5的型号为PSt150/7/60VS12。进一步地，所述控制器6的型号为6AG1222-1BF22-2XBO。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，设计合理，实用性强，通过压电薄膜传感器、压电作动器和控制器组成的控制系统，可以抑制叶片产生的振动，提高了搜救无人机运行的稳定性。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的一个较佳实施例的结构示意图；图2是是本技术的一个较佳实施例的压电薄膜传感器结构示意图。其中，1-搜救无人机本体；2-叶片筒；3-叶片；4-压电薄膜传感器；41-硬质衬底；42-软质衬底；43-压电薄膜层；5-压电作动器；6-控制器。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。如图1所示，本技术提供一种技术方案：一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，包括搜救无人机本体1与两个叶片筒2，两个叶片筒2内腔侧壁套接在无人机本体1上电机的转轴外壁，并通过螺栓将两个叶片筒2分别固定安装在两个转轴上，的左右外侧壁均设置有叶片3，叶片3焊接在叶片筒2的左右外侧壁，压电薄膜传感器4通过螺栓固定安装在叶片3的底部，压电作动器5通过螺栓固定安装在叶片3的顶部，压电作动器5的型号为PSt150/7/60VS12，控制器6嵌入安装在无人机本体1的外壁，并通过螺栓固定，控制器6的型号为6AG1222-1BF22-2XBO，压电薄膜传感器4和压电作动器5均通过控制器6与无人机本体1内的电源电性连接。如图2所示，压电薄膜传感器4包括硬质衬底41，软质衬底42热压在硬质衬底41的顶部，压电薄膜层43热压在软质衬底42的顶部，压电薄膜层43的顶部右端焊接两个接线头44，压电薄膜层43为PVDF聚偏氟乙烯层，硬质衬底41为聚酰亚胺复合层。当搜救无人机在进行作业，叶片3受外界干扰产生振动时，叶片3在振动瞬间将对压电薄膜传感器4产生一个向下的压力，此时压电薄膜传感器4上的压电薄膜层43将产生形变，压电薄膜传感器4将形变产生的机械能转换为电能，产生信号，控制器6采集压电薄膜传感器4产生的信号，并对采集的信号进行计算分析和处理后，将向压电作动器5输入控制信号，此时压电作动器5将产生振动响应，对叶片3施加反向振动，与叶片3由于外界扰动激励产生的响应相抵消，消除叶片3的振动。以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，其特征在于，包括搜救无人机本体与两个叶片筒，两个所述叶片筒内腔侧壁套接于无人机本体上电机的转轴外壁，两个所述叶片筒的左右外侧壁均设置有叶片，所述叶片的底部设置有压电薄膜传感器，所述叶片的顶部设置有压电作动器，所述压电薄膜传感器和压电作动器均通过控制器与无人机本体内的电源电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，其特征在于，包括搜救无人机本体与两个叶片筒，两个所述叶片筒内腔侧壁套接于无人机本体上电机的转轴外壁，两个所述叶片筒的左右外侧壁均设置有叶片，所述叶片的底部设置有压电薄膜传感器，所述叶片的顶部设置有压电作动器，所述压电薄膜传感器和压电作动器均通过控制器与无人机本体内的电源电性连接。2.如权利要求1所述的基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，其特征在于，所述控制器设置在所述无人机本体的外壁上。3.如权利要求1所述的基于压电复合材料可实现振动控制的搜救无人机，其特征在于，所述压电薄膜传感器包括硬质衬底，所述硬质衬底的顶部设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志强，陈昊，沈景凤，任文豹，史一彬，李猛，王晓建，陈诚，吴限，黄中秋，王婧，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31