四旋翼无人机教学实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了四旋翼无人机教学实验平台，包括底座，左支撑对轴云台和右支撑四轴云台，在左支撑对轴云台的顶部固定有两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台，在T字形支撑云台的中部固定有可单轴活动的铰链，活动的铰链上安装有左机架平衡翘板托盘，在右支撑四轴云台的顶部固定有十字形支撑角件，在十字形支撑角件的顶面中心设有万向孔座，并安装有右机架平衡翘板托盘，右机架平衡翘板托盘的底面中心有万向节上端机构用来安装右机架平衡翘板托盘，左机架平衡翘板托盘或右机架平衡翘板托盘上设有四旋翼下机架和四个桨叶。本实用新型专利技术的结构设置合理，解决了传统技术中无法应用于无人机教学的技术不足，使用稳定性好且适用性强。

【技术实现步骤摘要】
四旋翼无人机教学实验平台
本技术属于无人机教学
，具体涉及四旋翼无人机教学实验平台。
技术介绍
无人机主要是由机体、控制结构组成，目前市场没有针对无人机教学用的相关仪器，主要是由于现有无人机基本都以封闭式的整机出现，并且在使用中螺旋桨力量大，调试中容易发生危险，且操控起来不确定的坠机可能性大，所以对飞行的场地面积要求较高，同时在没有直观的反馈条件下也不易细致的观察调试控制的效果。主要总结如下：现有无人机无法提供一种可开放开发学习的实验平台；现有无人机无法提供一种可实现多次反复实验的学习实验平台；无法提供一种可保证安全的无人机学习实验平台；无法提供一种可将无人机平衡原理拆解为四旋翼平衡原理进行讲解的实验平台；无法提供一种可将飞行控制实验过程与结果数据进行保存与上传的功能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构设置合理且使用稳定性好的四旋翼无人机教学实验平台，旨在解决传统技术中无法应用于无人机教学的技术不足。实现本技术目的的技术方案是：四旋翼无人机教学实验平台，包括底座，底端固定在底座上的左支撑对轴云台和右支撑四轴云台，其特征在于：在所述左支撑对轴云台的顶部固定有两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台，在所述T字形支撑云台的中部固定有可单轴活动的铰链，活动的铰链上安装有左机架平衡翘板托盘，有机玻璃隔离块通过连接器连接在T字形支撑云台上，在所述右支撑四轴云台的顶部固定有十字形支撑角件，在所述十字形支撑角件的四个端边分别有四个有机玻璃隔断块，四个有机玻璃隔断块上安装有中空的圆形托盘，在所述十字形支撑角件的顶面中心设有万向孔座，万向孔座上安置万向节并连接到右平衡翘板托盘，右机架平衡翘板托盘的底面中心有万向节上端机构，左平衡翘板托盘或右平衡翘板托盘上通过连接器安装四旋翼无人机机架，上机架设有机翼保护罩，设有四旋翼下机架和四个桨叶,在四旋翼无人机机架的顶面中部有控制电路板以及各类传感器，在四旋翼无人机机架的四端内部均固定有无刷电机及其启动器，所述无刷电机的旋转轴与桨叶相连接。所述控制电路板包括微控制器，与所述微控制器相连接的航姿传感器、高度传感器、GPS传感器，与所述微控制器相连接的第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路，与所述微控制器相连接的无线通讯电路和电源转换电路，所述第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路分别与四旋翼下机架端点上的无刷电机相连接。在十字形支撑角件的顶面固定有蓄电池，所述蓄电池与电源转换电路相连接。所述无线通讯电路包括蓝牙通讯电路、2.4G通讯电路，所述蓝牙通讯电路、2.4G通讯电路均与微控制器相连接。本技术具有积极的效果：本技术的结构设置合理，其在使用时不但可以保持平衡或固定倾斜角度，而且也可以方便飞行器拆离和固定在机架平衡翘板托盘上，从而方便教学操作，解决了传统技术中无法应用于无人机教学的技术不足，使用稳定性好且适用性强。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中：图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术的支撑部分结构图；图3为本技术的电路框图。具体实施方式(实施例1)图1至图3显示了本技术的一种具体实施方式，其中图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术的支撑部分结构图；图3为本技术的电路框图。见图1至图3，四旋翼无人机教学实验平台，包括底座1，底端固定在底座1上的左支撑对轴云台2和右支撑四轴云台3，在所述左支撑对轴云台2的顶部固定有两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台4，在所述两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台4的中部固定有可单轴活动的铰链5，在所述两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台4的顶面两端均固定的抵接有机玻璃隔离块6，还设有左机架平衡翘板托盘7，所述左机架平衡翘板托盘7的底面中心固定的有机玻璃隔离块8，所述有机玻璃隔离块8通过连接器9连接在可单轴活动的铰链5上，在所述右支撑四轴云台3的顶部固定有十字形支撑角件10，在所述十字形支撑角件10的四个端边分别有四个有机玻璃隔断块11，在所述十字形支撑角件10的顶面中心设有万向孔座13，在所述四个有机玻璃隔断块11的顶部固定有中空的圆形托盘14，在所述中空的圆形托盘14的中心设有上下通透的通孔，还设有右机架平衡翘板托盘15，所述右机架平衡翘板托盘的底面中心固定有万向节上端机构16，所述万向节上端机构的底部穿过通孔并与万向孔座相连接，所述左机架平衡翘板托盘或右机架平衡翘板托盘上设有四旋翼下机架17和四个桨叶18，所述四个桨叶分别固定在四旋翼下机架的四个端边上，在所述四旋翼下机架的顶面中部固定有控制电路板12以及各类传感器，在所述四旋翼下机架的四个端部均固定有与所述控制电路板相连接的无刷电机19，所述无刷电机的连接器与桨叶相连接。所述控制电路板12包括微控制器121，与所述微控制器121相连接的航姿传感器122、高度传感器123、GPS传感器124，与所述微控制器121相连接的第一驱动电路125、第二驱动电路126、第三驱动电路127和第四驱动电路128，与所述微控制器121相连接的无线通讯电路129和电源转换电路1210，所述第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路分别与四旋翼下机架端点上的无刷电机相连接。在所述机架平衡翘板托盘、机架上板和竖向支杆之间固定有蓄电池14，所述蓄电池与电源转换电路相连接。所述无线通讯电路129包括蓝牙通讯电路1291、2.4G通讯电路1292，所述蓝牙通讯电路、2.4G通讯电路均与微控制器相连接。插上电源线和电机供电线，将主控板复位进行电调与电机的初始化。打开上位机控制中空的圆形托盘，与主控板建立通讯后，选择四轴平衡运动或者X-Y复合运动实验。在3D仿真界面实时显示飞行器在万向节云台上的运动状态；在X-Y轴的实时曲线界面上反映3轴运动姿态与时间的对应曲线。在无人机参数设置界面设置飞行器运动状态的目标值(Pitch、Roll)为0°以及对应的PID参数，使四旋翼无人机在万向节云台上保持对轴的平衡状态。在无人机参数设置界面设置飞行器运动状态的目标值(Yaw)为任一角度，以及对应的PID参数，使四旋翼无人机在万向节云台上保持航向的平衡状态。在无人机参数设置界面改变飞行器运动状态的目标值(Pitch和Roll±30°以内，Yaw可设置为任意角度)以及对应的PID参数，使四旋翼无人机在万向节云台上进行一定范围内的姿态改变。进行飞行器X-Y轴复合实验，设计目标值运动曲线(圆、方、椭圆等)，调节对应的PID参数，使飞行器绕着目标运动曲线进行运动，生成实际运动曲线，通过对比目标运动曲线和实际运动曲线最终得出误差分析和实验评分。根据实时返回角度与时间的曲线，可进行反复的参数调节，以达到最佳的控制效果，最终保存和上传实时数据，并截取响应曲线，完成万向节云台上的学习任务。在四旋翼无人机在拆离机架平衡翘板托盘时，依旧可通过蓝牙通讯，完成上述任务，并进行定高飞行试验。本技术的结构设置合理，其在使用时不但可以保持平衡或固定倾斜角度，而且也可以方便飞行器拆离和固定在机架平衡翘板托盘上，从而方便教学操作，解决了传统技术中无法应用于无人机教学的本文档来自技高网...

【技术保护点】
四旋翼无人机教学实验平台，包括底座，底端固定在底座上的左支撑对轴云台和右支撑四轴云台，其特征在于：在所述左支撑对轴云台的顶部固定有两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台，在所述T字形支撑云台的中部固定有可单轴活动的铰链，活动的铰链上安装有左机架平衡翘板托盘，有机玻璃隔离块通过连接器连接在T字形支撑云台上，在所述右支撑四轴云台的顶部固定有十字形支撑角件，在所述十字形支撑角件的四个端边分别有四个有机玻璃隔断块，四个有机玻璃隔断块上安装有中空的圆形托盘，在所述十字形支撑角件的顶面中心设有万向孔座，万向孔座上安置万向节并连接到右平衡翘板托盘，右机架平衡翘板托盘的底面中心有万向节上端机构，左平衡翘板托盘或右平衡翘板托盘上通过连接器安装四旋翼无人机机架，上机架设有机翼保护罩，设有四旋翼下机架和四个桨叶,在四旋翼无人机机架的顶面中部有控制电路板以及各类传感器，在四旋翼无人机机架的四端内部均固定有无刷电机及其启动器，所述无刷电机的旋转轴与桨叶相连接。

【技术特征摘要】
1.四旋翼无人机教学实验平台，包括底座，底端固定在底座上的左支撑对轴云台和右支撑四轴云台，其特征在于：在所述左支撑对轴云台的顶部固定有两个三角形支撑角件组成的T字形支撑云台，在所述T字形支撑云台的中部固定有可单轴活动的铰链，活动的铰链上安装有左机架平衡翘板托盘，有机玻璃隔离块通过连接器连接在T字形支撑云台上，在所述右支撑四轴云台的顶部固定有十字形支撑角件，在所述十字形支撑角件的四个端边分别有四个有机玻璃隔断块，四个有机玻璃隔断块上安装有中空的圆形托盘，在所述十字形支撑角件的顶面中心设有万向孔座，万向孔座上安置万向节并连接到右平衡翘板托盘，右机架平衡翘板托盘的底面中心有万向节上端机构，左平衡翘板托盘或右平衡翘板托盘上通过连接器安装四旋翼无人机机架，上机架设有机翼保护罩，设有四旋翼下机架和四个桨叶,在四旋翼无人机机架的顶面中部有控制电路板以及各类传感器，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘进向，曹君超，马良伟，
申请(专利权)人：上海锡月科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31