一种电磁动力多轴飞行器制造技术

技术编号:15940423 阅读:26 留言:0更新日期:2017-08-04 22:30
一种电磁动力多轴飞行器,采用通过电流的封闭线圈作为动力,将多个线圈通过连接部件进项固定,构成多自由度控制飞行器,在一定强度的磁场内飞行。调节各个线圈内的电流产生不大小的磁力,使得飞行器有不同的受力状况,控制运动状态。

Electromagnetic power multi axle aircraft

An electromagnetic dynamic multi axis aircraft, used by the closed coil current as the driving force, a plurality of coil through connecting parts constitute the input fixed, multi degree of freedom to control the aircraft, flying in a certain magnetic field strength. Adjust the current in each coil to produce a magnetic force of varying size, allowing the craft to have different forces and control the motion.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁动力多轴飞行器
本专利技术属于一种飞行器实验装置,应用于惯性技术、导航、飞行器控制等实验教学。
技术介绍
惯性技术在军事、人民生活中有非常多的应用,比如各类飞行器的姿态控制、舰船姿态控制、潜水设备姿态控制、机器人的姿态控制,手机娱乐、医疗康复、导航等等都会大量用到惯性传感器,惯性技术的开发与应用有着广泛的市场,我国很多大专院校开设相关的课程。目前小型飞行器主要利用电动机或油动机带动螺旋桨,煽动空气,产生动力;然后借助惯性传感器进行姿态检测,通过计算机的运算,控制发动机转速、舵机、或螺旋桨的升角等来改变飞行器的受力情况,借以达到控制姿态的目的。飞行器控制教学核心内容为惯性传感器技术、姿态控制方法。固定翼飞行器需要较大的运动空间,旋翼机因为有较大的高速螺旋桨,其危险性大,并且高速旋转的螺旋桨有强噪音,这些因素使得飞行器类的教学不适合在室内进行。本专利技术提供一种新型的实验教学装置,使得飞行器不带有高速旋转动力部件、没有噪音,又能充分的体现教学内容,使得相关教学可以顺利的在室内进行,提高教学课程趣味性,增强教学效果。
技术实现思路
电磁动力多轴飞行器,原理见附图1:空间封闭线圈图1中1部件,通过如图所示的电流,根据安培定则,在线圈周围将产生磁场,其方向符合右手定则,根据电流方向,图1中1部件将产生一个类似磁铁的电磁场,其极性向下。如果将此线圈至于磁场极性向上的磁场内,根据同极相斥的原理,线圈将产生向上的排斥力。此排斥力的计算公式为:F=μ0nIπRBμ0:力因子,该参数与线圈的形状有关系。n:线圈匝数。I:电流。R:线圈半径。B:线圈所处位置的磁场强度。此排斥力与电流成正比,调节电流的大小,可以调节此力的大小。线圈排斥力与线圈重力构成了一个动态相互作用,通过调节线圈的电流可以实现线圈的运动控制。当通过的电流较大时,产生的排斥力大于线圈自重,多余的排斥力可以用于负载其它的部件。将多个线圈如图1中,图1中2部件,图1中3部件,按照一定空间排列,并通过连接部件图1中4部件,将线圈固定,构成了一个多自由度的运动控制体。这个控制体上每一个线圈对应一个控制自由度,将其置于空间磁场中,通过调节各个线圈中的大小,每个线圈产生不同的力,使得运动体整体产生不平衡的力矩,以控制运动体在磁场中的运动状态,此运动体在空间磁场中构成了一个飞行器。该种飞行器的主要特征为:1.一种飞行器,采用通过电流的封闭线圈产生的磁力来控制飞行器运动,在一定强度的磁场内飞行。2.由一个或多个线圈与连接部件构成整体的多自由度飞行器,主要依靠线圈产生的磁力与磁场的相互作用力来控制飞行。与现有的一些行器相比,该种飞行器具有以下特点:1.只能在有一定强度的磁场内飞行,故飞行器飞行空间有限,不易丢失,适合小范围的室内实验研究、家庭娱乐应用。2.采用电磁力,没有高速旋转的螺旋桨作为动力部件,安全性高,适合室内实验室应用。3.没有高频噪音。附图说明图1飞行器原理说明图2具体实施例图3永磁铁构成的磁场空间具体实施方式一个具体实施例见图2。采用4个动力线圈(图2中1部件),对称排列。有控制线路板(图2中2部件)将四个线圈固定。线路板上的各种集成电路(图2中4部件),完成如下功能:1.运动测量:由惯导传感器完成,测量飞行器的姿态与运动速度,采用MPU6050传感器。2.姿态控制:由单片机完成,采用CC2530型单片机。3.线圈电流控制:采用贴片型三极管S8050。4.无线通讯:利用CC2530型单片机的射频单元进行无线数据传送。采用200MAH的锂电池为系统供电(图2中3部件)。磁场的构建采用2X4X0.5CM的钕磁铁,排列成30X50CM的平面,周围用尼龙网围挡。本文档来自技高网...
一种电磁动力多轴飞行器

【技术保护点】
一种电磁动力多轴飞行器,其特征为:采用通过电流的封闭线圈产生的磁力来控制飞行器运动,在一定强度的磁场内飞行。

【技术特征摘要】
1.一种电磁动力多轴飞行器,其特征为:采用通过电流的封闭线圈产生的磁力来控制飞行器运动,在一定强度的磁场内飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯明李擎付兴建柏森曹荣敏
申请(专利权)人:北京信息科技大学
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1