一种基于Mega2560的消防无人机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于Mega2560的消防无人机主要包括机身、螺旋桨叶片、起落架、控制系统；控制系统包括主控模块分别连接惯性导航模块、电子调速器、直流无刷电机、电源模块、遥控模块、图传模块、GPS模块、磁力计、气压计、遥控模块、摄像模块、惯性导航模块用于无人机导航，电源模块为无人机提供电源，遥控模块用来接收地面遥控器的信号，图传模块负责把飞行器飞行过程中所拍摄的图像传回地面站，摄像模块负责在无人机飞行过程中对地面进行摄像，该无人机能过进行自主飞行与手动飞行，具有续航时间长，拍摄图像清晰，能够实时的传回图像进行分析等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Mega2560的消防无人机
本设计属于无人机控制领域，更具体的说涉及一种消防无人机及其控制系统领域。
技术介绍
随着无人机技术的日趋成熟和航空摄影技术的进一步拓展，我国民用无人机应用领域日益广泛，包括摄影测量、应急救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、林火病虫害防护与监测等。如何有效实施消防预警和现场侦测，并迅速、准确处置灾情显得尤为重要；我国无人机应用技术及系统解决方案的成熟运用，使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备，通过空中对复杂地形和复杂结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火情侦测及防控成为消防部队新的选择，然而目前市场上现有的消防无人机控制模式单一，不能进行长时间的留空监视，不能实现自动导航定位功能，本技术提供了一种能够自动导航飞行，也能手动控制飞行的消防无人机。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是：针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种基于Mega2560的消防无人机。为解决上述问题本技术通过以下技术方案实现的：所述的消防无人机包括螺旋桨叶片3、机身4、起落架6、控制系统；所述的机身4为圆形结构，机身的圆周外围上通过螺栓等弧距地设置有四个旋翼连接杆5，旋翼连接杆5由一根长杆和两根短杆一体成型，两根短杆夹角为120°，每根短杆的端部均安装有一个无刷直流电机11，无刷直流电机11的动力输出端与螺旋桨叶片3连接，机身4的底部对称设置有两个起落架6；所述的控制系统包括主控模块1、GPS模块7、磁力计模块8、气压计模块9、惯性导航模块10、无刷直流电机1、电子调速器12、遥控模块13、图传模块14、摄像模块15和用于给各用电单位供电的电源模块2；所述的主控模块1、电源模块2、GPS模块7、磁力计模块8、气压计模块9、惯性导航模块10、图传模块14均置于无人机机身4内部，摄像模块15安装于无人机机身4下部；；GPS模块7、磁力计模块8、气压计模块9、惯性导航模块10的输出端分别与主控模块1的信号输入端连接；图传模块14的信号输入端与主控模块1的信号输出端连接，电子调速器12与无刷直流电机11配套设置，电子调速器12的信号输入端与主控模块1的信号输出端连接，电子调速器12的电源输出端与直流无刷电机连接。优选地，所述的电源模块2包括锂电池、电压检测芯片、报警器，电压检测芯片连接在锂电池的电源输出端，报警器与电压检测芯片输出端连接。优选地，所述的遥控模块13采用富士FS-TH9X9通道2.4G无线遥控器，该遥控模块13带有接收端和手持发射端，遥控模块13的接收端设置在无人机内部与主控模块1的遥控信号输入端连接。本技术有益效果：本技术八旋翼的消防无人机其布局结构新颖，飞行方式独特，八旋翼结构能够在无人机转向飞行过程中从八个方向对无人机进行调节，比以往常规布局的四旋翼无人机更加精确和平稳的调节无人机飞行状态，能过进行长时间的留空飞行，通过无人机自带的多种模块与新形的旋翼结构能够使得无人机的飞行更加平稳，最大限度的接近火场周围，使得带有的摄像头能对火灾现场拍摄比以往的无人机成像效果更加清晰，并且具有手动和自动两种飞行模式。附图说明图1为本技术俯视图；图2为本技术控制系统框图；图3为主控模块电路连接图；图4为惯性导航模块电路连接；图5为磁力计电路连接图。图中，1-主控模块、2-电源模块、3-螺旋桨叶片、4-机身、5-旋翼连接杆、6-起落架、7-GPS模块、8-磁力计、11-气压计、10-惯性导航模块、11-无刷直流电机、12-电子调速器、13-遥控模块、14-图传模块、15-摄像模块。具体实施例为了使本技术的目的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。如图1-5所示，所述的消防无人机包括螺旋桨叶片3、机身4、旋翼连接杆5、起落架6、控制系统；所述的机身4为圆形结构，机身的圆周外围上通过螺栓等弧距地设置有四个旋翼连接杆5，旋翼连接杆5由一根长杆和两根短杆一体成型，两根短杆夹角为120°，每根短杆的端部均安装有一个无刷直流电机11，无刷直流电机11的动力输出端与螺旋桨叶片3连接，通过在四个旋翼连接杆5上设置两个夹角为120°的小短杆，每个小短杆的端部均安装有一个无刷直流电机11与螺旋桨叶片3，使得无人机在飞行过程中可以从八个方向进行调节飞行姿态，比以往常规布局的四旋翼无人机更加精确和平稳的调节无人机飞行状态，能过进行长时间的留空飞行，通过无人机自带的多种模块最大限度的接近火场周围。机身4的底部对称设置有两个起落架6；所述的控制系统包括主控模块1、GPS模块7、磁力计模块8、气压计模块9、惯性导航模块10、无刷直流电机1、电子调速器12、遥控模块13、图传模块14、摄像模块15和用于给各用电单位供电的电源模块2；所述的主控模块1、电源模块2、GPS模块7、磁力计模块8、气压计模块9、惯性导航模块10、图传模块14均置于无人机机身4内部，摄像模块15安装于无人机机身4下部；GPS模块7、磁力计模块8、气压计模块9、惯性导航模块10的输出端分别与主控模块1的信号输入端连接；图传模块14的信号输入端与主控模块1的信号输出端连接，电子调速器12与无刷直流电机11配套设置，电子调速器12的信号输入端与主控模块1的信号输出端连接，电子调速器12的电源输出端与直流无刷电机连接。主控模块1所采用的ATmega2560主控芯片作为目前无人机普遍采用的飞控板具有实用性广泛、飞控程序容易获取等优点（其电路连接图如图3所示），GPS模块7把GPS坐标传送给主控模块1的主控芯片，主控模块1通过两次采样时间差所得到的GPS坐标信息，计算即可得到无人机的飞行速度与坐标信息；磁力计8型号为HMC588CL，用于测量地磁方向，测量的地磁方向信息传输给主控模块1，无人机根据地磁方向信息判断目前所飞行的方向。气压计9型号为BMP085，用于采集温度与气压数据，采集到的数据传到A/D转换器中进行A/D转换，A/D转换后，通过I2C总线把温度和气压数据传给主控模块1，主控模块1再进行相关换算可以获得气压与温度值，根据温度和气压值与对比标准海拔高度气压温度表即可得到无人机当前对应的海拔高度值，从而实现高度测量。所述的惯性导航模块10所采用的MPU6000惯性陀螺导航仪带有数字运动处理器DMP、三轴加速度计和三轴陀螺仪，可以精确的测量出当前无人机的角速度率与加速度，该惯性导航模块10相比较于以前不带惯性导航的无人机，能够使该无人机在火场上空飞行的过程中根据精确的控制自己的飞行轨迹，从而使得无人机所搭载的摄像模块15的成像效果比以往的效果更佳的清晰。所述的摄像模块15为ZST-10型号机载摄像头，该摄像头能够进行红外成像与可见光摄像，相比较于以为的单一成像模式，该机载摄像头能够实现多种成像模式的自由切换，可在发生火灾的情况下帮助救援人员找到着火点，或在天气干燥的情况下对重点区域的火灾隐患进行红外成像，预测是否有火灾发生的可能性。所述的图传模块14由发射端和接收端组成，发射端放置于无人机的机身4内部与主控模块1的输出端连接，接收端通过接口与地面带有APMplanner软件的电脑连接。所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Mega2560的消防无人机，其特征在于：所述的消防无人机包括螺旋桨叶片（3）、机身（4）、旋翼连接杆（5）、起落架（6）、控制系统；所述的机身（4）为圆形结构，机身的圆周外围上通过螺栓等弧距地设置有四个旋翼连接杆（5），旋翼连接杆（5）由一根长杆和两根短杆一体成型，两根短杆夹角为120°，每根短杆的端部均安装有一个无刷直流电机（11），无刷直流电机（11）的动力输出端与螺旋桨叶片（3）连接，机身（4）的底部对称设置有两个起落架（6）；所述的控制系统包括主控模块（1）、GPS模块（7）、磁力计模块（8）、气压计模块（9）、惯性导航模块（10）、无刷直流电机（11）、电子调速器（12）、遥控模块（13）、图传模块（14）、摄像模块（15）和用于给各用电单位供电的电源模块（2）；所述的主控模块（1）、电源模块（2）、GPS模块（7）、磁力计模块（8）、气压计模块（9）、惯性导航模块（10）、图传模块（14）均置于无人机机身（4）内部，摄像模块（15）安装于无人机机身（4）下部；GPS模块（7）、磁力计模块（8）、气压计模块（9）、惯性导航模块（10）的输出端分别与主控模块（1）的信号输入端连接；图传模块（14）的信号输入端与主控模块（1）的信号输出端连接，电子调速器（12）与直流无刷电机（11）配套设置，电子调速器（12）的信号输入端与主控模块（1）的信号输出端连接，电子调速器（12）的电源输出端与直流无刷电机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Mega2560的消防无人机，其特征在于：所述的消防无人机包括螺旋桨叶片（3）、机身（4）、旋翼连接杆（5）、起落架（6）、控制系统；所述的机身（4）为圆形结构，机身的圆周外围上通过螺栓等弧距地设置有四个旋翼连接杆（5），旋翼连接杆（5）由一根长杆和两根短杆一体成型，两根短杆夹角为120°，每根短杆的端部均安装有一个无刷直流电机（11），无刷直流电机（11）的动力输出端与螺旋桨叶片（3）连接，机身（4）的底部对称设置有两个起落架（6）；所述的控制系统包括主控模块（1）、GPS模块（7）、磁力计模块（8）、气压计模块（9）、惯性导航模块（10）、无刷直流电机（11）、电子调速器（12）、遥控模块（13）、图传模块（14）、摄像模块（15）和用于给各用电单位供电的电源模块（2）；所述的主控模块（1）、电源模块（2）、GPS模块（7）、磁力计模块（8）、气压计模块（9）、惯性导航模块（10）、图传模块（14）均置于无人机机身（4）内部，摄像模块（15）...

【专利技术属性】
技术研发人员：林坚，
申请(专利权)人：云南熙祥航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53