一种无人机前轮纠偏操纵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无人机前轮纠偏操纵系统，涉及无人机技术领域，所述前轮纠偏操纵系统包括：采集无人机前轮偏转角度的前轮转向反馈器；接收所述无人机前轮偏转角度，进行逻辑运算后发出控制指令的飞行控制单元；接收所述控制指令并控制舵机的偏转角度和速度的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元的输入端与所述舵机控制单元的输出端连接；前轮转向叉耳，所述前轮转向叉耳与所述前轮转向操纵单元连接。达到了机械效率较高、精度较高、所需电机功率较小、重量和体积较小，按要求实现力、传动比、偏转角度的变化的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机前轮纠偏操纵系统
本技术属于无人机
，尤其涉及一种无人机前轮纠偏操纵系统。
技术介绍
无人机的飞行操纵系统一般由舵机、连杆机构、摇臂、支座、舵机控制器以及操纵舵面组成，其中舵机接收来自飞控机的信号，产生偏转动作来控制舵面的偏转方向、连杆用来将控制力传至舵面；摇臂可以根据需要来改变运动方向；支座可承受各级连杆或摇臂的支反力。前轮纠偏操纵系统是无人机操纵系统的重要组成部分。固定翼无人机在起降和着陆滑跑阶段为了保持航向，通常采用后面两个主轮差动刹车或发动机推力差动的方式，另外，在高速阶段还可以使用飞机操纵面，提高纠偏效果。轻小型固定翼无人机因重量轻，滑跑距离短，甚至可以不用纠偏方式。但本申请专利技术人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中，采用多级连杆、摇臂，不断减速以放大扭矩，但带来的累计间隙较大，偏转角度或系统响应往往满足不了控制系统的要求；采用丝杠螺母结构的直线舵机，这种舵机由于输出端运动形式为直线往复，行程有限，实际使用中，为了实现运动形式的协调，往往还得增加连杆和摇臂来实现运动形式的转换，同时由于机械结构的自锁性，对于那些要求舵机断电后齿轮仍可自由转动的场合并不适用；舵机按照飞控机的指令发出偏转角度，而执行端最终实际偏转的角度和要求理论值存在较大的误差。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种无人机前轮纠偏操纵系统，解决了现有技术中因累计间隙较大，导致偏转角度或系统响应达不到控制系统的要求；且采用丝杠螺母结构的直线舵机，造成系统组成复杂，不适用于舵机断电后齿轮仍可自由转动的场合的技术问题，达到了机械效率较高、精度较高、所需电机功率较小、重量和体积较小，按要求实现力、传动比、偏转角度的变化的技术效果。本技术实施例提供了一种无人机前轮纠偏操纵系统，所述前轮纠偏操纵系统包括：采集无人机前轮偏转角度的前轮转向反馈器；接收所述无人机前轮偏转角度，进行逻辑运算后发出控制指令的飞行控制单元；接收所述控制指令并控制舵机的偏转角度和速度的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元的输入端与所述舵机控制单元的输出端连接；前轮转向叉耳，所述前轮转向叉耳与所述前轮转向操纵单元连接。优选的，所述前轮转向反馈器具体包括：固定座，所述固定座包括第一固定座和第二固定座，其中，所述第二固定座设置在所述第一固定座的下方，且所述第一固定座和第二固定座具有一预定距离；传动机构，所述传动机构与所述第二固定座连接；直线传感器，所述直线传感器通过卡座与所述第一固定座固定连接，或，转角传感器，所述转角传感器通过卡座与所述第一固定座固定连接。优选的，所述前轮转向反馈器还包括：筒体，所述筒体包括第一筒体和第二筒体，其中，所述第一固定座通过螺钉设置在所述第一筒体外侧，所述第二固定座通过螺钉固定在所述第二筒体外侧。优选的，所述传动机构具体包括：第一连杆，所述第一连杆设置在所述第二固定座上，且所述第一连杆的两端分别设置有万向节和球头关节；第二连杆，所述第二连杆的一端通过所述球头关节与所述第一连杆连接，所述第二连杆的另一端与所述直线传感器连接。优选的，所述前轮纠偏操纵系统还包括：减速器，所述减速器与所述舵机连接；第三连杆，所述第三连杆与所述减速器连接；双摇臂，所述双摇臂通过关节轴承与所述第三连杆连接；第四连杆，所述第四连杆与所述双摇臂连接，且所述第四连杆通过万向接头设置在所述第一筒体上；其中，调整所述第三连杆和所述第四连杆的长度，使得所述第三连杆与所述双摇臂的中心轴线保持垂直。优选的，所述前轮纠偏操纵系统还包括：轮叉，所述轮叉与所述前轮连接；第一扭力臂，所述第一扭力臂与所述轮叉连接；第二扭力臂，所述第二扭力臂与所述第一扭力臂铰接；其中，通过所述减速器、第三连杆、双摇臂、第四连杆、前轮转向叉耳、第一扭力臂、第二扭力臂、轮叉的传动，所述前轮偏转一预定角度。优选的，所述前轮纠偏操纵系统还包括：滚子凸轮，所述滚子凸轮设置在所述第二固定座上。优选的，所述前轮纠偏操纵系统还包括：弹簧阻尼杆，所述弹簧阻尼杆固定在所述第一固定座上，优选的，所述前轮纠偏操纵系统还包括：所述减速器为整体式铝合金或钢结构，且所述减速器的输出轴为双摇臂或单摇臂形式。优选的，所述前轮纠偏操纵系统还包括：所述减速器和所述舵机的机械接口为花键。本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：1、在本技术实施例提供的一种无人机前轮纠偏操纵系统，所述前轮纠偏操纵系统包括：采集无人机前轮偏转角度的前轮转向反馈器；接收所述无人机前轮偏转角度，进行逻辑运算后发出控制指令的飞行控制单元；接收所述控制指令并控制舵机的偏转角度和速度的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元的输入端与所述舵机控制单元的输出端连接；前轮转向叉耳，所述前轮转向叉耳与所述前轮转向操纵单元连接。解决了现有技术中因累计间隙较大，导致偏转角度或系统响应达不到控制系统的要求；且采用丝杠螺母结构的直线舵机，造成系统组成复杂，不适用于舵机断电后齿轮仍可自由转动的场合的技术问题，达到了机械效率较高、精度较高、所需电机功率较小、重量和体积较小，按要求实现力、传动比、偏转角度的变化的技术效果。2、本技术实施例通过减速器，所述减速器与所述舵机连接，进一步达到了放大输出扭矩，可以按要求实现力、传动比、偏转角度的变化的技术效果。3、本技术实施例通过弹簧阻尼杆，所述弹簧阻尼杆固定在所述第一固定座上，进一步达到了减摆目的，防止偏航震荡的技术效果。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中的一种无人机前轮纠偏操纵系统的结构示意图；图2为本技术实施例中的一种无人机前轮纠偏操纵系统的结构示意图；图3为本技术实施例中的一种无人机前轮纠偏操纵系统的另一结构示意图。附图标记说明：1-前轮转向反馈器，2-飞行控制单元，3-舵机控制单元，4-前轮转向操纵单元，5-前轮转向叉耳，6-前轮，211-第一固定座，212-第二固定座，221-第一连杆，2211-万向节，2212-球头关节，222-第二连杆，23-直线传感器，24-卡座，251-第一筒体，252-第二筒体，26-螺钉，31-减速器，32-舵机，33-第三连杆，34-双摇臂，35-第四连杆，36-轮叉，37-第一扭力臂，38-第二扭力臂，39-滚子凸轮，310-滚子，311-阻尼杆。具体实施方式本技术实施例提供了一种无人机前轮纠偏操纵系统，解决了现有技术中因累计间隙较大，导致偏转角度或系统响应达不到控制系统的要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机前轮纠偏操纵系统，其特征在于，所述前轮纠偏操纵系统包括：采集无人机前轮偏转角度的前轮转向反馈器；接收所述无人机前轮偏转角度，进行逻辑运算后发出控制指令的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述前轮转向反馈器的输出端通信连接；接收所述控制指令并控制舵机的偏转角度和速度的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元的输入端与所述舵机控制单元的输出端连接；前轮转向叉耳，所述前轮转向叉耳与所述前轮转向操纵单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种无人机前轮纠偏操纵系统，其特征在于，所述前轮纠偏操纵系统包括：采集无人机前轮偏转角度的前轮转向反馈器；接收所述无人机前轮偏转角度，进行逻辑运算后发出控制指令的飞行控制单元，所述飞行控制单元的输入端与所述前轮转向反馈器的输出端通信连接；接收所述控制指令并控制舵机的偏转角度和速度的舵机控制单元，所述舵机控制单元的输入端与所述飞行控制单元的输出端通信连接；前轮转向操纵单元，所述前轮转向操纵单元的输入端与所述舵机控制单元的输出端连接；前轮转向叉耳，所述前轮转向叉耳与所述前轮转向操纵单元连接。2.如权利要求1所述的前轮纠偏操纵系统，其特征在于，所述前轮转向反馈器具体包括：固定座，所述固定座包括第一固定座和第二固定座，其中，所述第二固定座设置在所述第一固定座的下方，且所述第一固定座和第二固定座具有一预定距离；传动机构，所述传动机构与所述第二固定座连接；直线传感器，所述直线传感器通过卡座与所述第一固定座固定连接，或，转角传感器，所述转角传感器通过卡座与所述第一固定座固定连接。3.如权利要求2所述的前轮纠偏操纵系统，其特征在于，所述前轮转向反馈器还包括：筒体，所述筒体包括第一筒体和第二筒体，其中，所述第一固定座通过螺钉设置在所述第一筒体外侧，所述第二固定座通过螺钉固定在所述第二筒体外侧。4.如权利要求2所述的前轮纠偏操纵系统，其特征在于，所述传动机构具体包括：第一连杆，所述第一连杆设置在所述第二固定座上，且所述第一连杆的两端分别设置有万向节和球头关节；第二连杆，所述第二连杆的一端通过所述球头...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，魏西峰，朱海波，
申请(专利权)人：西安翔安测控设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61