一种油电混动多旋翼无人机控制系统技术方案

一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口。

【技术实现步骤摘要】
一种油电混动多旋翼无人机控制系统
本技术涉及油电混动无人机
，具体涉及一种油电混动多旋翼无人机控制系统。
技术介绍
随着高新技术的发展，无人机技术不断取得突破性的进展，无人机必将得到迅猛发展和更广泛的应用。在无人机领域，虽然视觉定位、高清图传、感知壁障等一系列先进技术不断发展，续航这个根本问题却始终没有得到有效解决。多旋翼无人机是依靠多个旋翼产生的升力来平衡飞行器的重力，让飞行器可以飞起来，通过改变每个旋翼的转速来控制飞行器的平稳和姿态。所以多旋翼飞行器可以悬停，在一定速度范围内以任意的速度飞行，基本上就是一个空中飞行的平台，可以在平台上加装自己的传感器、定位仪等装置，甚至机械手之类的仪器。它不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可在空中悬停。它的操控原理简单，操控器四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。在自动驾驶仪方面，多旋翼自驾仪控制方法简单，控制器参数调节也很简单。整体操作简单，经过简单的培训人人都可以操作，另外，多旋翼没有活动部件，它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，因此可靠性较高。相比较而言，固定翼和直升机有活动的机械连接部件，飞行过程中会产生磨损，导致可靠性下降。而且多旋翼能够悬停，飞行范围受控，相对固定翼更安全。市场上常见的无人机以电动无人机居多，其次是油动无人机。其中电动无人机：以锂电池提供动力。优点是结构简单，容易维护保养；对飞手要求较低，购买价格便宜；同时因为比较轻便灵活，运输转场比较方便快捷。但是缺点是在锂电池技术限制下，载重和续航比较小，外出飞行需要携带大量电池甚至发电机。油动无人机：以燃油提供动力，有纯油动和油电混合两种类型。这两种类型的无人机之中，又以油电混合机型最为复杂。油动无人机的优点是载重和续航都比电动无人机大，技术含量更高。缺点也是很明显的，尤其针对多旋翼油电混动无人机，涉及的电机较多，控制程序更加复杂。特别对新手来说，阅读厚厚的一本说明书来弄清楚怎样控制飞行是很难的，而且一旦操作时出现失误，可能导致无人机损坏，造成用户损失。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构紧凑的无人机控制系统，且提供一种方便、简单的无人机控制方法，通过简单的操作能实现多种飞行功能。为了解决上述问题，本技术提供一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。本技术的油电混动无人机设有六个旋翼，所述六个旋翼均匀设置在机身的侧面，相互对称设置，使得机身在自然情况下处于自身平衡状态。由于发动机模组和发电机在工作时会产生比较强烈的震动，因此将发动机模组和发电机设于机身的底部，同时，由于发动机模组和发电机重量较大，设置在机身底部可以使整个机身的重心靠下，使得飞行更加平稳。为了使摄像头能有最广的拍摄范围，本技术同样将云台组件设置在机身的底部，为了保持云台组件的拍摄稳定性，本技术在云台与机身的连接处设有云台缓冲架，使得拍摄更加稳定，减少飞行和发动机模组、发动机模组震动引起的晃动。所述油箱设于机身的顶端，由于机身底部设置发动机模组和发电机，为了使得机身紧凑，同时避免相互的干扰，且尽量保持油箱固定更加稳定，本技术将油箱与发动机模组、发电机隔开设置，一方面不影响整个装置的体积，达到结构紧凑的同时，另一方面是整机运行更加稳定。所述油箱通过油路与发动机模组连接，使得油箱中的油能够正常输送至发动机模组，供发动机模组运作。所述控制系统主要用于控制电能的输入和输出，使得电能能够根据配置给不同的机构使用。为了使无人机整个结构更加紧凑的同时，无人机的各个动力机构相互影响最小，本技术将无人机的机身分割成几个不同的层次。并通过第一固定板和第二固定板分割开，减少了不同机构之间的干扰，使整体结构更加稳定。所述第一固定板和第二固定板平行设置，其中第一固定板设置在下层，第二固定板设置在上层，从而分成第一固定板下为低层、第一固定板和第二固定板之间为中层以及第二固定板上位顶层三个不同的层面，其中为了降低整个装置的重心点，使无人机整体结构更加稳定，所述发动机模组、发电机以及云台组件设置在低层。为了使得油电混动无人机结构更加紧凑，也无人机的飞停更加稳定，本技术将无人机旋翼设置在第一固定板侧面，能够降低无人机整体的重心，另外，所述旋翼与第一固定板的侧面铰接，并能够实现旋翼的折叠，折叠方向为向下折叠，其中远端设有电机和旋桨，当不使用时，可以将旋桨拆除。由于本技术涉及的油电混动无人机涉及多组电器元件，包括实现云台控制、图像传送，发动机、发电机控制，无人机自身飞行的控制，电源的控制，旋翼电机的控制，遥控器与无人机无线控制以及整个电源的控制等，因此设置了多块主板，实现不同的功能。所述控制主板包括电源主板，所述电源主板用于给各个电动的元器件提供电能，使得各器件正常运行。所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板，所述图传主板用于将云台拍摄的画面传送至用户使用端；所述发动机和发电机控制主板用于控制发动机和发电机的启停和转速；所述遥控主板用于通过用户的遥控指令，控制无人机飞行，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。所述飞控主板用于稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行；其中设置在电源主板上的各个主板分别于电源主板电连接，实现无人机的各种操作。所述电源主板上还设有多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面，控制接口的设置，能够使无人机实现与其他元件的外接，或者实现多种其他功能，通过平行的设置能够便于外接功能线的接入，避免了电线的缠绕和折叠。因此，本技术将无人机各个驱动功能的控制模块紧凑设置在电源模块上，使得结构更加紧凑，减小了控制系统的占用空间。且接口方向的合理设置，一定程度上能够减小占用空间和体积，使结构更加合理，便于线路的布局和控制系统的维护和检修。进一步的，所述电源主板呈三角状的六边形，包括六个侧边，分别为第一侧边，第二侧边、第三侧边、第四侧边、第五侧边和第六侧边，其中第一侧边靠近机身前侧，第四侧边靠近机身后侧，所述图传主板设置在第一侧边上；所述发动机和发电机控制主板设于与第一侧边相邻的第二侧边上；所述飞控主板平行设于电源主板中部；所述遥控主板设于与第一侧边相邻的第六侧边上。图传主板主要用于云台摄像头图像的传送，所述图传主板下部还设有扩充电源端口及其他接口，可以用于扩充其他电源，增加航行时间，其他接口可以是USB接口，可以用于图传或者数据传输。图传主板呈方形，一端固定于电源主板边缘，另一端处于悬挂状态，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；其特征在于，所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。

【技术特征摘要】
1.一种油电混动多旋翼无人机控制系统，包括机身和均匀间隔设置在机身侧面的多个旋翼，所述机身的底部设有发动机模组、发电机模组及云台组件，所述机身顶端设有油箱；所述机身内部设有控制系统，所述机身包括第一固定板和第二固定板，所述发动机模组、发电机模组以及云台组件设于第一固定板下端，所述发动机模组与发电机连接，所述发动机模组能够驱动发电机运转，所述发电机和云台组件分别与控制系统电连接；其特征在于，所述控制系统包括设于第一固定板和第二固定板之间的多个控制主板，所述控制主板包括电源主板，所述电源主板上设有与电源主板所在平面平行设置的图传主板、发动机和发电机控制主板、飞控主板、遥控主板以及多个控制接口，所述控制接口设置在电源主板的侧面，接口方向平行于电源主板所在平面。2.根据权利要求1所述的无人机控制系统，其特征在于，所述电源主板呈三角状的六边形，包括六个侧边，分别为第一侧边，第二侧边、第三侧边、第四侧边、第五侧边和第六侧边，其中第一侧边靠近机身前侧，第四侧边靠近机身后侧，所述图传主板设置在第一侧边上；所述发动机和发电机控制主板设于与第一侧边相邻的第二侧边上；所述飞控主板平行设于电源主板中部；所述遥控主板设于与第一侧边...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗之洪，李奔，夏烨，罗强，
申请(专利权)人：广州市华科尔科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44