一种多旋翼飞行器机械操纵系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多旋翼飞行器机械操纵系统，包括俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器，所述俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器之间均通过控制通道连接，每个所述控制通道对应连接有控制输出机构,所述控制通道的输出机构直接与对应旋翼的控制机构连接，或通过传动装置与对应旋翼的控制机构连接，每个所述控制通道包括若干控制回路，所述控制回路包括操纵索或液压管路；使用操纵索的控制回路，包括所述操纵索、3个操纵索收紧装置、操纵索连接器；使用液压管路的控制回路，包括所述液压管路、3个液压缸、驱动缸。

A mechanical control system for multi rotor aircraft

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼飞行器机械操纵系统
本专利技术涉及飞行器
，具体来说，涉及一种多旋翼飞行器机械操纵系统。
技术介绍
目前市面上的多旋翼飞行器，大部分都通过电子飞行操纵系统实现飞行控制，在无人机和部分载人飞行器上已有大量的应用案例，电子飞行操纵系统通过对各种基本操纵，例如俯仰、滚转、偏航、升降，的输入量或值的处理，为多旋翼飞行器的每个旋翼提供对应的控制讯号，如功率、桨距或两者皆有，以实现多旋翼飞行器的控制。但是，电子飞行控制系统的问题在于，常见的电子控制系统可靠性难以满足载人飞行器的安全性要求，由此也间接限制了载人多旋翼飞行器的发展。载人航空器需要确保机上飞行员在包括极端情况的绝大多数情况下保持对飞行器的控制，因此无论飞行器采用机械操纵系统还是电子操纵系统都必须有能够经受检验的可靠性。相比于易于验证可靠性的机械操纵系统，电子飞行操纵系统的可靠性相对难以验证，且周期较长，很容易影响相应飞行器的研发周期和是否能够取得相关许可。同时，采用电子飞行控制系统另一方面也一定程度上限制了相关飞行器使用传统内燃机的应用，基于现有的电子飞行操纵系统对以内燃机为动力的多旋翼飞行器进行控制，则不可避免地涉及多次电子讯号和机械动作的相互转换，相比于电力驱动的设计，其可靠性更加难以保证。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种多旋翼飞行器机械操纵系统，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种多旋翼飞行器机械操纵系统，包括俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器，所述俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器之间均通过控制通道连接，每个所述控制通道对应连接有控制输出机构,所述控制通道的输出机构直接与对应旋翼的控制机构连接，或通过传动装置与对应旋翼的控制机构连接，每个所述控制通道包括若干控制回路，所述控制回路包括操纵索或液压管路；使用操纵索的控制回路，包括所述操纵索、3个操纵索收紧装置、操纵索连接器，3个所述操纵索收紧装置分别设置于俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器上，所述操纵索连接器设置于所属控制通道的控制输出机构上，所述操纵索串连连接各控制器的操纵索收紧装置和所属控制通道的控制输出机构上的操纵索连接器；使用液压管路的控制回路，包括所述液压管路、3个液压缸、驱动缸，3个所述液压缸分别设置于俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器上，所述液压缸设置于所属控制通道的控制输出机构上，所述液压管路并联连接各控制器的液压缸和所属控制通道的控制输出机构上的驱动缸。进一步的，同一控制通道中选择使用一种或混合使用不同的控制回路设计。其中，同一个控制通道内设有多个控制回路的，各回路中采用的操纵方向相同或相反。其中，所述操纵方向相同为，俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器中的某一个控制器进行一个动作时，所产生的效果均为收紧相应回路的操纵索或向液压管路中输送液压液体，额外的控制回路提供操纵备份冗余。其中，所述操纵方向相反为，控制回路的动作为放松操纵锁或从液压管路中抽取液压液体，操纵索连接器或液压缸以相反的方式与所属通道的控制输出机构连接，额外的控制回路与其他控制回路配合改善操纵性能并提供有有限的操纵冗余能力。进一步的，使用操纵索的控制回路中，操纵索收紧装置选择使用滑轮、导环或导柱设计，以动滑轮的方式对所述操纵索进行操作。进一步的，使用操纵索的控制回路，各回路的控制输出机构中设有复位装置，以保持各回路操纵索的张力；使用液压管路的控制回路，各回路的控制输出机构中设有复位装置，以保持各回路液压管路中的压力。进一步的，所述控制通道的输出机构直接与对应旋翼的控制机构连接，或通过传动装置与对应旋翼的控制机构连接。其中，所述旋翼控制机构为旋翼的桨距调节机构或转速调节机构。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种多旋翼飞行器的机械操纵系统，依托相对简单且可靠性易于验证的机械结构，实现对多旋翼飞行器的飞行控制，使多旋翼飞行器或应用多旋翼飞行器控制原理的其他飞行器能够将本机械操纵系统可靠且低成本的应用于载人航空中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的控制回路示意图；图2是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的设有复位机构的基于操纵索的控制回路示意图；图3是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的控制回路示意图；图4是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的设有复位机构的基于液压管路的控制回路示意图；图5是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的同一控制通道内多个控制回路相同动作方向示意图；图6是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的同一控制通道内多个控制回路相同动作方向示意图；图7是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的同一控制通道内多个控制回路相反动作方向示意图；图8是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的同一控制通道内多个控制回路相反动作方向示意图；图9是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的使用复式液压缸的同一控制通道内多个控制回路相反动作方向示意图；图10是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的包括基座和矩形滑块的总距/升降控制器实例图；图11是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的使用复式液压缸的包括基座和矩形滑块的总距/升降控制器实例图；图12是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的包括基座和摇臂的总距/升降控制器俯视实例图；图13是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的包括基座和摇臂的总距/升降控制器侧视实例图；图14是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的包括基座和矩形滑块的偏航控制器实例图；图15是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的包括基座和矩形滑块的偏航控制器实例图；图16是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的包括基座和摇臂的偏航控制器俯视实例图；图17是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于操纵索的包括基座和摇臂的偏航控制器侧视实例图；图18是根据本专利技术实施例所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统的基于液压管路的包括基座和摇臂的偏航控制器实例图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼飞行器机械操纵系统，其特征在于，包括俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器，所述俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器之间均通过控制通道连接，每个所述控制通道对应连接有控制输出机构, 所述控制通道的输出机构直接与对应旋翼的控制机构连接，或通过传动装置与对应旋翼的控制机构连接，每个所述控制通道包括若干控制回路，所述控制回路包括操纵索或液压管路；/n使用操纵索的控制回路，包括所述操纵索、3个操纵索收紧装置、操纵索连接器，3个所述操纵索收紧装置分别设置于俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器上，所述操纵索连接器设置于所属控制通道的控制输出机构上，所述操纵索串连连接各控制器的操纵索收紧装置和所属控制通道的控制输出机构上的操纵索连接器；/n使用液压管路的控制回路，包括所述液压管路、3个液压缸、驱动缸，3个所述液压缸分别设置于俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器上，所述液压缸设置于所属控制通道的控制输出机构上，所述液压管路并联连接各控制器的液压缸和所属控制通道的控制输出机构上的驱动缸。/n

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼飞行器机械操纵系统，其特征在于，包括俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器，所述俯仰/滚转控制器、偏航控制器和总距/升降控制器之间均通过控制通道连接，每个所述控制通道对应连接有控制输出机构,所述控制通道的输出机构直接与对应旋翼的控制机构连接，或通过传动装置与对应旋翼的控制机构连接，每个所述控制通道包括若干控制回路，所述控制回路包括操纵索或液压管路；
使用操纵索的控制回路，包括所述操纵索、3个操纵索收紧装置、操纵索连接器，3个所述操纵索收紧装置分别设置于俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器上，所述操纵索连接器设置于所属控制通道的控制输出机构上，所述操纵索串连连接各控制器的操纵索收紧装置和所属控制通道的控制输出机构上的操纵索连接器；
使用液压管路的控制回路，包括所述液压管路、3个液压缸、驱动缸，3个所述液压缸分别设置于俯仰/滚转控制器、总距/升降控制器、偏航控制器上，所述液压缸设置于所属控制通道的控制输出机构上，所述液压管路并联连接各控制器的液压缸和所属控制通道的控制输出机构上的驱动缸。


2.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统，其特征在于，同一控制通道中选择使用一种或混合使用不同的控制回路设计。


3.根据权利要求2所述的一种多旋翼飞行器机械操纵系统，其特征在于，同一个控制通道内设有多个控制回路的，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：王挺，
申请(专利权)人：王挺，
类型：发明
国别省市：黑龙;23