一种飞机姿态教学演示设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种飞机姿态教学演示设备，包括飞机模型、九轴组合传感器、三轴姿态平台以及控制模块，三轴姿态平台包括偏航驱动舵机以及设置在偏航驱动舵机上的偏航框架，偏航框架上设置俯仰驱动舵机和俯仰框架，俯仰框架水平旋转设置在偏航框架上，俯仰驱动舵机与俯仰框架传动连接，俯仰框架上设置滚转驱动舵机和滚转平台，滚转平台水平旋转设置在俯仰框架上，滚转驱动舵机与滚转平台传动连接，飞机模型和九轴组合传感器均设置在滚转平台上。本实用新型专利技术一方面让教员可以灵活操作演示装置中模型，向学员展示直观、准确的飞机姿态运动情况；另一方面可以让学员通过调整控制参数，观察不同参数设置对飞机运动的影响。察不同参数设置对飞机运动的影响。察不同参数设置对飞机运动的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机姿态教学演示设备


[0001]本技术涉及航空类课程教学设备
，具体涉及一种飞机姿态教学演示设备。

技术介绍

[0002]在飞行力学、飞行原理、飞行控制系统等航空类课程教学中，为了提高教学效果，教员经常需要演示飞机姿态运动的运动参数或者运动过程，从而让学员对上述抽象的知识内容有较为直观的了解。
[0003]当前课堂上所采用的教学演示方式主要有两类，一类是采用三维动画的方式进行演示，其主要缺点是需要提前制作，演示内容无法根据课堂中的需要进行灵活调整，也无法让学员进行操作；另一类是手持式飞机模型，其主要缺点是其演示效果依赖于教员的演示技巧，且无法做到对运动过程的准确呈现。
[0004]因此本技术考虑设计一种飞机姿态教学演示设备，通过输入设备的操作来设置飞机参数并控制演示装置中飞机模型的姿态运动，同时能够把飞机的姿态信息发送到电脑中，结合虚拟环境对飞机姿态运动进行展示。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供一种飞机姿态教学演示设备，用以解决上述问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种飞机姿态教学演示设备，包括飞机模型、九轴组合传感器、三轴姿态平台以及控制模块，所述三轴姿态平台包括偏航驱动舵机以及设置在偏航驱动舵机上的偏航框架，所述偏航框架上设置俯仰驱动舵机和俯仰框架，所述俯仰框架水平旋转设置在偏航框架上，所述俯仰驱动舵机与俯仰框架传动连接，所述俯仰框架上设置滚转驱动舵机和滚转平台，所述滚转平台水平旋转设置在俯仰框架上，所述滚转驱动舵机与滚转平台传动连接，所述飞机模型和九轴组合传感器均设置在滚转平台上。
[0007]进一步的，所述控制模块包括控制器以及两组电池和降压模块，其中一组电池和降压模块与控制器连接，另一组与俯仰驱动舵机、滚转驱动舵机、偏航驱动舵机电连接，所述控制器与俯仰驱动舵机、滚转驱动舵机、偏航驱动舵机、九轴组合传感器通信连接，所述控制器与九轴组合传感器电连接。
[0008]进一步的，所述九轴组合传感器包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器、三轴地磁信息传感器。
[0009]进一步的，所述控制器与计算机连接，所述计算机上设置显示器和外设组件。
[0010]进一步的，所述控制器、电池、降压模块均设置在底板上，所述偏航驱动舵机设置在所述底板上。
[0011]进一步的，所述偏航框架为矩形框架，所述偏航框架底部与偏航驱动舵机输出轴固定连接。
[0012]进一步的，所述俯仰框架为矩形框架，所述俯仰驱动舵机设置在偏航框架的外侧，所述偏航框架上设置第一通孔，所述第一通孔内设置第一轴承，所述俯仰驱动舵机的输出轴穿过偏航框架上的第一轴承与俯仰框架的一侧连接，所述偏航框架另一侧的内侧设置第一轴承槽，所述第一轴承槽内设置第二轴承，所述第二轴承内设置第一转轴，所述第一转轴与俯仰框架的另一侧连接。
[0013]进一步的，所述滚转驱动舵机设置在所述俯仰框架的前侧，所述俯仰框架的前侧设置第二通孔，所述第二通孔内设置第三轴承，所述滚转驱动舵机的输出轴穿过所述第三轴承与滚转平台的前端连接。
[0014]进一步的，所述俯仰框架的后侧设置第二轴承槽，所述第二轴承槽内设置第四轴承，所述第四轴承内设置第二转轴，所述滚转平台的后端与第二转轴连接。
[0015]进一步的，所述偏航框架、俯仰框架和滚转平台均采用透明材料制件。
[0016]本技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0017]飞机模型设置在三轴姿态平台上，三轴姿态平台通过三个舵机，实现三个轴向上的旋转，可以模拟出飞机在飞行过程中的姿态，九轴组合传感器可以实时监测飞机的三轴加速度、三轴角速度、三轴地磁信息并发送至控制模块，对飞机的飞行姿态信息进行反馈。三轴姿态平台包括飞机模型和九轴组合传感器安装在滚转平台上。滚转驱动舵机输出轴与滚转平台转轴相连并安装在俯仰框架上，俯仰驱动舵机与俯仰框架转轴相连并安装在偏航框架上，偏航驱动舵机与偏航框架相连并安装在底座上。通过三个舵机的控制，来调整飞机姿态。
[0018]本技术一方面让教员可以灵活操作演示装置中模型，向学员展示直观、准确的飞机姿态运动情况；另一方面可以让学员通过调整控制参数，观察不同参数设置对飞机运动的影响。
附图说明
[0019]图1为本技术飞机姿态教学演示设备的结构示意图；
[0020]图2为本技术俯仰框架内的结构示意图；
[0021]图3为本技术控制系统的系统结构图。
[0022]1、第一轴承槽；2、第二轴承；3、第一转轴；4、偏航框架；5、俯仰框架；6、滚转驱动舵机；7、第一通孔；8、第一轴承；9、俯仰驱动舵机；10、偏航驱动舵机；11、底板；12、控制模块；13、滚转平台；14、第二轴承槽；15、第四轴承；16、第二转轴；17、飞机模型；18、九轴组合传感器；19、第二通孔；20、第三轴承；21、电池；22、降压模块；23、控制器；24、计算机；25、显示器；26、外设组件。
具体实施方式
[0023]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图1
‑
3，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]如图1
‑
3所示：
[0025]本实施例提供了一种飞机姿态教学演示设备，包括飞机模型17、九轴组合传感器18、三轴姿态平台以及控制模块12，所述三轴姿态平台包括偏航驱动舵机10以及设置在偏航驱动舵机10上的偏航框架4，所述偏航框架4上设置俯仰驱动舵机9和俯仰框架5，所述俯仰框架5水平旋转设置在偏航框架4上，所述俯仰驱动舵机9与俯仰框架5传动连接，所述俯仰框架5上设置滚转驱动舵机6和滚转平台13，所述滚转平台13水平旋转设置在俯仰框架5上，所述滚转驱动舵机6与滚转平台13传动连接，所述飞机模型17和九轴组合传感器18均设置在滚转平台13上。
[0026]所述控制模块12包括控制器23以及两组电池21和降压模块22，其中一组电池21和降压模块22与控制器23连接，另一组与俯仰驱动舵机9、滚转驱动舵机6、偏航驱动舵机10电连接，所述控制器23与俯仰驱动舵机9、滚转驱动舵机6、偏航驱动舵机10、九轴组合传感器18通信连接，所述控制器23与九轴组合传感器18电连接。
[0027]所述九轴组合传感器18包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器、三轴地磁信息传感器。
[0028]所述控制器23与计算机24连接，所述计算机24上设置显示器25和外设组件26。
[0029]具体而言，该过程可以通过计算机进行控制，如将某一飞机的飞行参数通过计算机输入，使得三轴姿态平台按照输入的参数对飞机飞行姿态进行控制，以此进行模拟，使得学员可以清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机姿态教学演示设备，其特征在于：包括飞机模型（17）、九轴组合传感器（18）、三轴姿态平台以及控制模块（12），所述三轴姿态平台包括偏航驱动舵机（10）以及设置在偏航驱动舵机（10）上的偏航框架（4），所述偏航框架（4）上设置俯仰驱动舵机（9）和俯仰框架（5），所述俯仰框架（5）水平旋转设置在偏航框架（4）上，所述俯仰驱动舵机（9）与俯仰框架（5）传动连接，所述俯仰框架（5）上设置滚转驱动舵机（6）和滚转平台（13），所述滚转平台（13）水平旋转设置在俯仰框架（5）上，所述滚转驱动舵机（6）与滚转平台（13）传动连接，所述飞机模型（17）和九轴组合传感器（18）均设置在滚转平台（13）上。2.如权利要求1所述的飞机姿态教学演示设备，其特征在于：所述控制模块（12）包括控制器（23）以及两组电池（21）和降压模块（22），其中一组电池（21）和降压模块（22）与控制器（23）连接，另一组与俯仰驱动舵机（9）、滚转驱动舵机（6）、偏航驱动舵机（10）电连接，所述控制器（23）与俯仰驱动舵机（9）、滚转驱动舵机（6）、偏航驱动舵机（10）、九轴组合传感器（18）通信连接，所述控制器（23）与九轴组合传感器（18）电连接。3.如权利要求2所述的飞机姿态教学演示设备，其特征在于：所述九轴组合传感器（18）包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器、三轴地磁信息传感器。4.如权利要求3所述的飞机姿态教学演示设备，其特征在于：所述控制器（23）与计算机（24）连接，所述计算机（24）上设置显示器（25）和外设组件（26）。5.如权利要求4所述的飞机姿态教学演示设备，其特征在于：所述控制器（23）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶金牛，廖开俊，刘凯，陈迪，史浩宇，黄亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校，
类型：新型
国别省市：