一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机技术方案

本实用新型专利技术为一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，包括底板及可拆卸设置在底板上的飞控与分电模块和若干功能模块，所述飞控与分电模块及功能模块与底板电连接，飞控与分电模块分别通过连接接口与各个功能模块电连接，所述底板上设有单片机和由单片机控制的若干故障模拟电路，功能模块上设有若干故障排除电路，所述故障排除电路与故障模拟电路一一对应相连。本实用新型专利技术的优点是：无人机由底板、飞控与分电模块和若干功能模块组成，拆解、组装便捷，便于学生了解无人机机构；设有故障模拟电路和故障排除电路，便于学生进行无人故障排除的练习。故障排除的练习。故障排除的练习。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机


[0001]本技术涉及无人机领域，尤其涉及一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机。

技术介绍

[0002]无人机数字孪生教学系统是将无人机硬件系统在无人机3D场景系统的一个映射，是一体化的虚实结合的教学实训系统。数字孪生教学系统的目的在于可以让学生在完成无人机实物的组装、调试、排故、执行飞行任务过程中有一个真实等效的3D场景反馈，可以不出实训室完成对无人机组装、调试、排故、执行飞行这四项任务的操作，大大提高无人机实训课堂效率与质量。但现有的无人机往往是一体化设置，对于初学者而言，对一体化无人机进行拆解、组装、调试及排故是极为困难，稍有不慎就会损坏无人机，因此，现有的一体化无人机并不适合适用作无人机数字孪生教学系统的硬件。

技术实现思路

[0003]本技术主要解决了现有无人机往往采用一体化设置且拆解、组装、调试及排故困难无法用于无人机数字孪生教学系统的问题，提供了一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是，一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，包括底板及可拆卸设置在底板上的飞控与分电模块和若干功能模块，所述飞控与分电模块及功能模块与底板电连接，飞控与分电模块分别通过连接接口与各个功能模块电连接，所述底板上设有单片机和由单片机控制的若干故障模拟电路，功能模块上设有若干故障排除电路，所述故障排除电路与故障模拟电路一一对应相连。
[0005]无人机由底板、飞控与分电模块和若干功能模块组成，拆解、组装便捷，便于学生了解无人机机构；设有故障模拟电路和故障排除电路，便于学生进行无人故障排除的练习。
[0006]作为上述方案的一种优选方案，所述功能模块包括BEC降压与电流计模块、电调模块、电机模块、接收机模块、蜂鸣器与安全开关模块、GPS模块、机械爪模块和摄像头模块和图传模块。
[0007]作为上述方案的一种优选方案，所述底板上还设有数据传输模块、显示模块和操作按键。
[0008]作为上述方案的一种优选方案，所述底板上设有若干用于安装飞控与分电模块及功能模块的模块安装位，所述模块安装位上设有安装柱和连接座，所述功能模块通过连接座与故障模拟电路相连。
[0009]作为上述方案的一种优选方案，所述故障模拟电路包括继电器和三极管，所述单片机控制三极管的通断进而对继电器进行控制，令连接底板与功能模块的电源线或信号线断路进行故障模拟。
[0010]作为上述方案的一种优选方案，所述故障模拟电路还包括用于指示继电器状态的
LED指示灯。
[0011]作为上述方案的一种优选方案，所述故障排除电路与对应的故障模拟电路并联，所述故障排除电路设有一对排针，一个排针与连接接口电连接，另一个排针与功能主体电连接。
[0012]作为上述方案的一种优选方案，所述故障排除电路还包括检测点，所述检测点与各个排针一一对应相连。
[0013]本技术的优点是：无人机由底板、飞控与分电模块和若干功能模块组成，拆解、组装便捷，便于学生了解无人机机构；设有故障模拟电路和故障排除电路，便于学生进行无人故障排除的练习。
附图说明
[0014]图1为实施例中积木式无人机的结构示意图。
[0015]图2为实施例中底板的结构示意图。
[0016]图3为实施例中摄像头模块的电路原理图。
[0017]图4为实施例中对应摄像头模块的故障模拟电路的电路原理图。
[0018]1‑
底板2
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飞控与分电模块3
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图传模块4
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接收机模块5
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BEC降压与电流计模块6
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蜂鸣器与安全开关模块7
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GPS模块8
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机械爪模块9
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摄像头模块10
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电调模块11
‑
电机模块。
具体实施方式
[0019]下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的说明。
[0020]实施例：
[0021]本实施例一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，如图1所示，包括底板1及可拆卸设置在底板上的飞控与分电模块2和若干功能模块，功能模块包括BEC降压与电流计模块5、电调模块10、电机模块11、接收机模块4、蜂鸣器与安全开关模块6、GPS模块7、机械爪模块8和摄像头模块9和图传模块3。飞控与分电模块2及功能模块与底板1电连接，飞控与分电模块2分别通过连接接口与各个功能模块电连接。
[0022]如图2所示，底板上设有若干用于安装飞控与分电模块及功能模块的模块安装位，模块安装位上设有安装柱和连接座，飞控与分电模块功能模块通过连接座与故障模拟电路相连，功能模块和飞控与分电模块通过安装柱可拆卸设置在底板上。此外，底板上还集成有单片机、数据传输模块、显示模块、操作按键和若干故障模拟电路。其中，显示模块由两块OLED显示屏组成，用于显示飞控信息和系统运行信息；数据传输模块与对应USB数据接收器相匹配，用于无人机与上位机的通讯；故障模拟电路由处理器控制，用于模拟各个功能模块的故障。对应的，各个功能模块上设有若干故障排除电路，故障排除电路与故障模拟电路一一对应相连。
[0023]故障模拟电路包括继电器和三极管，单片机控制三极管的通断进而对继电器进行控制，令连接底板与功能模块的电源线或信号线断路进行故障模拟。在故障模拟电路上还设有用于指示继电器状态的LED指示灯。故障排除电路与对应的故障模拟电路并联，故障排除电路设有一对排针，一个排针与连接接口电连接，另一个排针与功能主体电连接，通过跳
线连接件两个排针即可完成故障排除。同时，为了便于查找故障点，故障排除电路还设有检测点，检测点与各个排针一一对应相连，通过万用表连接件检测点之间的电压或电阻即可判断是否存在故障。
[0024]以摄像头模块为例，如图3所示，摄像头CAM为摄像头模块的功能主体，摄像头模块上设有两路故障排除电路，即排针P71，其中，排针P71的第一和第二针脚为电源故障排除电路，排针P71的第三和第四针脚为信号故障排除电路。摄像头模块通过连接接口JP18与飞控与分电模块电连接，连接接口JP18引出的电源线和信号线分别通过电源故障排除电路及信号故障排除电路与摄像头CAM电连接。同时，连接接口JP18引出的电源线和信号线还通过排针P38与底板上对应的故障模拟电路电连接。如图4所示，与摄像头模块相对应的故障模拟电路设有两个，每个故障模拟电路均有一个三极管、一个LED指示灯和一个继电器组成，三极管由底板上的单片机控制，摄像头的电源线和信号线分别与两个故障模拟电路的继电器常闭端相连，在继电器未通电时，即未进行故障模拟时，继电器常闭端导通连接接口JP18和摄像头CAM；在继电器通电时，即进行故障模拟时，继电器常闭端断开，令连接接口JP18和摄像头CAM断路，进行电源故障模拟或是信号故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，其特征在于：包括底板及可拆卸设置在底板上的飞控与分电模块和若干功能模块，所述飞控与分电模块及功能模块与底板电连接，飞控与分电模块分别通过连接接口与各个功能模块电连接，所述底板上设有单片机和由单片机控制的若干故障模拟电路，功能模块上设有若干故障排除电路，所述故障排除电路与故障模拟电路一一对应相连。2.根据权利要求1所述的用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，其特征是：所述功能模块包括BEC降压与电流计模块、电调模块、电机模块、接收机模块、蜂鸣器与安全开关模块、GPS模块、机械爪模块和摄像头模块和图传模块。3.根据权利要求1所述的用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，其特征是：所述底板上还设有数据传输模块、显示模块和操作按键。4.根据权利要求1所述的用于无人机数字孪生教学系统的积木式无人机，其特征是：所述底板上设有若干用于安装飞控与分电模块及...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞建刚，
申请(专利权)人：杭州启才科技有限公司，
类型：新型
国别省市：