八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，它涉及無(wú)人機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括機(jī)體、遙測(cè)設(shè)備、地面工作站、螺旋槳、鋰電池、旋翼支架、無(wú)刷電機(jī)、增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)，機(jī)體上均布有多個(gè)旋翼支架，旋翼支架端部通過(guò)無(wú)刷電機(jī)和電調(diào)系統(tǒng)連接有螺旋槳，機(jī)體上方設(shè)置有鋰電池，機(jī)體下方通過(guò)增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置有飛控系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)，且機(jī)體兩側(cè)的旋翼支架內(nèi)側(cè)設(shè)置有無(wú)人機(jī)支撐架；所述的飛控系統(tǒng)與遙測(cè)設(shè)備相連，遙測(cè)設(shè)備與地面工作站相連，且地面工作站還與增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)相連。本發(fā)明具有載重量大、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、體積小、重量輕、目標(biāo)特性小，使用快捷、機(jī)動(dòng)靈活、操作使用及維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，自成體系獨(dú)立執(zhí)行電力巡檢任務(wù)。
【專利說(shuō)明】八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是無(wú)人機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)的旋翼無(wú)人機(jī)，有的體積較大，可以載重較大，但價(jià)格貴以及油動(dòng)，飛行 五十幾個(gè)小時(shí)就有積碳，需要進(jìn)行清理，維護(hù)成本很貴；有些小型的四旋翼無(wú)人機(jī)，雖然體 形較小，但載重也很小，只有500-1000克，很難滿足目前的需求，飛行的平穩(wěn)性和易操作 性均有待提1?。
[0003] 綜上所述，目前現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)的載重小，續(xù)航時(shí)間短，目標(biāo)特性大，使用不便，操作 也比較復(fù)雜，不能獨(dú)立執(zhí)行電力巡檢任務(wù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，具 有載重量大、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、體積小、重量輕、目標(biāo)特性小，使用快捷、機(jī)動(dòng)靈活、操作使用及維 修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，自成體系獨(dú)立執(zhí)行電力巡檢任務(wù)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包 括機(jī)體、遙測(cè)設(shè)備、地面工作站、螺旋槳、鋰電池、旋翼支架、無(wú)刷電機(jī)、增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)、飛控 系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)，機(jī)體上均布有多個(gè)旋翼支架，旋翼支架端部通過(guò)無(wú)刷電機(jī)和電調(diào)系統(tǒng)連 接有螺旋槳，機(jī)體上方設(shè)置有鋰電池，機(jī)體下方通過(guò)增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置有飛控系統(tǒng)和圖傳 系統(tǒng)，且機(jī)體兩側(cè)的旋翼支架內(nèi)側(cè)設(shè)置有無(wú)人機(jī)支撐架；所述的飛控系統(tǒng)與遙測(cè)設(shè)備相連， 遙測(cè)設(shè)備與地面工作站相連，且地面工作站還與增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)相連。
[0006] 作為優(yōu)選，所述的地面工作站包括控制系統(tǒng)、電源、充電器、電壓電流檢測(cè)裝置、視 頻顯示器、機(jī)載設(shè)備控制發(fā)射機(jī)、地面站電腦、無(wú)線視頻接收機(jī)、操縱桿功能開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)接 收機(jī)，控制系統(tǒng)分別與電源、視頻顯示器、機(jī)載設(shè)備控制發(fā)射機(jī)、地面站電腦相連，電源分別 與充電器、電壓電流檢測(cè)裝置相連，視頻顯示器、機(jī)載設(shè)備控制發(fā)射機(jī)、地面站電腦分別與 無(wú)線視頻接收機(jī)、操縱桿功能開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)接收機(jī)相連。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)包括機(jī)載姿態(tài)傳感器、單片機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、Z軸 角度調(diào)整裝置、X軸角度調(diào)整裝置和Y軸角度調(diào)整裝置，機(jī)載姿態(tài)傳感器通過(guò)單片機(jī)與伺服 驅(qū)動(dòng)裝置相連，伺服驅(qū)動(dòng)裝置分別與Z軸角度調(diào)整裝置、X軸角度調(diào)整裝置和Y軸角度調(diào)整 裝置相連。所述單片機(jī)用于接收機(jī)載姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)，并運(yùn)算該數(shù)據(jù)得到伺服驅(qū)動(dòng)信息， 并將該伺服驅(qū)動(dòng)信息傳給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的X軸角度調(diào)整裝置、Y 軸角度調(diào)整裝置和Z軸角度調(diào)整裝置。
[0008] 本發(fā)明的有益效果： 1、 飛行器具有遙控、自主飛行能力，可以實(shí)時(shí)修改飛行航路和任務(wù)設(shè)置； 2、 測(cè)控與信息傳輸設(shè)備具有遙控、實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)墓δ?，具有多機(jī)、多站兼容工作及一 定的抗截獲、抗干擾能力； 3、 偵察任務(wù)設(shè)備能晝夜實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)圖像信息，具有手動(dòng)、自動(dòng)控制工作模式，可迅速 發(fā)現(xiàn)、捕獲、識(shí)別、跟蹤目標(biāo)； 4、 飛行控制與信息處理站具有對(duì)飛行器進(jìn)行遙控飛行和對(duì)機(jī)載任務(wù)設(shè)備進(jìn)行操控的 功能，具有飛行參數(shù)/航跡顯示、航路規(guī)劃和實(shí)時(shí)修改飛行計(jì)劃、重新設(shè)置任務(wù)樣式的能 力；具有通過(guò)視頻實(shí)現(xiàn)第一視角控制飛行的能力；具有接收標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)、實(shí)時(shí)處理/存儲(chǔ) 圖像、數(shù)據(jù)疊加等能力，具有目標(biāo)定位和引導(dǎo)打擊的能力，且能與上級(jí)指揮機(jī)關(guān)、情報(bào)處理 中心和指揮系統(tǒng)相通連； 5、 地面保障設(shè)備具有簡(jiǎn)易檢測(cè)、維修與訓(xùn)練的能力，具有快速更換易損件、備用動(dòng)力電 池組和雙模態(tài)充電的功能； 6、 全系統(tǒng)外場(chǎng)展開(kāi)迅速，具有車載大范圍機(jī)動(dòng)和攜行能力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明； 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中的機(jī)體的背面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的地面工作站的控制框圖； 圖4為本發(fā)明的增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]

【具體實(shí)施方式】
[0011] 為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合

【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0012] 參照?qǐng)D1-4,本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案：八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括機(jī)體1、 遙測(cè)設(shè)備2、地面工作站3、螺旋槳4、鋰電池5、旋翼支架6、無(wú)刷電機(jī)7、增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)8、飛 控系統(tǒng)9和圖傳系統(tǒng)10,機(jī)體1上均布有多個(gè)旋翼支架6,旋翼支架6端部通過(guò)無(wú)刷電機(jī)7 和電調(diào)系統(tǒng)連接有螺旋槳4,機(jī)體1上方設(shè)置有鋰電池5,機(jī)體1下方通過(guò)增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)8 設(shè)置有飛控系統(tǒng)9和圖傳系統(tǒng)10,且機(jī)體1兩側(cè)的旋翼支架6內(nèi)側(cè)設(shè)置有無(wú)人機(jī)支撐架； 所述的飛控系統(tǒng)9與遙測(cè)設(shè)備2相連，遙測(cè)設(shè)備2與地面工作站3相連，且地面工作站3還 與增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)8、飛控系統(tǒng)9和圖傳系統(tǒng)10相連。
[0013] 值得注意的是，所述的電調(diào)系統(tǒng)采用分立式設(shè)計(jì)，各元器件采用集成化設(shè)計(jì)，具有 體積小、重量輕、引出線和焊接點(diǎn)少、壽命長(zhǎng)、可靠性高、性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[0014] 所述的機(jī)體結(jié)構(gòu)采用新型復(fù)合材料，材質(zhì)選用美國(guó)DuPont公司高強(qiáng)度碳纖維合 成材料和7075航空鋁合金材料，7075航空鋁合金抗拉強(qiáng)度> 560MPa。機(jī)體結(jié)構(gòu)擬采用框 架式結(jié)構(gòu)，保證了機(jī)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。
[0015] 所述的地面工作站3采用高強(qiáng)度工程塑料作為殼體、堅(jiān)固耐摔、防水性好，適合在 野外進(jìn)行作業(yè)。屏幕采用17寸高亮度液晶屏。配置高性能工業(yè)級(jí)計(jì)算核心。內(nèi)置高靈敏 度數(shù)字接收機(jī)。采用定向衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)。支持操作桿及鍵盤等操作。
[0016] 所述的增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)8可進(jìn)行X/Y/Z三軸控制并自動(dòng)水平穩(wěn)定的無(wú)人機(jī)自穩(wěn)定云 臺(tái)，包括機(jī)載姿態(tài)傳感器，與所述機(jī)載姿態(tài)傳感器相連的單片機(jī)，與所述單片機(jī)相連的伺服 驅(qū)動(dòng)裝置，由所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置和Z軸角度調(diào) 整裝置；所述單片機(jī)用于接收機(jī)載姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)，并運(yùn)算該數(shù)據(jù)得到伺服驅(qū)動(dòng)信息，并 將該伺服驅(qū)動(dòng)信息傳給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的X軸角度調(diào)整裝置、Y軸 角度調(diào)整裝置和Z軸角度調(diào)整裝置。本【具體實(shí)施方式】的無(wú)人機(jī)自穩(wěn)定云臺(tái)，使地面人員可 通過(guò)地面控制設(shè)備對(duì)，使機(jī)載設(shè)備(如高清相機(jī)、攝像機(jī)等）進(jìn)行X軸/Y軸/Z軸運(yùn)動(dòng)，使其 達(dá)到圖像的穩(wěn)定度和方位的準(zhǔn)確度。
[0017] 所述的圖傳系統(tǒng)9采用NEX-5單反相機(jī)。
[0018] 本【具體實(shí)施方式】的無(wú)人機(jī)全包覆外殼設(shè)計(jì)，能有效阻擋沙層、雨霧影響。對(duì)電機(jī)等 關(guān)鍵部位做防水防沙處理。對(duì)電線等接頭部分采用防水接頭。對(duì)飛控控制盒加裝密封圈等。 防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP45。
[0019] 本【具體實(shí)施方式】的遙測(cè)設(shè)備2有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1. 簡(jiǎn)潔、傳統(tǒng)的顯示介面與設(shè)置風(fēng)格。有"系統(tǒng)菜單"、"關(guān)聯(lián)菜單"、等復(fù)雜的菜單層級(jí) 設(shè)置，將所有的功能分為"BASIC (基礎(chǔ)菜單)"和"ADVANCE (高級(jí)菜單)"，這與FF9等原有 設(shè)備的界面風(fēng)格相同，某些功能設(shè)置項(xiàng)的內(nèi)容和顯示格式幾乎未變，這種設(shè)計(jì)使得老用戶 更各易上手。 2. 擁有新一代遙控設(shè)備的諸多基本功能。10C是從新的高度進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品， 而不僅僅是舊有9通道設(shè)備的簡(jiǎn)單升級(jí)。例如可以在PCM制式和FASST2. 4G制式之間進(jìn) 行選擇、仍然強(qiáng)調(diào)應(yīng)用"飛行條件"等高級(jí)功能、對(duì)飛機(jī)舵面和混控的分類十分詳細(xì)等。在 使用過(guò)程中，你的確會(huì)感受到它就像新一代設(shè)備與前一代的融合體，在新的標(biāo)準(zhǔn)下設(shè)計(jì)，但 去掉了復(fù)雜、費(fèi)解的菜單與PCM2048這樣并非必備的內(nèi)容，從而降低了成本、加快了數(shù)據(jù)輸 入的速度。 本【具體實(shí)施方式】選用自主駕駛設(shè)備，大大提高飛控穩(wěn)定性。可攜帶多種任務(wù)載荷?？?用于執(zhí)行資料收集、測(cè)量、檢測(cè)、偵查等多種空中任務(wù)，在電力巡檢領(lǐng)域能發(fā)揮其高效、隱蔽 性強(qiáng)的特點(diǎn)，能對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)視。
[0020] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)體（1)、遙測(cè)設(shè)備（2)、地面工作站（3)、螺旋 槳（4)、鋰電池（5)、旋翼支架（6)、無(wú)刷電機(jī)（7)、增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)（8)、飛控系統(tǒng)（9)和圖傳 系統(tǒng)（10)，機(jī)體（1)上均布有多個(gè)旋翼支架（6)，旋翼支架（6)端部通過(guò)無(wú)刷電機(jī)（7)和電 調(diào)系統(tǒng)連接有螺旋槳（4)，機(jī)體（1)上方設(shè)置有鋰電池（5)，機(jī)體（1)下方通過(guò)增穩(wěn)云臺(tái)系 統(tǒng)（8)設(shè)置有飛控系統(tǒng)（9)和圖傳系統(tǒng)（10)，且機(jī)體（1)兩側(cè)的旋翼支架（6)內(nèi)側(cè)設(shè)置有 無(wú)人機(jī)支撐架；所述的飛控系統(tǒng)（9)與遙測(cè)設(shè)備（2)相連，遙測(cè)設(shè)備（2)與地面工作站（3) 相連，且地面工作站（3)還與增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)（8)、飛控系統(tǒng)（9)和圖傳系統(tǒng)（10)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的地面工作站（3)包 括控制系統(tǒng)（31)、電源（32)、充電器（33)、電壓電流檢測(cè)裝置（34)、視頻顯示器（35)、機(jī) 載設(shè)備控制發(fā)射機(jī)（36)、地面站電腦（37)、無(wú)線視頻接收機(jī)（38)、操縱桿功能開(kāi)關(guān)（39)和 數(shù)據(jù)接收機(jī)（310)，控制系統(tǒng)（31)分別與電源（32)、視頻顯示器（35)、機(jī)載設(shè)備控制發(fā)射 機(jī)（36)、地面站電腦（37)相連，電源（32)分別與充電器（33)、電壓電流檢測(cè)裝置（34)相 連，視頻顯示器（35)、機(jī)載設(shè)備控制發(fā)射機(jī)（36)、地面站電腦（37)分別與無(wú)線視頻接收機(jī) (38)、操縱桿功能開(kāi)關(guān)（39)和數(shù)據(jù)接收機(jī)（310)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的增穩(wěn)云臺(tái)系統(tǒng)（8)包 括機(jī)載姿態(tài)傳感器（81)、單片機(jī)（82)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置（83)、Z軸角度調(diào)整裝置（84)、X軸角 度調(diào)整裝置（85)和Y軸角度調(diào)整裝置（86)，機(jī)載姿態(tài)傳感器（81)通過(guò)單片機(jī)（82)與伺 服驅(qū)動(dòng)裝置（83)相連，伺服驅(qū)動(dòng)裝置（83)分別與Z軸角度調(diào)整裝置（84)、X軸角度調(diào)整裝 置（85)和Y軸角度調(diào)整裝置（86)相連。所述單片機(jī)（82)用于接收機(jī)載姿態(tài)傳感器（81) 的數(shù)據(jù)，并運(yùn)算該數(shù)據(jù)得到伺服驅(qū)動(dòng)信息，并將該伺服驅(qū)動(dòng)信息傳給伺服驅(qū)動(dòng)裝置（83)，由 伺服驅(qū)動(dòng)裝置（83)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的X軸角度調(diào)整裝置（85)、Y軸角度調(diào)整裝置（83)和Z軸角 度調(diào)整裝置（84)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的電調(diào)系統(tǒng)采用分立 式結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的機(jī)體（1)采用新型復(fù) 合材料，材質(zhì)選用美國(guó)DuPont公司高強(qiáng)度碳纖維合成材料和7075航空鋁合金材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的地面工作站（3)采用 高強(qiáng)度工程塑料作為殼體、堅(jiān)固耐摔、防水性好，適合在野外進(jìn)行作業(yè)；屏幕采用17寸高亮 度液晶屏。配置高性能工業(yè)級(jí)計(jì)算核心；內(nèi)置高靈敏度數(shù)字接收機(jī)；采用定向衛(wèi)星自動(dòng)跟 蹤天線系統(tǒng)；支持操作桿及鍵盤等操作。
【文檔編號(hào)】B64C27/02GK104085529SQ201410371722
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】高廣順, 孫秋巍 申請(qǐng)人:山東創(chuàng)惠電子科技股份有限公司