本发明涉及间接测量的应用领域,尤其涉及一种旋翼飞行控制器参数调节与检测的装置。
背景技术:
目前,自制的旋翼无人机飞行控制器的调试普遍采用将无人机用线绳或铁杆固定在低空中使其只可在俯仰或横滚方向上运动的方法,通过目测无人机的飞行状态进行控制参数修改,但这种调试方式限制了无人机的运动范围,忽略了无人机的偏航运动,且目测误差较大,并要求调试者拥有丰富的经验,这种普遍采用的调试方法存在很大的局限性,同时旋翼无人机的控制参数调试是十分重要的一个环节,良好的控制参数可以保证旋翼无人机的正常飞行,以避免无人机升空后出现炸机,坠机,伤人等现象,因此,解决这一类的问题显得尤为重要。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供了一种飞行控制器参数调节与检测装置,在实现旋翼无人机的多自由度运动的同时,通过数据直观反映飞机的飞行状态,以解决自制飞控在调试阶段的不便利及参数准确性不够的问题。
为了解决上述问题,本发明提供了一种飞行控制器参数调节与检测装置,包括有方形面板,所述方形面板的中部设置有球铰链,并在所述球铰链的四周均设置有检测块,通过球铰链和四个检测块来安装飞行器,所述检测块由h型支架、薄膜压力传感器和转换电路构成,所述h型支架的上端开口内设置有三个薄膜压力传感器,所述三个薄膜压力传感器分别位于开口的底部以及开口两侧的内壁上,飞行器的脚分别置于h型支架的上端开口内,所述转换电路用于接受薄膜压力传感器的数据,并传输给控制器,再由所述控制器通过无线传输给上位机进行数据通信。
进一步改进在于:所述h型支架的下端开口内设置有吸盘,所述h型支架通过吸盘固定在方形面板上。
进一步改进在于:所述上位机由labview编写,可显示所有薄膜压力传感器的原始数据和换算后的飞行姿态数据,并能修改串级pid控制器中的参数。
进一步改进在于:通过薄膜压力传感器测量的值间接反映旋翼无人机的实时姿态变化,所述转换电路将薄膜传感器检测到的测量值转换为电阻值,并由控制器内的单片机来读取转换后的测量值,并利用无线传输实现与上位机之间的数据通信,上位机部分采用labview语言编程,以供显示各类接收到的测量值并实现无人机控制参数的修改。
本发明的有益效果是:本发明精准判断了无人机的运动状态,提高了控制参数调试的效率和准确性,也为参数调试带来了极大的方便,平台上的无人机即将表现出的运动状态,均会在上位机中显示出来。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的h型支架示意图。
图3是本发明的流程图。
其中:1-面板,2-球铰链,3-检测块,4-h型支架,5-薄膜压力传感器,6-上端开口,7-薄膜压力传感器,8-控制器,9-上位机,10-下端开口,11-吸盘。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1、2、3所示,本实施例提供了一种飞行控制器参数调节与检测装置,包括有方形面板1,所述方形面板1的中部设置有球铰链2,并在所述球铰链2的四周均设置有检测块3,通过球铰链2和四个检测块3来安装飞行器,所述检测块3由h型支架4、薄膜压力传感器5和转换电路构成,所述h型支架4的上端开口6内设置有三个薄膜压力传感器7,三个薄膜压力传感器7分别位于开口的底部以及开口两侧的内壁上,飞行器的各脚分别置于h型支架的上端开口6内,所述转换电路用于接收薄膜压力传感器7的数据,并传输给控制器8,再由所述控制器8通过无线传输给上位机9进行数据通信。所述h型支架4的下端开口10内设置有吸盘11,所述h型支架4通过吸盘11固定在方形面板1上。所述上位机9由labview编写,可显示所有薄膜压力传感器7的原始数据和换算后的飞行姿态数据,并能修改串级pid控制器8中的参数。所述转换电路将薄膜压力传感器7检测到的测量值转换为电阻值,并由控制器8内的单片机来读取转换后的测量值,并利用无线传输实现与上位机之间的数据通信。
无人机通电后,飞控器的螺旋桨转动会产生向下的升力,理想情况下,四个螺旋桨产生的升力大小应是相同的,从而使薄膜压力传感器测量的压力值亦应相同,但实际中,由于机体的机械或控制等原因,在无人机不加以控制的情况下,其飞行姿态并不平稳,由于缺乏可直接测量机体姿态的传感器,因而使用压力传感器进行测量,如图1,当无人机在横滚roll的正方向上出现偏移的情形下,即moto1与moto4产生的升力小于moto2与moto3,在测量端表现为moto1与moto4下的正下方的薄膜压力传感器的测量值大于moto2与moto3,且在roll的正方向偏移越大,测量的差值越大,由于x型四旋翼无人机机体具有高度对称性,因而在俯仰pitch方向的测量与横滚roll方向基本相同,差别在于moto3,moto4与moto1,moto2的差别;
在偏航yaw方向上的测量,使用的是两侧的薄膜压力传感器,在平稳的情况下,两侧的传感器测量数值应基本相同,即不存在差值,表示无人机在偏航方向上不产生运动变化,当出现差值,则意味着无人机产生旋转运动,若左侧薄膜压力传感器测量值大于右侧,即左侧压力大于右侧,则无人机会有向左旋转运动的趋势,同理,若右侧大于左侧,则会有向右旋转的运动趋势。
通过上述压力测量,由电路转换并最终体现在上位机软件中,即通过间接的测量完成对无人机机体姿态运动趋势的预测,以此为根据即可在安全,准确的情况下,实现飞行控制器的参数调节与无人机的检测功能。