[发明专利]用于四旋翼无人机的绳牵式控制装置和控制方法

权利要求书

1.一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制装置，其特征在于：包括牵引环(1)、收线器(2)、牵引绳(3)、升降控制器(4)、连接器(5)、水平移动控制器(6)、固定外壳(7)、固定支架(8)和支架脚(9)；固定外壳(7)顶面的四角固定有固定支架(8)，固定支架(8)通过支架脚(9)连接安装在四旋翼无人机的机架底面，水平移动控制器(6)安装在固定外壳(7)内的底部，并通过连接器(5)与下方升降控制器(4)的上端连接，升降控制器(4)的下端经牵引绳(3)与收线器(2)连接，收线器(2)连接到尾端作为人手持控制的牵引环(1)；

所述的升降控制器(4)包括壳体和安装在壳体内的升降数据处理芯片(4.2)、红外测距传感器(4.3)、支柱(4.4)、钢丝细线(4.6)、挡板(4.5)和弹簧(4.7)；壳体顶端安装有用于与连接器(5)连接的螺纹头(4.1)，壳体内顶部安装有升降数据处理芯片(4.2)和红外测距传感器(4.3)，壳体内中心设有支柱(4.4)，支柱(4.4)上活动套有挡板(4.5)，红外测距传感器(4.3)的探头朝向正下方的挡板(4.5)；弹簧(4.7)套在挡板(4.5)与壳体内底面之间的支柱(4.4)上，挡板(4.5)中心连接钢丝细线(4.6)的一端，钢丝细线(4.6)的另一端向下贯穿过支柱(4.4)中空管道连接挂钩(4.8)，挂钩(4.8)悬挂于壳体外部连接所述牵引绳(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制装置，其特征在于：所述的牵引绳(3)采用尼龙绳。

3.根据权利要求1所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制装置，其特征在于：所述的水平移动控制器(6)包括摇杆电位器(6.1)、保护电阻(6.2)、水平移动数据处理芯片(6.3)和固定底板(6.4)，固定底板(6.4)固定安装在固定外壳(7)，固定底板(6.4)内安装有水平移动数据处理芯片(6.3)，摇杆电位器(6.1)和保护电阻(6.2)固定安装在固定底板(6.4)底端，摇杆电位器(6.1)的摇杆端连接到所述连接器(5)。

4.根据权利要求3所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制装置，其特征在于：所述的连接器(5)的两端均为螺纹凹孔，下端与所述升降控制器(4)上端的螺纹头(4.1)固定连接，上端与所述水平移动控制器(6)中摇杆电位器(6.1)的螺纹摇杆固定连接。

5.一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制方法，其特征在于包括以下步骤：四旋翼无人机的机架下部安装有如权利要求1～4任一所述的绳牵式控制装置，起飞四旋翼无人机后，操控者将牵引环(1)握在手中，通过牵引环(1)的运动控制四旋翼无人机的升降和水平移动：通过上下拉动牵引绳(3)分别控制四旋翼无人机的升降，通过牵引绳(3)水平方向拉动控制四旋翼无人机对应相同方向的水平移动。

6.根据权利要求5所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制方法，其特征在于：通过上下拉动牵引绳(3)，牵引绳(3)带动升降控制器(4)中的弹簧(4.7)压缩变化，红外测距传感器(4.3)测距挡板(4.5)的位移差，无人机中的飞行控制器接收位移差数据进行升降控制。

7.根据权利要求6所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制方法，其特征在于：在保持无人机悬停时，所述弹簧(4.7)位于压缩中位，其位于总压缩量的一半处。

8.根据权利要求5所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制方法，其特征在于：通过水平方向拉动牵引绳(3)，带动摇杆电位器(6.1)上的摇杆摆动，使摇杆电位器(6.1)产生相应的电信号变化，无人机中的飞行控制器接收电信号变化数据控制水平移动。

9.根据权利要求8所述的一种用于四旋翼无人机的绳牵式控制方法，其特征在于：在保持无人机悬停时，所述摇杆电位器(6.1)的中位位于其摇杆摆动的中心。