[发明专利]用于直升型飞行器的语音遥控系统及直升型遥控飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥控飞行器及其控制系统，尤其涉及一种用于直升型飞行器的语音遥控系统及直升型遥控飞行器。

背景技术

直升型飞行器的起飞靠飞行器上的上下两个主旋翼高速旋转实现。通过上下主旋冀按顺时钟和逆时钟方式旋转的方式使风往下打产生升力，同时抵消由于旋翼旋转造成的自旋。此外，飞行器可以利用上下旋翼的转速差，使飞行器产生自旋，从而可以使飞行器转向。通过控制尾旋翼正转或反转，从而抬高或拉低飞行器的尾部，使飞行器向前倾斜即向前飞或向后倾斜即向后飞。以三通道直升机为例可以实现升降、左右转向、前进后退等三组动作，以及这三组动作的组合。

随着小型航拍器的兴起和流行，使用者对飞行器搭载航拍器的使用需求也逐渐增大。一般的飞行器出厂后，机械结构和重心已经固定，搭载上航拍器后可能导致飞行器的重心发生偏移，从而降低飞行器的可操控性和平衡性。

直升型飞行器一般利用遥控器的手柄操作控制，飞行器执行的每一种动作都与遥控器上的几个功能手柄的动作相对应。如果要执行较复杂的飞行动作时，往往需要同时操作两个以上功能手柄并进行细微的调节才能完成，这就需要使用者都具有较高的协调能力和较熟练的操作水平。

普通的直升机飞行器玩具配合的遥控器，往往只提供单纯的手柄操作功能。如果直升机玩具在空中飞行时与操控者的距离较远，操控者就无法单纯地凭借视觉获取直升机的飞行数据和状态。另外还有些飞行器玩具配备了PC端的飞行监控软件，用于实时掌握飞行器的飞行状态。但这样导致使用者在户外操控制飞行器时也必须依赖于PC机上的监控软件，使操控者的使用体验大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种用于直升型飞行器的语音遥控系统及直升型遥控飞行器。本发明的机载飞行控制系统采用惯性导航技术和智能闭环控制保障平稳飞行，并可以减少对机身重心的依赖性；地面的遥控器可利用语音发出较复杂的飞行指令，同时可在遥控器面板实时监测飞行器的飞行状态。

1、为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种用于直升型飞行器的语音遥控系统，包括机载飞行控制系统和地面语音遥控系统；

所述机载飞行控制系统包括第一微控制器、姿态仪模块、电机驱动模块、第一无线通信模块、第一显示器模块和机载电源模块；姿态仪模块、电机驱动模块、第一无线通信模块、第一显示器模块和机载电源模块分别与所述第一微控制器为电连接；所述姿态仪模块用于采集飞行器姿态数据并传送给所述第一微控制器；所述电机驱动模块用于执行所述第一微控制器的命令以控制电机的转动方向和速度；所述第一无线通信模块用于接收地面遥控器的飞行指令，并给地面遥控器回传飞行数据；所述第一显示器模块用于显示飞行器的运行参数，便于使用者调试和操控；所述机载电源模块用于为所述机载飞行控制系统提供所需的供电电压和电流；

所述地面语音遥控系统包括第二微控制器、语音识别模块、第二无线通信模块、第二显示器模块和地面电源模块；所述语音识别模块、第二无线通信模块、第二显示器模块和地面电源模块分别和第二微控制器为电连接；所述语音识别模块用于实现非特定人声语音指令的识别，并把识别的结果通过所述第二无线通信模块传送给飞行器；所述第二无线通信模块用于给飞行器发送语音识别结果，即飞行器的动作指令，同时给地面回传飞行器的飞行姿态数据；所述第二显示器模块用于显示飞行器的姿态，以便于进行更直观的操控和实现良好的人机交互；所述地面电源模块为所述地面语音遥控系统提供所需的供电电压和电流。

进一步的，所述姿态仪模块由数字加速度计、数字陀螺仪和电子指南针组成；数字陀螺仪用于检测飞行器机身运动的角速度；数字加速度计用于检测飞行器机身运动的角加速度；电子指南针用于检测飞行器机身与大地北的夹角。

进一步的，所述第一微控制器和第二微控制器均采用STM32F103RBT6芯片。TM32F103RBT6芯片工作频率高、运行速度快、稳定性好、I/O数目多、片上外设丰富、功率损耗小。

进一步的，所述姿态仪模块采用由L3G4200D三轴数字陀螺仪、ADXL345三轴数字加速度计和HMC5883L地磁传感器组成的九轴姿态传感器。九轴姿态传感器分辨率高、功耗小、外围电路少、通信方便。

进一步的，语音识别模块采用LD3320芯片。LD3320芯片是速度快、稳定性高、识别精度高的非特定人声语音识别专用芯片。