[发明专利]一种基于MATLAB的多旋翼飞控教学装置

说明书

本发明提供了一种基于MATLAB的多旋翼飞控教学装置，该装置包括多旋翼飞行器和飞行器承载机构；飞行器承载机构包括台架、电动拉紧组件、立杆、滑座、第一拉压力传感器、固定杆、固定环、多旋翼飞行器和球头杆；多旋翼飞行器上安装有高清摄像机；立杆顶端固定安装第一拉压力传感器；球头杆的底端固定在第一拉压力传感器上，顶端与固定环固定连接；固定环的内侧壁上沿其自身周向开设有环形滑槽；固定杆设置有两根，分别对称设置于多旋翼飞行器的两端；固定杆相对于多旋翼飞行器的另一端通过滑座与环形滑槽滑动配合；滑座上设置有用于限制滑座与环形滑槽发生相对位移的电动限位组件。本发明能够实现对多旋翼飞行器实现教学和测试。

技术领域

本发明涉及多旋翼飞行器技术领域，特别地，涉及一种基于MATLAB的多旋翼飞控教学装置。

背景技术

近些年来，伴随着各类型多旋翼飞行器行业迅猛发展的势头，教育部在高职、中专及本科院校增设了一大批多旋翼飞行器方向的专业，对于多旋翼飞行器核心课程，如《多旋翼飞行器原理及构造》、《多旋翼飞行器飞行控制技术》、《多旋翼飞行器图像跟踪技术》等，需要合适的教学仪器来进行教学。

目前市场多旋翼飞行器飞控相关的教学实验仪器设备，普遍存在偏底层系统设计，学生需要耗费大量的时间和精力在嵌入式系统设计、传感体驱动与数据解析等底层任务开发上，无法只专注于多旋翼控制算法的研发，实验的效果和效率大大降低，耗费时间较长；此外，编译环境五花八门，编程风格兼容性差，常因编程风格不同或文档问题无法或难以修改代码。以上这些客观存在，打击了学生学习的积极性，影响了多旋翼飞行器方向的教学效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种多旋翼飞控教学装置，能够实现对多旋翼飞行器实现教学和测试。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种多旋翼飞控教学装置，包括多旋翼飞行器和飞行器承载机构；所述飞行器承载机构包括台架、电动拉紧组件、立杆、滑座、第一拉压力传感器、固定杆、固定环、多旋翼飞行器和球头杆；所述多旋翼飞行器上安装有高清摄像机；所述立杆竖直设置于台架上，且顶端固定安装所述第一拉压力传感器；所述球头杆的底端固定在所述第一拉压力传感器上，顶端与固定环固定连接；所述固定环的内侧壁上沿其自身周向开设有环形滑槽；所述固定杆设置有两根，分别对称设置于多旋翼飞行器的两端；所述固定杆相对于多旋翼飞行器的另一端通过滑座与所述环形滑槽滑动配合；所述滑座上设置有用于限制所述滑座与环形滑槽发生相对位移的电动限位组件；所述电动拉紧组件安装于台架的顶部并与立杆上下对应；所述固定环的顶部设置有连接座，所述电动拉紧组件具有一可伸缩的拉绳，所述拉绳的另一端与连接座连接；所述第一拉压力传感、电动限位组件和电动拉紧组件均与多旋翼飞行器的飞控系统电连接。

优选地，所述环形滑槽有内壁上安装有导电环，所述固定环的侧壁上安装有电源接口，所述电源接口与导电环电连接；所述滑座上设置有与导电环适配的取电端子；所述取电端子与多旋翼飞行器的电源模块电连接。

优选地，所述滑座包括座壳，所述座壳位于环形滑槽内且尺寸大于环形滑槽的槽口；所述座壳的顶侧、底侧、左侧和右侧均安装有球脚轮组件，所述球脚轮组件的轮面与环形滑槽的槽壁抵触；所述电动限位组件包括两个第一伸缩器，左右对称地设置于座壳内部；所述第一伸缩器的伸缩杆伸出所述座壳并安装有橡胶顶板。

优选地，所述球脚轮组件包括球脚轮本体、第一弹簧、安装壳体和第二拉压力传感器；所述座壳的侧壁上开设有若干安装孔，所述安装壳体嵌设于所述安装孔并通过螺栓固定；所述安装壳体的顶侧开设有供球脚轮本体伸出的开口，且开口处形成有第一凸台；所述球脚轮本体的底部形成有与第一凸台适配的第一凸环；所述安装壳体的内壁上可拆卸设置有与第一凸台对应的第二凸台，所述第一弹簧位于第一凸台和第二凸台之间，且一端与球脚轮本体抵触，另一端与第二凸台抵触；所述第二拉压力传感器设置于安装壳体的底侧，并通过连杆与所述球脚轮本体连接；所述第二拉压力传感器与多旋翼飞行器的飞控系统电连接。