本發(fā)明涉及載人飛行器領域，具體涉及一種采用全新控制方式，可實現(xiàn)良好操控感的飛行滑板。

背景技術：

飛行滑板已成為目前載人飛行器領域的研究熱點，他解放了人們的雙手，真實模擬滑板的操作方式，讓人們體驗空中滑行和模擬沖浪的獨特感受，可以愉悅身心，鍛煉意志。隨著未來低空空域的開放，將打破人類傳統(tǒng)出行方式，成為未來主流的交通工具。

申請人曾在cn201510971447.8中提出過一種飛行滑板，該飛行滑板主體包括左腳承載區(qū)域和右腳承載區(qū)域，兩個區(qū)域連接在一起并且可以在人體腳掌的踩踏下相對旋轉。使用者將雙腳踩在飛行滑板的左腳承載區(qū)域和右腳承載區(qū)域，通過不同的動作，使左腳承載區(qū)域和右腳承載區(qū)域處于同一平面上或處于不同平面上，從而控制飛行滑板前進、后退、剎車、左右平移、左右轉向。這種飛行滑板的不足之處是結構較復雜，實現(xiàn)難度較大，因為要實現(xiàn)左腳承載區(qū)域和右腳承載區(qū)域相對旋轉的要求，需要對滑板結構進行重新設計，并且滑板主體的旋轉對于功率的要求很高，將消耗大量的能量，反應速度慢，延時較高，使用者的操控感覺不佳，實際體驗較差。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，申請人經過研究改進，現(xiàn)提供一種采用全新控制方式的飛行滑板，該飛行滑板可以將使用者的腳步動作快速、直接、精確地反應成飛行滑板的動作，提升使用者的操控感。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種采用全新控制方式的飛行滑板，具有滑板主體和布置在滑板主體周圍的動力系統(tǒng)，包括前腳部固定裝置、后腳部固定裝置、動作感應器、飛控系統(tǒng)以及外部控制器；所述前腳部固定裝置和后腳部固定裝置安裝在滑板主體的上表面，分別與使用者的兩腳底部貼合，且兩者中的至少一個可以隨著使用者腳部的動作而運動；所述動作感應器和飛控系統(tǒng)安裝在滑板主體內部；所述動作 感應器與飛控系統(tǒng)電連接，所述飛控系統(tǒng)與動力系統(tǒng)電連接；所述外部控制器佩戴在使用者身上，并與所述飛控系統(tǒng)有線或無線連接；

形成三個控制通道：腳部控制通道、重心控制通道、外部控制通道；

腳部控制通道，由前腳部固定裝置、后腳部固定裝置、動作感應器、飛控系統(tǒng)及動力系統(tǒng)組成；使用者通過腳部動作，帶動所述前腳部固定裝置和/或所述后腳部固定裝置運動；所述動作感應器用于捕捉前腳部固定裝置和/或后腳部固定裝置的運動信號；所述飛控系統(tǒng)收到所述運動信號后，控制所述動力系統(tǒng)的輸出；

重心控制通道，由飛控系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組成；使用者通過改變人體重心，所述飛控系統(tǒng)通過其自帶的姿態(tài)及高度感應器獲取飛行姿態(tài)及飛行高度信息后，控制所述動力系統(tǒng)的輸出；

外部控制通道，由外部控制器、飛控系統(tǒng)及動力系統(tǒng)組成；使用者通過所述外部控制器發(fā)出控制指令，所述飛控系統(tǒng)收到所述控制指令后，控制所述動力系統(tǒng)的輸出；

飛行滑板的運動分解為平移運動、轉向運動和升降運動，運動控制分解到所述腳部控制通道、重心控制通道、外部控制通道上實現(xiàn)：

飛行滑板的升降運動，由所述外部控制通道或者所述腳部控制通道控制；

飛行滑板的轉向運動，由所述腳部控制通道或者所述外部控制通道控制；

飛行滑板的平移運動，由所述重心控制通道或者所述腳部控制通道或者所述外部控制通道控制。

進一步的，所述外部控制器包括但不限于手部控制器、語音控制器、腦波控制器，所述外部控制器至少可以控制滑板的升降運動。

進一步的，所述前腳部固定裝置固定，所述后腳部固定裝置可動。

進一步的，所述后腳部固定裝置固定，所述前腳部固定裝置可動。

進一步的，所述前腳部固定裝置和后腳部固定裝置均可動。

進一步的，所述前腳部固定裝置、后腳部固定裝置高出飛行滑板的表面，或者凹陷在飛行滑板的表面下，或者與飛行滑板的表面平齊。

進一步的，所述前腳部固定裝置、后腳部固定裝置為踏板或者開關。

進一步的，所述前腳部固定裝置、后腳部固定裝置通過皮帶、鞋套、電磁鐵與使用者的腳底部固定。

本發(fā)明的有益技術效果是：

本發(fā)明引入三套控制，分別是腳部控制、手部控制和重心控制?；宓那斑M后退及左右平移首選重心控制，由飛控系統(tǒng)配合人體改變重心位置來實現(xiàn)?；宓淖笥肄D向首選腳部控制，由使用者的腳底動作帶動前、后腳部固定裝置運動，動作感應器配合飛控系統(tǒng)實現(xiàn)。滑板的升降首選外部控制，通過手部控制器、語音、腦波的方式控制飛控系統(tǒng)實現(xiàn)。本發(fā)明的控制方式可以大大提升使用者的操控感，令使用者體驗在半空中隨心而動的感覺。

本發(fā)明的優(yōu)點將在下面具體實施方式部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

圖1是本發(fā)明在結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的電路框圖。

圖3是本發(fā)明的腳部控制通道。

圖4是本發(fā)明的重心控制通道。

圖5是本發(fā)明的外部控制通道。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步說明。

請參閱圖1，本發(fā)明的飛行滑板結構如下：

包括滑板主體1和動力系統(tǒng)2?；逯黧w1是用于承載使用者體重以及安裝電子器件的滑板主要部分。動力系統(tǒng)2布置在滑板主體1周圍，用于提供滑板飛行的動力。在本實施例中，動力系統(tǒng)2包括4個動力模塊，4個動力模塊在飛行滑板四周均衡布置，具體來說，分別布置在滑板主體1的左前方、左后方、右前方、右后方。

滑板主體1的上表面安裝有高出其表面、或者凹陷在其表面下方、或者與飛行滑板的表面平齊的一個前腳部固定裝置3和一個后腳部固定裝置4，前腳部固定裝置3、后腳部固定裝置4分別與使用者的兩腳的底部貼合，并通過皮帶、鞋套、電磁鐵等方式與使用者的腳底部固定，防止脫離。前腳部固定裝置3、后腳部固定裝置4的形式可以是踏板，也可以是開關。

前腳部固定裝置3和后腳部固定裝置4中的至少一個是可以隨著使用者腳部的動作前后左右運動的，從而形成三種不同的方案：第一種方案，前腳部固定裝置3固定不能動，后腳部固定裝置4可動；第二種方案，后腳部固定裝置4固定不能動，前腳部固定裝置3可動；第三種方案，前腳部固定裝置3和后 腳部固定裝置4均可動。

可以進行的動作包括：腳尖往下施力、腳跟往下施力、腳左半部分往下施力、腳右半部分往下施力、腳尖往左且腳跟往右、腳尖往右且腳跟往左等。這些動作帶動前腳部固定裝置3和/或后腳部固定裝置4運動。

如圖1和圖2所示，滑板主體1的內部安裝有動作感應器5和飛控系統(tǒng)6。動作感應器5也可以安裝在前腳部固定裝置3/后腳部固定裝置4中。動作感應器5與飛控系統(tǒng)6電連接，飛控系統(tǒng)6與動力系統(tǒng)2電連接。

動作感應器5的作用是捕捉前腳部固定裝置3和/或后腳部固定裝置4的運動信號，然后將檢測到的運動信號送至與其連接的飛控系統(tǒng)6，飛控系統(tǒng)6根據(jù)運動信號計算得到控制指令，通過四個通道分別控制動力系統(tǒng)2的4個動力模塊的輸出功率，從而實現(xiàn)根據(jù)實現(xiàn)使用者腳部的動作，控制飛行滑板的運動。

如圖1和圖2所示，還設有外部控制器7。外部控制器7可以是手部控制器，也可以是語音控制器、腦波控制器等。外部控制器7佩戴在使用者身上，與飛控系統(tǒng)6有線或無線連接。利用外部控制器7，與前腳部固定裝置3或者后腳部固定裝置4的控制結合使用。

本發(fā)明的工作原理如下：

上述結構共形成三個控制通道，分別是腳部控制通道、重心控制通道、外部控制通道；

一、腳部控制通道，如圖3所示：由前腳部固定裝置3、后腳部固定裝置4、動作感應器5、飛控系統(tǒng)6及動力系統(tǒng)2組成。使用者通過腳部動作，帶動前腳部固定裝置3和/或所述后腳部固定裝置4運動。動作感應器5捕捉前腳部固定裝置3和/或后腳部固定裝置4的運動信號，飛控系統(tǒng)6收到所述運動信號后控制所述動力系統(tǒng)2的輸出。

二、重心控制通道，如圖4所示：由飛控系統(tǒng)6和動力系統(tǒng)2組成。使用者通過改變人體重心，飛控系統(tǒng)6通過其自帶的姿態(tài)及高度感應器檢測滑板的飛行姿態(tài)及飛行高度信息，控制動力系統(tǒng)2的輸出。

三、外部控制通道，如圖5所示：由外部控制器7、飛控系統(tǒng)6及動力系統(tǒng)2組成。使用者通過外部控制器7發(fā)出控制指令，所述飛控系統(tǒng)6收到所述控制指令后，控制所述動力系統(tǒng)2的輸出。

飛行滑板的運動分解為平移運動、轉向運動和升降運動，運動控制分解到 所述腳部控制通道、重心控制通道、外部控制通道上實現(xiàn)：

一、飛行滑板的升降運動，首選由外部控制通道控制。使用者通過手中握持的手部控制器，或者頭部佩戴的語音、腦波控制裝置等，對飛控系統(tǒng)6發(fā)出升降運動的控制指令，飛控系統(tǒng)6根據(jù)控制指令控制動力系統(tǒng)2的各個發(fā)動機的輸出，實現(xiàn)滑板的升降運動。

二、飛行滑板的左右轉向運動，首選由腳部控制通道。使用者將雙腳踩在前腳部固定裝置3和后腳部固定裝置4上，良好貼合并固鎖。飛行滑板啟動后，使用者保持雙腳一前一后的姿勢。使用者的腳底動作帶動前腳部固定裝置3和/或后腳部固定裝置4運動。前腳部固定裝置3和/或后腳部固定裝置4的運動信號被動作感應器5捕捉后送至飛控系統(tǒng)6，飛控系統(tǒng)6通過控制動力系統(tǒng)2的各發(fā)動機的輸出，實現(xiàn)滑板的左右轉向運動。使用者僅通過其中一只腳進行左右轉向運動控制：當腳尖往左且腳跟往右時，滑板左轉；當腳尖往右且腳跟往左時，滑板右轉?；宓淖笥肄D向運動。

三、飛行滑板的前進后退及左右平移運動，首選由重心控制通道。由飛控系統(tǒng)6配合人體改變重心位置來實現(xiàn)：當人體重心向任意方向傾斜時，滑板受力向該方向傾斜，由于力分解，滑板向該方向飛行，飛控系統(tǒng)6通過其自帶的姿態(tài)及高度感應器，配合控制動力系統(tǒng)2的各發(fā)動機的輸出補償來保持滑板維持水平趨勢及飛行高度。當人體重心傾斜度與滑板維持水平趨勢達到平衡時，滑板就會以一定角度保持姿態(tài)飛行。

飛行滑板的升降運動，次選由腳部控制通道控制：當腳尖往下施力時，滑板上升；當腳跟往下施力時，滑板下降。

飛行滑板的左右轉向運動，次選由外部控制通道控制，其控制方式與外部控制通道對滑板的升降運動的控制類似。

飛行滑板的前進后退及左右平移運動，次選由腳部控制通道控制。在使用者通過一只腳進行左右轉向及升降運動控制的前提下，使用者通過另一只腳進行前進后退及左右平移運動控制：當腳尖往下施力時，滑板前進；當腳跟往下施力時，滑板后退；當腳左半部分往下施力時，滑板左平移；當腳右半部分往下施力時，滑板右平移。

飛行滑板的前進后退及左右平移運動，再次選由外部控制通道控制，其控制方式與外部控制通道對滑板的升降運動的控制類似。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明不限于以上實施例?？梢? 理解，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和構思的前提下直接導出或聯(lián)想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發(fā)明的保護范圍之內。