本實(shí)用新型屬于飛行器安全控制領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行器安全控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛行器是一種常見(jiàn)的無(wú)人飛行設(shè)備，由于其體積小巧、性能可靠以及靈活性大的特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，可執(zhí)行多種飛行任務(wù)。當(dāng)飛行器在飛行時(shí)一旦發(fā)生故障，如電機(jī)停轉(zhuǎn)，螺旋槳損壞等，此時(shí)的多旋翼飛行器已不能維持其平穩(wěn)的姿態(tài)，其必然會(huì)墜落，而一旦發(fā)生墜落現(xiàn)象，必然會(huì)導(dǎo)致飛行器其自身的損壞，因而會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)，飛行器從高空墜落后，也有可能會(huì)對(duì)地面的人員以及其他設(shè)備造成損害。在現(xiàn)有技術(shù)中，還未見(jiàn)有一種成熟的、切實(shí)可行的技術(shù)可對(duì)飛行中的飛行器進(jìn)行保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種飛行器安全控制系統(tǒng)，當(dāng)飛行器發(fā)生故障時(shí)，可快速、可靠地進(jìn)行保護(hù)，防止飛行器發(fā)生墜落時(shí)，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種飛行器安全控制系統(tǒng)，包括飛行器、設(shè)置在所述飛行器上且向外延伸的多組旋翼組件，以及用于控制所述飛行器的控制器；

所述旋翼組件包括支撐臂、電機(jī)以及由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋翼，所述飛行器上設(shè)有與所述控制器輸入端分別電連接的GPS定位裝置、三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀、速度傳感器、若干個(gè)超聲波傳感器，所述飛行器上還設(shè)有緊急降傘裝置、無(wú)線收發(fā)裝置、主電源和低電量控制裝置；

所述緊急降傘裝置固定于所述飛行器的頂端，所述緊急降傘裝置為四棱錐結(jié)構(gòu)，包括正方形的傘倉(cāng)板與四個(gè)三角形的傘倉(cāng)蓋，四個(gè)所述傘倉(cāng)蓋的底邊分別通過(guò)合頁(yè)與所述傘倉(cāng)板相連，所述傘倉(cāng)蓋的另兩邊邊緣上均貼合有電磁鐵片，所述傘倉(cāng)板上表面連有多個(gè)彈簧，所述彈簧的另一端固定在拋傘板上，所述傘倉(cāng)板上表面中心部位設(shè)有固定繩，所述固定繩穿過(guò)所述拋傘板中部的孔洞連有降落傘；

所述控制器輸出端電連有旋翼控制裝置、熄火保護(hù)裝置、電磁體通電開(kāi)關(guān)，所述旋翼控制裝置輸出端電連有調(diào)速器，所述電機(jī)的輸入端分別與所述調(diào)速器、熄火保護(hù)裝置輸出端電相連，所述電磁體通電開(kāi)關(guān)與所述電磁鐵片電連接。

進(jìn)一步的，所述超聲波傳感器數(shù)量為6個(gè)，分別設(shè)于所述飛行器的六個(gè)側(cè)面。

進(jìn)一步的，所述傘倉(cāng)板與四個(gè)傘倉(cāng)蓋處于閉合狀態(tài)時(shí)，所述彈簧處于壓縮狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述無(wú)線收發(fā)裝置與控制器之間為雙向連接方式。

進(jìn)一步的，所述主電源為所述飛行器上的各個(gè)裝置供電，所述低電量控制裝置連有備用電池。

進(jìn)一步的，所述三軸加速度傳感器、速度傳感器、超聲波傳感器分別通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元與所述控制器相連。

進(jìn)一步的，所述控制器型號(hào)為ATMEGA2560單片機(jī)，所述三軸加速度傳感器型號(hào)為KXCJK-1013，所述三軸陀螺儀型號(hào)為IMU-3000，所述速度傳感器型號(hào)為XSA-V11801，所述超聲波傳感器型號(hào)為L(zhǎng)V-MaxSonar-EZ1。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本實(shí)用新型的飛行器安全控制系統(tǒng)，當(dāng)飛行器發(fā)生故障時(shí)，可快速、可靠地進(jìn)行保護(hù)，防止飛行器發(fā)生墜落時(shí)，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害，通過(guò)設(shè)置在飛行器上的各裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)飛行器狀態(tài)，以及設(shè)置在飛行器頂端的緊急降傘裝置保障飛行器平穩(wěn)降落，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取飛行器的瞬時(shí)速度、加速度，解算出飛行器的下降速率，該系統(tǒng)可以智能判斷故障，一旦監(jiān)測(cè)到處于墜落狀態(tài)，則啟動(dòng)熄火保護(hù)裝置，旋翼電機(jī)停止，并立即啟動(dòng)降落傘，在緊急時(shí)刻不但保障飛行器平穩(wěn)降落而且對(duì)旋翼具有保護(hù)作用。

附圖說(shuō)明

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)知道，這些附圖僅是為解釋目的而設(shè)計(jì)的，因此不作為本實(shí)用新型范圍的限定。此外，除非特別指出，這些附圖僅意在概念性地說(shuō)明此處描述的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，而不必要依比例進(jìn)行繪制。

圖1是本實(shí)用新型模塊示意圖；

圖2是飛行器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是緊急降傘裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是緊急降傘裝置側(cè)視圖。

圖5是緊急降傘裝置展開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.飛行器、2.控制器、3.支撐臂、4.電機(jī)、5.旋翼、6.GPS定位裝置、7.三軸加速度傳感器、8.三軸陀螺儀、9.速度傳感器、10.超聲波傳感器、11.緊急降傘裝置、12.無(wú)線收發(fā)裝置、13.主電源、14.低電量控制裝置、15.旋翼控制裝置、16.熄火保護(hù)裝置、17.電磁鐵通電開(kāi)關(guān)、18.調(diào)速器、19.備用電池、111.傘倉(cāng)板、112.傘倉(cāng)蓋、113.合頁(yè)、114.電磁鐵片、115.彈簧、116.拋傘板、117.固定繩、118.降落傘。

具體實(shí)施方式

首先，需要說(shuō)明的是，以下將以示例方式來(lái)具體說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)等，然而所有的描述僅是用來(lái)進(jìn)行說(shuō)明的，而不應(yīng)將其理解為對(duì)本實(shí)用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各實(shí)施例中予以描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍然可在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行任意組合或刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本實(shí)用新型的更多其他實(shí)施例。另外，為了簡(jiǎn)化圖面起見(jiàn)，相同或相類(lèi)似的技術(shù)特征在同一附圖中可能僅在一處進(jìn)行標(biāo)示。

將理解，當(dāng)據(jù)稱(chēng)將部件“連接”到另一個(gè)部件時(shí)，它可以直接連接到另一個(gè)部件或可以存在中間部件。相反，當(dāng)據(jù)稱(chēng)將部件“直接連接”到另一個(gè)部件時(shí)，則表示不存在中間部件。

圖1是本實(shí)用新型模塊示意圖，圖2是飛行器結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是緊急降傘裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是緊急降傘裝置側(cè)視圖，圖5是緊急降傘裝置展開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖。下面就結(jié)合圖1-圖5來(lái)具體說(shuō)明本實(shí)用新型。

如圖1-5所示，一種飛行器安全控制系統(tǒng)，包括飛行器1、設(shè)置在所述飛行器1上且向外延伸的多組旋翼組件，以及用于控制所述飛行器1的控制器2；所述旋翼組件包括支撐臂3、電機(jī)4以及由所述電機(jī)4驅(qū)動(dòng)的旋翼5，所述飛行器1上設(shè)有與所述控制器2輸入端分別電連接的GPS定位裝置6、三軸加速度傳感器7、三軸陀螺儀8、速度傳感器9、若干個(gè)超聲波傳感器10，所述飛行器1上還設(shè)有緊急降傘裝置11、無(wú)線收發(fā)裝置12、主電源13和低電量控制裝置14；

所述緊急降傘裝置11固定于所述飛行器1的頂端，所述緊急降傘裝置11為四棱錐結(jié)構(gòu)，包括正方形的傘倉(cāng)板111與四個(gè)三角形的傘倉(cāng)蓋112，四個(gè)所述傘倉(cāng)蓋112的底邊分別通過(guò)合頁(yè)113與所述傘倉(cāng)板111相連，所述傘倉(cāng)蓋112的另兩邊邊緣上均貼合有電磁鐵片114，當(dāng)所述電磁鐵片114通電時(shí)，傘倉(cāng)板111與四個(gè)傘倉(cāng)蓋112圍成一個(gè)閉合的四棱錐結(jié)構(gòu)，所述傘倉(cāng)板111上表面連有多個(gè)彈簧115，所述彈簧115的另一端固定在拋傘板116上，所述傘倉(cāng)板111上表面中心部位設(shè)有固定繩117，所述固定繩117穿過(guò)所述拋傘板116中部的孔洞連有降落傘118；

所述控制器2輸出端電連有旋翼控制裝置15、熄火保護(hù)裝置16、電磁鐵通電開(kāi)關(guān)17，所述旋翼控制裝置15輸出端電連有調(diào)速器18，所述電機(jī)4的輸入端分別與所述調(diào)速器18、熄火保護(hù)裝置16輸出端電相連，所述電磁鐵通電開(kāi)關(guān)17與所述電磁鐵片114電連接。通過(guò)所述調(diào)速器18可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)旋翼5上的電機(jī)4進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，所述熄火保護(hù)裝置16用于控制所述電機(jī)4的關(guān)閉，所述電磁鐵通電開(kāi)關(guān)17用于控制所述電磁鐵片114的通斷電。

所述超聲波傳感器10數(shù)量為6個(gè)，分別設(shè)于所述飛行器1的六個(gè)側(cè)面。

所述傘倉(cāng)板111與四個(gè)傘倉(cāng)蓋112處于閉合狀態(tài)時(shí)，所述彈簧115處于壓縮狀態(tài)。

所述無(wú)線收發(fā)裝置12與控制器2之間為雙向連接方式。

所述主電源13為所述飛行器1上的各個(gè)裝置供電，所述低電量控制裝置14連有備用電池19。

所述三軸加速度傳感器7、速度傳感器9、超聲波傳感器10分別通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元與所述控制器2相連。

所述控制器2型號(hào)為ATMEGA2560單片機(jī)，所述三軸加速度傳感器7型號(hào)為KXCJK-1013，所述三軸陀螺儀8型號(hào)為IMU-3000，所述速度傳感器9型號(hào)為XSA-V11801，所述超聲波傳感器10型號(hào)為L(zhǎng)V-MaxSonar-EZ1。

實(shí)際工作中，電磁鐵片114處于通電狀態(tài)，傘倉(cāng)板111與四個(gè)傘倉(cāng)蓋112圍成一個(gè)閉合的四棱錐結(jié)構(gòu)，飛行器1通過(guò)主電源13供電，當(dāng)?shù)碗娏靠刂蒲b置14檢測(cè)到電量較低時(shí)控制備用電池19進(jìn)行供電，三軸加速度傳感器7、三軸陀螺儀8、速度傳感器9、若干個(gè)超聲波傳感器10實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)飛行器的狀態(tài)，所述飛行器1的六個(gè)側(cè)面均設(shè)有超聲波傳感器10可監(jiān)測(cè)各個(gè)方位上的障礙物，并將監(jiān)測(cè)到的信息數(shù)據(jù)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后傳送至控制器2，控制器2根據(jù)信息數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)旋翼控制裝置15，旋翼控制裝置15調(diào)節(jié)可通過(guò)調(diào)速器18控制各個(gè)旋翼5上的電機(jī)4轉(zhuǎn)速，從而控制飛行器1的姿態(tài)，智能躲避障礙物，三軸加速度傳感器7、速度傳感器9可智能判斷飛行器1是不是處于墜落狀態(tài)，當(dāng)飛行器1發(fā)生墜落時(shí)，三軸加速度傳感器7、速度傳感器9將信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后傳遞給控制器2，控制器2啟動(dòng)熄火保護(hù)裝置16從而控制各個(gè)旋翼5上的電機(jī)4關(guān)閉，可起到保護(hù)旋翼5的作用，同時(shí)控制電磁鐵通電開(kāi)關(guān)17，電磁鐵通電開(kāi)關(guān)17控制電磁鐵片114斷電，四個(gè)傘倉(cāng)蓋112之間不存在磁力吸引，四個(gè)傘倉(cāng)蓋112向外散開(kāi)，此時(shí)壓縮的彈簧115帶動(dòng)拋傘板116向上，降落傘118在沒(méi)有傘倉(cāng)蓋112的束縛下被彈出緊急降傘裝置11，降落傘118彈開(kāi)，完成降落傘118的開(kāi)傘，對(duì)飛行器1起到保護(hù)作用，同時(shí)可通過(guò)GPS定位裝置,6找到飛行器1降落的具體位置。

以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。