基于手機實時監(jiān)控的四旋翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于手機實時監(jiān)控的四旋翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科技的進步及人民生活水平的提高，航空產(chǎn)品越來越多的走進人們的生活當(dāng)中，大到航空客運，航空貨運都與我們的生活息息相關(guān)。
[0003]法國的Parrot公司設(shè)計了一種玩具MiniDrone，其機身上有輪子可以輕松的讓它前后移動，而且在地面上行走的過程中，可以通過手機上安裝的APP，用手機重力感應(yīng)來控制其移動，當(dāng)其飛起來之后通過陀螺儀、加速度計、高度計來實現(xiàn)對飛行姿態(tài)的穩(wěn)定控制，飛控系統(tǒng)和手機之間通過藍牙4.0進行通信。
[0004]雖然國內(nèi)無人機市場開始呈現(xiàn)繁榮的趨勢，各種飛控系統(tǒng)和各種航拍飛行器也相繼研發(fā)出來，而且產(chǎn)品做得很穩(wěn)定和成熟。但是，國內(nèi)目前尚沒有機構(gòu)研制出此類型四旋翼飛行器，不過，此類型四旋翼飛行器有很高的研宄和應(yīng)用價值。
[0005]但是對于專業(yè)航空模型的操作對飛行者的要求很高，飛行操控手只有經(jīng)過專業(yè)的訓(xùn)練才能熟練掌握航模飛機的飛行操作，而且稍有操作不當(dāng)，輕則會造成航模飛機的損壞，重則可能會造成安全事故；這些問題給航模飛機的普及帶來了困難，如果能解決上述的問題，將會給航模飛機的普及清除路障，讓航模飛機很容易的走進每一個家庭，讓大家對航模有一個更加清楚的認識，航模不能在小場地，像室內(nèi)飛行，即使能在室內(nèi)飛行，但遇到障礙物易損壞，所以，有必要設(shè)計一飛行器，保證能在室內(nèi)飛行，當(dāng)碰到障礙物時不損壞，又能在地面、墻上和天花板上行走，還能實時傳遞拍攝畫面至控制器上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的在于提供基于手機實時監(jiān)控的四旋翼飛行器，有效解決了現(xiàn)有飛行器防撞能力差，操作性不夠靈活的問題。
[0007]其解決的技術(shù)方案是，包括安裝在四旋翼飛行器機身內(nèi)的四路無刷直流電機和四旋翼飛行器的內(nèi)部控制電路，內(nèi)部控制電路包括主控制器、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸數(shù)字磁阻傳感器和數(shù)字氣壓傳感器，所述主控制器的主芯片的型號為ATMega328P，三軸陀螺儀采集四旋翼飛行器的姿態(tài)和速度數(shù)據(jù)信息，三軸加速度傳感器采集四旋翼飛行器的加速度數(shù)據(jù)信息，三軸數(shù)字磁阻傳感器采集四旋翼飛行器的實時航向數(shù)據(jù)信息，數(shù)字氣壓傳感器采集四旋翼飛行器的實時飛行高度數(shù)據(jù)信息，所述的四旋翼飛行器的姿態(tài)和速度數(shù)據(jù)信息、加速度數(shù)據(jù)信息、實時航向數(shù)據(jù)信息和實時飛行高度數(shù)據(jù)信息經(jīng)主控制器處理后，再經(jīng)外接藍牙串口傳輸至手機移動設(shè)備，所述的四旋翼飛行器的外殼采用圓柱輪式外殼，其實施步驟為:
步驟一:主控制器接收手機移動設(shè)備發(fā)送的起飛指令；
步驟二:無刷直流電機控制飛行器，使其處于自穩(wěn)態(tài)；
步驟三:以三軸陀螺儀數(shù)據(jù)顯示是否水平，來判斷四旋翼飛行器的飛行姿態(tài)是否穩(wěn)定；若飛行姿態(tài)不穩(wěn)定，返回步驟二，若飛行姿態(tài)穩(wěn)定，開始進行步驟四；
步驟四:主控制器讀取手機移動設(shè)備發(fā)送的指令和姿態(tài)數(shù)據(jù)并進行處理；
步驟五:主控制器接收手機移動指令處理后的信息和檢測飛行姿態(tài)信息并執(zhí)行相應(yīng)的操作；
步驟六:無刷直流電機控制飛行器達到期望飛行姿態(tài)；
步驟七:等待手機移動設(shè)備發(fā)送的無線指令，若接收到無線指令，程序返回步驟四，若未接收到無線指令，程序結(jié)束。
[0008]本發(fā)明通過手機藍牙通信控制四旋翼飛行器飛行更加方便簡單，提高旋翼通用實用性能，WiFi視頻傳輸模塊能夠?qū)崟r監(jiān)測四旋翼飛行器當(dāng)前的飛行環(huán)境，有一定的軍事價值；縮小了四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)尺寸，操作性能更加靈活，在四旋翼飛行器的外殼采用圓柱輪式外殼，可實現(xiàn)四旋翼飛行器在天花板上行走，保護旋翼安全。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的四旋翼飛行器的飛控程序的程序流程圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的使用軟件Fluent進行氣動分析的數(shù)據(jù)表。
[0011]圖3本發(fā)明的四旋翼飛行器電路原理圖。
[0012]圖4本發(fā)明的四旋翼飛行器四軸的電機以X字排列圖。
[0013]圖5本發(fā)明的采用遙控器控制四旋翼飛行器PID值統(tǒng)計表。
[0014]圖6為藍牙控制原理圖。
[0015]圖7本發(fā)明的Android藍牙傳輸軟件流程圖。
[0016]圖8為安卓手機上安裝軟件的控制界面圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0018]現(xiàn)結(jié)合圖1至圖8所示，本發(fā)明基于手機實時監(jiān)控的四旋翼飛行器，包括安裝在四旋翼飛行器機身內(nèi)的四路無刷直流電機和四旋翼飛行器的內(nèi)部控制電路，內(nèi)部控制電路包括主控制器、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、三軸數(shù)字磁阻傳感器和數(shù)字氣壓傳感器，所述主控制器的主芯片的型號為ATMega328P，三軸陀螺儀采集四旋翼飛行器的姿態(tài)和速度數(shù)據(jù)信息，三軸加速度傳感器采集四旋翼飛行器的加速度數(shù)據(jù)信息，三軸數(shù)字磁阻傳感器采集四旋翼飛行器的實時航向數(shù)據(jù)信息，數(shù)字氣壓傳感器采集四旋翼飛行器的實時飛行高度數(shù)據(jù)信息，所述的四旋翼飛行器的姿態(tài)和速度數(shù)據(jù)信息、加速度數(shù)據(jù)信息、實時航向數(shù)據(jù)信息和實時飛行高度數(shù)據(jù)信息經(jīng)主控制器處理后，再經(jīng)外接藍牙串口傳輸至手機移動設(shè)備，所述的四旋翼飛行器的外殼采用圓柱輪式外殼，其實施步驟為:
步驟一:主控制器接收手機移動設(shè)備發(fā)送的起飛指令；
步驟二:無刷直流電機控制飛行器，使其處于自穩(wěn)態(tài)；
步驟三:以三軸陀螺儀數(shù)據(jù)顯示是否水平，來判斷四旋翼飛行器的飛行姿態(tài)是否穩(wěn)定；若飛行姿態(tài)不穩(wěn)定，返回步驟二，若飛行姿態(tài)穩(wěn)定，開始進行步驟四；
步驟四:主控制器讀取手機移動設(shè)備發(fā)送的指令和姿態(tài)數(shù)據(jù)并進行處理；
步驟五:主控制器接收手機移動指令處理后的信息和檢測飛行姿態(tài)信息并執(zhí)行相應(yīng)的操作；
步驟六:無刷直流電機控制飛行器達到期望飛行姿態(tài)；
步驟七:等待手機移動設(shè)備發(fā)送的無線指令，若接收到無線指令，程序返回步驟四，若未接收到無線指令，程序結(jié)束。
[0019]所述的四旋翼飛行器的設(shè)計指標(biāo)為:空重300g，加載模塊為600g，有效載荷900g，最大載荷1.6Kg，選取四路電機KV:2280KV，長度:26.7mm，轉(zhuǎn)子外徑:23mm，軸徑:2mm，適用鋰電:2-3S，最大推力:460g，螺旋槳:5英寸，重量:18g，四旋翼軸距為325mm;
所述的四旋翼飛行器電池選擇容量:800mAh，電壓:11.1V，單體數(shù):3S1P，重量:78g，尺寸(長*寬*高):52*31*22.5，配線:16AWG (DC3)，最大充電系數(shù):6C，最大放電系數(shù):45C，最大連續(xù)電流:36A，最大連續(xù)輸出:378W。
[0020]所述的四旋翼飛行器的四旋翼軸距考慮到室內(nèi)飛行尺寸盡量小，但由于螺