申请/专利权人：东南大学

申请日：2023-06-07

公开（公告）日：2023-09-01

公开（公告）号：CN116674746A

主分类号：B64C33/02

分类号：B64C33/02

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.09.19#实质审查的生效;2023.09.01#公开

摘要：本发明公开了一种基于翅翼拍动轨迹姿态稳定算法的微型飞行器装置。其整体方案由飞行器整体结构、硬件电路控制器模块、翅翼拍动轨迹姿态力矩产生方法、姿态稳定控制算法组成。飞行器机械扑动结构由两组简单的齿轮‑弹簧‑翼杆结构组成，可以实现两侧翅翼高效、稳定的扑动；微控制器中实现读取IMU姿态数据进行串级PID控制算法，通过力矩‑电压线性映射器以及MCU电压调制器，输入PWM波形到电机驱动电路，从而控制电机高速正反转动，最终通过扑动机构驱动翅翼规律性扑动，翅翼规律性扑动产生飞行器姿态控制力矩，实现飞行器稳定飞行。姿态稳定PID采用串级PID方案，能够做到飞行器的姿态控制不会过冲，具有良好的稳定性。

主权项：1.一种基于翅翼拍动轨迹姿态稳定算法的简单飞行器装置，包括飞行器整体结构和硬件电路控制器模块：其特征在于：所述飞行器整体结构由主动齿轮一,主动齿轮二、从动齿轮一、从动齿轮二、联轴一、联轴二、弹簧套一、弹簧套二、翼杆一、翼杆二、翅翼一、翅翼二、上底套一、上底套二、下底套一、下底套二、上底轴、下底轴、底套支撑轴一、底套支撑轴二、左轴承、右轴承、电池一、电池二、电池支撑轴、底座、上支撑套，下支撑套、弹簧一、弹簧二、、电机一、电机二、电机上套筒、电机下套筒、电机支撑轴、IMU电路板，微控制器电路板、电机驱动电路板以及电压转换电路板组成；底座与电池支撑轴保持轴向中心固定，电池一及电池二串联且前、后对称放置在电池支撑轴上，为系统供能；电压转换电路板、微控制器电路板以及电机驱动电路板布置在同一个电路板上，作用分别为提供电路所需电压、输出控制信号以及驱动电机转动，其电路板上、下分别与底座以及下支撑套孔内固定；下底套一与下底套二通过下底轴连接，下底轴与下支撑套通过圆柱形通孔连接，左轴承与右轴承分别与下底套一以及下底套二、上底套一以及上底套二通过通孔固定，底套支撑轴一与底套支撑轴二与左轴承以及右轴承内径通过过盈配合固定，电机支撑轴与下支撑套以及上支撑套通过通孔固定，电机一与电机二均对称固定在下支撑套上，且与电机下套筒以及电机上套筒通过通孔固定，IMU电路板固定在电机上套筒以及电机下套筒之间，实时测量样机姿态数据；弹簧一与弹簧二分别与底套支撑轴一以及底套支撑轴二同轴配合，且分别与电机上套筒以及弹簧套一与弹簧套二铰接，弹簧一与弹簧二可以存储电机一以及电机二输出的电能；弹簧套一与弹簧套二分别与从动齿轮一以及从动齿轮二通过内外齿啮合，从动齿轮一与从动齿轮二分别与主动齿轮一以及主动齿轮二啮合，主动齿轮一与主动齿轮二分别固定在电机一输出轴以及电机二输出轴，联轴一与联轴二分别与从动齿轮一以及从动齿轮二同轴固定，且分别与翼杆一以及翼杆二通过通孔固定，联轴、从动齿轮可以传递电机输出的扑动力矩；上底套一与上底套二分别与联轴一以及联轴二的表面固定，且两者通过上底轴连接，上底轴与上支撑套通过通孔固定，翅翼一与翅翼二分别与翼杆一以及翼杆二、底套支撑轴一以及底套支撑轴二轴向固定。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种基于翅翼拍动轨迹姿态稳定算法的简单飞行器装置

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