CN104750114A - 便携式无人机操控箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式无人机操控箱，包括箱体和电源，在箱体内设有下面板和上面板，在箱体内设有无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***；无线图像传输***包括无线图像传输模块、显示屏和视频天线；无线数据通信***包括数据传输天线、无线数据通信模块和无线信号发射模块；无线控制***包括控制信号天线、信号发射装置和输入设备；输入设备包括高度和方向控制模块。有益效果是：可使无人机与第三方设备进行通信连接，使操纵者实时监测无人机数据，增强无人机的操作安全性；同时能够对无人机进行航线规划，控制简单，能够简化无人机的操纵，使普通人员几日便可学会操纵，能够在无人机超出视线范围时进行控制。

Description

便携式无人机操控箱

技术领域

本发明涉及一种无人机操控装置，特别涉及一种便携式无人机操控箱。

背景技术

目前，现有无人机的操纵普遍使用传统的双摇杆遥控器进行操纵，操纵时需操纵人员使用肉眼观察飞机，当飞行距离超出视线范围时便无法控制无人机，而且操纵人员需要几年时间的培训练习才能熟练控制双摇杆的操纵与配合，极大的限制了无人机操纵人员的数量，以致国内无人机专业操纵人员极为不足，使国内的无人机技术不能得到充足的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式无人机操控箱，该操控箱控制简单，能够简化无人机的操纵，使普通人员几日便可学会操纵，能够在无人机超出视线范围时进行控制，并可监测无人机飞行中的数据。

为解决上述问题本发明采用如下技术方案：

一种便携式无人机操控箱，包括由下壳体和上壳体铰接而成的箱体和电源，在下壳体和上壳体内分别设有下面板和上面板，在箱体内设有无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***；

所述无线图像传输***包括设在上面板上的无线图像传输模块、显示屏和视频天线，视频天线、无线图像传输模块和显示屏依次通过数据线连接，用于采集并实时显示无人机机载图像；

所述无线数据通信***包括设在上面板上的数据传输天线、无线数据通信模块和无线信号发射模块，数据传输天线、无线数据通信模块和无线信号发射模块通过数据线依次连接，用于接收无人机机载传感器的数据并建立WIFI局域网，使无人机与第三方设备通过WIFI局域网进行通信连接，进而使操纵者通过第三方设备实时监测无人机的飞行数据以及对无人机进行航线规划；

所述无线控制***包括设在上面板上的控制信号天线、设在下面板上的信号发射装置和输入设备，信号发射装置的输入端和输出端分别与输入设备和控制信号天线连接；

所述输入设备包括：

高度控制模块，设置在下面板上，用于控制无人机的飞行高度；

方向控制模块，设置在下面板上，用于控制无人机的飞行方向。

作为进一步优选，所述无线图像传输模块为无线图传接收器，无线图传接收器通过数据线与显示屏的显示控制板连接。

作为进一步优选，所述视频天线为外置高增益可旋转天线。

作为进一步优选，所述数据传输天线为外置高增益可旋转天线。

作为进一步优选，所述无线数据通信模块为900MHZ数传电台。

作为进一步优选，所述无线信号发射模块为WIFI信号发射器。

作为进一步优选，在上面板一侧设有矩形槽口，所述无线图像传输模块通过数据线连接有视频输出接口，视频输出接口由矩形槽口一侧引出，用于放置第三方设备并且连接外置显示器。

作为进一步优选，所述信号发射装置包括主板、设在主板上的处理器和发射机，信号发射装置通过主板与输入设备连接、通过发射机与控制信号天线使用导线连接。

作为进一步优选，所述高度控制模块为滑动式电位器，滑动式电位器的中间位置为控制基准点，处于该位置时控制信号采集信息为零高度变化。

作为进一步优选，所述方向控制模块为三轴摇杆电位器，用于控制无人机的前后左右方向。

作为进一步优选，所述输入设备还包括微调模块，其设置在下面板上，用于实现无人机的高度和方向的微调控制。

作为进一步优选，所述微调模块采用轻触开关，包括高度微调按键、前后微调按键、左右微调按键和方向微调按键，前后微调按键、左右微调按键和方向微调按键设置在方向控制模块的周围。

作为进一步优选，所述信号发射装置还配有控制调节显示屏和控制调节按键，用于调节不同无人机的配比控制。

作为进一步优选，所述电源设在下壳体内且分别通过导线与无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***电联接，在电源输出端分别接有影像/数据电源开关和控制电源开关，用于控制无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***的电源开关。

作为进一步优选，所述信号发射装置的主板上一个输入端连接有RS232接口，所述方向控制模块通过RS232接口与信号发射装置插接，用于实现方向控制模块的可拆卸。

作为进一步优选，在下壳体内左下角处设有模块放置槽，所述方向控制模块可拆卸放置于模块放置槽内，以便于携带。

本发明的有益效果是：

1、通过无线数据通信***的数据传输天线和无线数据通信模块能够接收无人机机载传感器的数据并建立WIFI局域网，使无人机与第三方设备(如电脑、手机、平板等)通过WIFI局域网进行通信连接，进而使操纵者通过第三方设备实时监测无人机的各种飞行数据，增强了无人机的操作安全性；同时通过联网的第三方设备能够实现对无人机进行航线规划，在航线上传后人工操作起飞，开启航线飞行模式，无人机便可按照预先规划的航线自动飞行，将无需人工操纵，改变了传统飞行模式。

2、通过高度控制模块和方向控制模块可分别用来控制无人机的飞行高度和飞行方向，大大降低了无人机操纵人员的操纵难度，使常人在很短时间内便可掌握操纵方法，同时通过无线图像传输***可将无人机机载图像展现在显示屏上，使无人机即使超出视线范围依然能够让操纵人员继续操纵，大大增加了无人机的可操纵距离，增强了无人机的应用范围。

3、将无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***集成到一个箱体内，减少了无人机操纵人员所携带的设备数量，有效降低了无人机的操纵难度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中上壳体的结构示意图。

图3是图1中下壳体的结构示意图。

图4是图2中上面板的后视图。

图5是图3中下面板的后视图。

图6是本发明箱体去掉上、下面板的结构示意图。

图中：下壳体1，模块放置槽101，矩形凹槽102，矩形插槽103，上壳体2，上面板3，下面板4，显示屏5，数据传输天线6，视频天线7，控制信号天线8，视频输出接口9，矩形槽口10，USB充电插口11，导线穿孔12，无线传输信号灯13，数据传输信号灯14，俯仰调节模块15，横滚控制模块16，电源上盖17，影像/数据电源开关18，控制电源开关19，控制调节显示屏20，菜单进入按键21，上翻按键22，下翻按键23，退出按键24，增加按键25，减少按键26，航线飞行模式选择开关27，油门解锁开关28，飞行模式开关29，方向微调按键30，方向控制模块31，锁紧螺钉32，左右微调按键33，前后微调按键34，高度微调按键35，高度控制模块36，无线图像传输模块37，控制天线安装座38，视频天线安装座39，数据天线安装座40，显示控制板41，无线数据通信模块42，无线信号发射模块43，发射机44，处理器45，主板46，RS232接口47，电源48，安装框架49。

具体实施方式

如图1和图6所示，本发明涉及的一种便携式无人机操控箱，包括由下壳体1和上壳体2铰接而成的箱体，在下壳体1和上壳体2内分别粘固有安装框架49，在下壳体1和上壳体2内分别设有下面板4和上面板3，下面板4和上面板3分别固定在安装框架49上，在箱体内设有无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***。

如图2和图4所示，所述无线图像传输***包括设在上面板3上的无线图像传输模块37、显示屏5和视频天线7，视频天线7、无线图像传输模块37和显示屏5依次通过数据线连接，用于采集并实时显示无人机机载图像。所述视频天线7优选为外置高增益可旋转天线并通过螺纹可拆卸连接安装在一个视频天线安装座39上，所述视频天线安装座39固定在上面板3内表面的上端中部，其一端穿过上面板3，用于安装所述视频天线7。所述无线图像传输模块37为无线图传接收器，无线图传接收器的输出端通过数据线与显示屏5后面的显示控制板41连接。所述显示屏5优选为高清TFT液晶显示屏并设在上面板3的左侧上部。

作为进一步优选，在上面板3右侧设有矩形槽口10，所述无线图像传输模块37的输出端通过数据线连接有视频输出接口9，视频输出接口9由矩形槽口10一侧的安装框架49引出到矩形槽口10内，用于放置第三方设备并且连接外置显示器。在矩形槽口10一侧设有USB充电插口11，用于为所述第三方设备充电。

如图2和图4所示，所述无线数据通信***包括设在上面板3上的数据传输天线6、无线数据通信模块42和无线信号发射模块43，数据传输天线6、无线数据通信模块42和无线信号发射模块43通过数据线依次连接，用于接收无人机机载传感器的数据并建立WIFI局域网，使无人机与第三方设备通过WIFI局域网进行通信连接，进而使操纵者通过第三方设备实时监测无人机的飞行数据以及对无人机进行航线规划。

所述数据传输天线6优选为外置高增益可旋转天线并通过螺纹可拆卸连接安装在数据天线安装座40上，数据天线安装座40固定在上面板3内表面的上端左侧且一端由上面板3穿过，用于连接所述数据传输天线6。作为优选，所述无线数据通信模块42为900MHZ数传电台，所述无线信号发射模块43为WIFI信号发射器。无线数据通信模块42和无线信号发射模块43分别固定在上面板3的内表面且位于显示屏5下方，无线数据通信模块42上设有数据传输信号灯14，无线信号发射模块43上设有无线传输信号灯13，在所述上面板3上对应数据传输信号灯14和无线传输信号灯13处分别设有通孔，以便于观察。

如图2-图5所示，所述无线控制***包括设在上面板3上的控制信号天线8、设在下面板4上的信号发射装置和输入设备，信号发射装置的输入端和输出端分别与输入设备和控制信号天线8连接。作为优选，所述信号发射装置固定在下面板4的下表面右上部，它包括主板46、安装在主板46上的处理器45和发射机44，处理器45处理后的数据通过主板46上的集成电路传送至发射机44。信号发射装置通过主板46上的多个输入端口与各个输入设备连接、通过发射机44与控制信号天线8使用导线连接。所述控制信号天线8优选为外置高增益可旋转天线并通过螺纹可拆卸连接在一个控制天线安装座38上，所述发射机44与控制天线安装座38通过导线连接，所述控制天线安装座38固定在上面板3内表面的上端右侧且一端由上面板3穿过，用于连接所述控制信号天线8。所述发射机44优选为2.4GHZ发射机。

如图3和图5所示，所述输入设备包括设置在下面板4上的高度控制模块36和方向控制模块31，分别用于控制无人机的飞行高度和前后左右方向。所述高度控制模块36优选为滑动式电位器，其安装在下面板4内表面的中部，在上面板3上对应滑动式电位器的滑块处设有条形孔且所述滑块由条形孔穿出，滑动式电位器的中间位置为控制基准点，处于该位置时控制信号采集信息为零高度变化。在下壳体1上位于高度控制模块36的右侧设有一个矩形插槽103，在矩形插槽103的底部设有一个RS232接口47，该RS232接口47通过导线与所述主板46上一个输入端连接，所述方向控制模块31为三轴摇杆电位器并***到矩形插槽103内，三轴摇杆电位器通过底部的插头与所述RS232接口47插接，用于实现方向控制模块31的可拆卸。在下面板4上位于矩形插槽103两侧分别设有锁紧螺钉32，用于实现三轴摇杆电位器***后的限位。在下壳体1内左下角处设有模块放置槽101，所述三轴摇杆电位器可拆卸放置于模块放置槽101内，以便于携带。在下壳体1上位于下面板4下端设有矩形凹槽102，用于放置旋转后的视频天线7、数据传输天线6和控制信号天线8。

作为优选，所述输入设备还包括微调模块和摄像机控制模块，其中微调模块固定在下面板4的内表面，用于实现无人机的高度和方向的微调控制。所述微调模块采用轻触开关，包括高度微调按键35、前后微调按键34、左右微调按键33和方向微调按键30，高度微调按键35和前后微调按键34设置在三轴摇杆电位器的左侧，方向微调按键30和左右微调按键33分别设置在三轴摇杆电位器的上方和下方。在下面板4上对应每个微调按键的按键处分别设有通孔，用于引出各个按键。

如图3和图5所示，所述摄像机控制模块包括固定在下面板4中部的俯仰调节模块15和横滚控制模块16，所述俯仰调节模块15为滑动式电位器，用于调节机载摄像机的俯仰角度，横滚控制模块16为旋转式电位器，用于调节机载摄像机的左右滚转角度。

作为优选，所述信号发射装置还配有控制调节显示屏20和控制调节按键，控制调节显示屏20与处理器45的显示输出端连接，控制调节按键分别通过导线与主板46的输入端连接，用于调节不同无人机的配比控制并显示。所述控制调节显示屏20设置在下面板4的右上部，所述控制调节按键包括菜单进入按键、上翻按键22、下翻按键23、退出按键24、增加按键25、减少按键26、航线飞行模式选择开关27、油门解锁开关28和飞行模式开关29，其中菜单进入按键、上翻按键22、下翻按键23以及退出按键24、增加按键25、减少按键26设置在下面板4上位于控制调节显示屏20的两侧，航线飞行模式选择开关27、油门解锁开关28和飞行模式开关29设置在下面板4上位于控制调节显示屏20的下方。

如图6所示，在下壳体1左侧的腔体内安装有电源48，在电源48腔体上口设有电源上盖17，所述电源48为磷酸铁锂电池，电源48分别通过导线与无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***的各个模块和显示屏5电联接，在电源48输出端分别接有影像/数据电源开关18和控制电源开关19以及USB充电插口11，用于控制无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***的电源开关。在上面板3与下面板4之间设有相互对应的导线穿孔12，用于贯穿电源导线和数据线。

打开箱体，将各个天线手动旋转至垂直位置，将三轴摇杆电位器安装至下面板4右侧的矩形插槽103内，将各开关复位至初始位置，将高度控制模块36的控制滑块下拉至最低点，打开控制电源开关19与影像/数据电源开关18，随后将无人机接通电源等待起飞。

起飞后，通过数据传输天线6和无线数据通信模块42能够接收无人机机载传感器的数据并建立WIFI局域网，使无人机与第三方设备(如电脑、手机、平板等)通过WIFI局域网进行通信连接，进而使操纵者通过第三方设备实时监测无人机的各种飞行数据。同时通过联网的第三方设备能够实现对无人机进行航线规划，在航线上传后人工操作起飞，开启航线飞行模式，无人机便可按照预先规划的航线自动飞行。通过滑动式电位器、三轴摇杆电位器和微调模块能够分别控制无人机的飞行高度和飞行方向，大大降低了无人机操纵人员的操纵难度。当无人机飞行超出视线范围时，通过无线图像传输***可将无人机机载图像展现在显示屏5上，使操纵人员依然能够继续操纵无人机，大大增加了无人机的可操纵距离，增强了无人机的应用范围。

当控制无人机降落后将无人机电源断开，关闭控制电源开关19与影像/数据电源开关18，将三轴摇杆电位器拔出倾倒放置于下面板4的模块放置槽101内，将各天线手动旋转至水平位置，关闭箱体即可。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种便携式无人机操控箱，其特征是：包括由下壳体和上壳体铰接而成的箱体和电源，在下壳体和上壳体内分别设有下面板和上面板，在箱体内设有无线图像传输***、无线数据通信***和无线控制***；

所述无线图像传输***包括设在上面板上的无线图像传输模块、显示屏和视频天线，视频天线、无线图像传输模块和显示屏依次通过数据线连接，用于采集并实时显示无人机机载图像；

所述无线数据通信***包括设在上面板上的数据传输天线、无线数据通信模块和无线信号发射模块，数据传输天线、无线数据通信模块和无线信号发射模块通过数据线依次连接，用于接收无人机机载传感器的数据并建立WIFI局域网，使无人机与第三方设备通过WIFI局域网进行通信连接，进而使操纵者通过第三方设备实时监测无人机的飞行数据以及对无人机进行航线规划；

所述无线控制***包括设在上面板上的控制信号天线、设在下面板上的信号发射装置和输入设备，信号发射装置的输入端和输出端分别与输入设备和控制信号天线连接；

所述输入设备包括：

高度控制模块，设置在下面板上，用于控制无人机的飞行高度；

方向控制模块，设置在下面板上，用于控制无人机的飞行方向。

2.根据权利要求1所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述无线图像传输模块为无线图传接收器，无线图传接收器通过数据线 与显示屏的显示控制板连接。

3.根据权利要求1或2所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述视频天线为外置高增益可旋转天线。

4.根据权利要求1所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所0数据传输天线为外置高增益可旋转天线。

5.根据权利要求1或4所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述无线数据通信模块为900MHZ数传电台。

6.根据权利要求5所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述无线信号发射模块为WIFI信号发射器。

7.根据权利要求1所述的便携式无人机操控箱，其特征是：在上面板一侧设有矩形槽口，所述无线图像传输模块通过数据线连接有视频输出接口，视频输出接口由矩形槽口一侧引出，用于放置第三方设备并且连接外置显示器。

8.根据权利要求1所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述信号发射装置包括主板、设在主板上的处理器和发射机，信号发射装置通过主板与输入设备连接、通过发射机与控制信号天线使用导线连接。

9.根据权利要求1或8所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述高度控制模块为滑动式电位器，滑动式电位器的中间位置为控制基准点，处于该位置时控制信号采集信息为零高度变化。

10.根据权利要求9所述的便携式无人机操控箱，其特征是：所述方向控制模块为三轴摇杆电位器，用于控制无人机的前后左右方向。