CN107016897A - 一种电磁动力多轴飞行器 - Google Patents
一种电磁动力多轴飞行器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107016897A CN107016897A CN201710298722.3A CN201710298722A CN107016897A CN 107016897 A CN107016897 A CN 107016897A CN 201710298722 A CN201710298722 A CN 201710298722A CN 107016897 A CN107016897 A CN 107016897A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aircraft
- magnetic
- coil
- electric current
- electromagnetic power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
- G09B9/10—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer with simulated flight- or engine-generated force being applied to aircraft occupant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
一种电磁动力多轴飞行器,采用通过电流的封闭线圈作为动力,将多个线圈通过连接部件进项固定,构成多自由度控制飞行器,在一定强度的磁场内飞行。调节各个线圈内的电流产生不大小的磁力,使得飞行器有不同的受力状况,控制运动状态。
Description
技术领域
本发明属于一种飞行器实验装置,应用于惯性技术、导航、飞行器控制等实验教学。
背景技术
惯性技术在军事、人民生活中有非常多的应用,比如各类飞行器的姿态控制、舰船姿态控制、潜水设备姿态控制、机器人的姿态控制,手机娱乐、医疗康复、导航等等都会大量用到惯性传感器,惯性技术的开发与应用有着广泛的市场,我国很多大专院校开设相关的课程。
目前小型飞行器主要利用电动机或油动机带动螺旋桨,煽动空气,产生动力;然后借助惯性传感器进行姿态检测,通过计算机的运算,控制发动机转速、舵机、或螺旋桨的升角等来改变飞行器的受力情况,借以达到控制姿态的目的。飞行器控制教学核心内容为惯性传感器技术、姿态控制方法。固定翼飞行器需要较大的运动空间,旋翼机因为有较大的高速螺旋桨,其危险性大,并且高速旋转的螺旋桨有强噪音,这些因素使得飞行器类的教学不适合在室内进行。本发明提供一种新型的实验教学装置,使得飞行器不带有高速旋转动力部件、没有噪音,又能充分的体现教学内容,使得相关教学可以顺利的在室内进行,提高教学课程趣味性,增强教学效果。
发明内容
电磁动力多轴飞行器,原理见附图1:空间封闭线圈图1中1部件,通过如图所示的电流,根据安培定则,在线圈周围将产生磁场,其方向符合右手定则,根据电流方向,图1中1部件将产生一个类似磁铁的电磁场,其极性向下。如果将此线圈至于磁场极性向上的磁场内,根据同极相斥的原理,线圈将产生向上的排斥力。此排斥力的计算公式为:
F=μ0nIπRB
μ0:力因子,该参数与线圈的形状有关系。
n:线圈匝数。
I:电流。
R:线圈半径。
B:线圈所处位置的磁场强度。
此排斥力与电流成正比,调节电流的大小,可以调节此力的大小。线圈排斥力与线圈重力构成了一个动态相互作用,通过调节线圈的电流可以实现线圈的运动控制。当通过的电流较大时,产生的排斥力大于线圈自重,多余的排斥力可以用于负载其它的部件。
将多个线圈如图1中,图1中2部件,图1中3部件,按照一定空间排列,并通过连接部件图1中4部件,将线圈固定,构成了一个多自由度的运动控制体。这个控制体上每一个线圈对应一个控制自由度,将其置于空间磁场中,通过调节各个线圈中的大小,每个线圈产生不同的力,使得运动体整体产生不平衡的力矩,以控制运动体在磁场中的运动状态,此运动体在空间磁场中构成了一个飞行器。
该种飞行器的主要特征为:
1.一种飞行器,采用通过电流的封闭线圈产生的磁力来控制飞行器运动,在一定强度的磁场内飞行。
2.由一个或多个线圈与连接部件构成整体的多自由度飞行器,主要依靠线圈产生的磁力与磁场的相互作用力来控制飞行。
与现有的一些行器相比,该种飞行器具有以下特点:
1.只能在有一定强度的磁场内飞行,故飞行器飞行空间有限,不易丢失,适合小范围的室内实验研究、家庭娱乐应用。
2.采用电磁力,没有高速旋转的螺旋桨作为动力部件,安全性高,适合室内实验室应用。
3.没有高频噪音。
附图说明
图1飞行器原理说明
图2具体实施例
图3永磁铁构成的磁场空间
具体实施方式
一个具体实施例见图2。采用4个动力线圈(图2中1部件),对称排列。有控制线路板(图2中2部件)将四个线圈固定。
线路板上的各种集成电路(图2中4部件),完成如下功能:
1.运动测量:由惯导传感器完成,测量飞行器的姿态与运动速度,采用MPU6050传感器。
2.姿态控制:由单片机完成,采用CC2530型单片机。
3.线圈电流控制:采用贴片型三极管S8050。
4.无线通讯:利用CC2530型单片机的射频单元进行无线数据传送。
采用200MAH的锂电池为***供电(图2中3部件)。
磁场的构建采用2X4X0.5CM的钕磁铁,排列成30X50CM的平面,周围用尼龙网围挡。
Claims (2)
1.一种电磁动力多轴飞行器,其特征为:采用通过电流的封闭线圈产生的磁力来控制飞行器运动,在一定强度的磁场内飞行。
2.由一个或多个线圈与连接部件构成整体的多自由度飞行器,主要依靠线圈产生的磁力与磁场的相互作用力来控制飞行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710298722.3A CN107016897A (zh) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | 一种电磁动力多轴飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710298722.3A CN107016897A (zh) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | 一种电磁动力多轴飞行器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107016897A true CN107016897A (zh) | 2017-08-04 |
Family
ID=59448611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710298722.3A Pending CN107016897A (zh) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | 一种电磁动力多轴飞行器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107016897A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108033009A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-15 | 燕胜 | 一种基于磁场的磁动力巡检飞行器 |
CN111252267A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-06-09 | 蓝箭航天空间科技股份有限公司 | 一种空间验证飞行器 |
CN111645879A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-11 | 蓝箭航天空间科技股份有限公司 | 一种安培力驱动飞行方法及飞行器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1325810A (zh) * | 2001-05-31 | 2001-12-12 | 谭新民 | 内置式磁动力飞行器 |
WO2007036812A3 (de) * | 2005-09-29 | 2007-07-12 | Bernard Douet | Verfahren und vorrichtung zum abbremsen von flugzeugen |
CN103112593A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-22 | 王欢 | 一种地面供电的飞行器及其*** |
US20150315819A1 (en) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Open Mind Innovations, Inc | Electromagnetic Latching Mechanism |
-
2017
- 2017-05-02 CN CN201710298722.3A patent/CN107016897A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1325810A (zh) * | 2001-05-31 | 2001-12-12 | 谭新民 | 内置式磁动力飞行器 |
WO2007036812A3 (de) * | 2005-09-29 | 2007-07-12 | Bernard Douet | Verfahren und vorrichtung zum abbremsen von flugzeugen |
CN103112593A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-22 | 王欢 | 一种地面供电的飞行器及其*** |
US20150315819A1 (en) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Open Mind Innovations, Inc | Electromagnetic Latching Mechanism |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108033009A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-15 | 燕胜 | 一种基于磁场的磁动力巡检飞行器 |
CN111252267A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-06-09 | 蓝箭航天空间科技股份有限公司 | 一种空间验证飞行器 |
CN111645879A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-11 | 蓝箭航天空间科技股份有限公司 | 一种安培力驱动飞行方法及飞行器 |
CN111907732A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-11-10 | 蓝箭航天空间科技股份有限公司 | 一种空间验证飞行器 |
CN111907732B (zh) * | 2020-04-30 | 2021-09-14 | 蓝箭航天空间科技股份有限公司 | 一种空间验证飞行器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fernando et al. | Modelling, simulation and implementation of a quadrotor UAV | |
Gaponov et al. | Quadcopter design and implementation as a multidisciplinary engineering course | |
CN107016897A (zh) | 一种电磁动力多轴飞行器 | |
CN203519011U (zh) | 一种姿态传感器 | |
CN105944386A (zh) | 用于无人机及玩具模型的遥控器的摇杆装置 | |
WO2016025047A1 (en) | Magnetically coupled accessory for a self-propelled device | |
CN107308649A (zh) | 一种三自由度仿真座舱 | |
CN104122098A (zh) | 无人自行车功能测试实验*** | |
Piccoli et al. | Piccolissimo: The smallest micro aerial vehicle | |
Strimel et al. | Engaging children in engineering design through the world of quadcopters | |
Lehnert et al. | µAV-Design and implementation of an open source micro quadrotor | |
Šustek et al. | The basics of quadcopter anatomy | |
Pham et al. | Design and Simulation System for Quadrotor UAVs | |
CN205581550U (zh) | 微型四旋翼无人机控制装置 | |
CN204871266U (zh) | 基于手势控制的球型机器人 | |
CN212460883U (zh) | 一种双摆动座舱自平衡式单轴载人离心机 | |
CN108922310A (zh) | 摇杆操纵负荷装置及摇杆模拟装置 | |
CN205796524U (zh) | 一种基于肌电控制的玩具飞行器 | |
Arshad et al. | Six degrees of freedom robotic testbed for control systems laboratory | |
CN107716256B (zh) | 振动产生装置 | |
Wandarosanza et al. | Hardware-in-the-loop simulation of UAV hexacopter for chemical hazard monitoring mission | |
Toji et al. | Building quadrotors with Arduino for indoor environments | |
CN209388519U (zh) | 摇杆操纵负荷装置及摇杆模拟装置 | |
KR100860786B1 (ko) | 무선 모형 헬리콥터 조종 시스템 | |
CN207153091U (zh) | 一种三自由度仿真座舱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170804 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |