一種無人機自動配平系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無人機領域，具體涉及一種無人機自動配平系統。
【背景技術】
[0002]無人機(unmanned aerial vehicle或drone)是一種由無線電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。它最早出現于20世紀20年代，當時是作為訓練用的靶機使用的。
[0003]無人機用途廣泛，成本低，效費比好；無人員傷亡風險；生存能力強，機動性能好，使用方便，在現代戰爭中有極其重要的作用，在民用領域更有廣闊的前景。
[0004]在無人機的使用過程中，通常需要掛載不同的載荷，如邊境巡邏、核輻射探測、航空攝影、航空探礦、災情監視、交通巡邏、治安監控等，需要掛載監控設備，如農藥噴灑，需要掛載存放藥液的容器。
[0005]無人機的載荷平臺通常對稱設置于兩個機翼的下側。
[0006]如果在一個載荷平臺上掛載一個固定重量的監控設備，需要在另一個載荷平臺掛載配重，以保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性。
[0007]如果在一個載荷平臺上掛載一個存放藥液的容器，隨著藥液的噴灑，存放藥液的容器的重量會發生變化，而在另一個載荷平臺掛載監控設備，這時難以保證無人機的重心在安全范圍內，從而影響無人機操縱性與穩定性。
[0008]本領域技術人員致力于提供一種無人機自動配平系統，保持無人機的重心在設計范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性。
【發明內容】
[0009]本發明提供一種無人機自動配平系統，根據載荷平臺掛載的載荷的變化，自動配平，以保持無人機的重心在設計范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性。
[0010]本發明提供一種無人機自動配平系統，包括傳感器、配平液體、輸液泵以及用于儲存配平液體容器，傳感器用于獲取無人機的重心變化數據，輸液泵用于根據重心變化數據調節容器中的配平液體的重量，以保持無人機的重心在安全范圍內。
[0011]進一步地，配平液體為防凍液或燃油，使用燃油作為配平液體，無需增加額外的載荷。
[0012]進一步地，容器包括第一容器與第二容器，分別設置于無人機的兩個機翼中。
[0013]進一步地，輸液泵包括第一輸液泵與第二輸液泵，第一輸液泵用于將第一容器的配平液體輸送到第二容器中，第二輸液泵用于將第二容器的配平液體輸送到第一容器中。
[0014]進一步地，重心變化數據為無人機的滾轉角變化，和/或第一容器與第二容器中的配平液體的重量差值。
[0015]進一步地，傳感器為重量傳感器，設置于無人機的掛載平臺。
[0016]進一步地，傳感器為角度傳感器。
[0017]進一步地，容器還包括第三容器，設置于無人機的機身中。
[0018]進一步地，輸液泵包括第一輸液泵與第二輸液泵，第一輸液泵用于將第一容器的配平液體輸送到第三容器中，第二輸液泵用于將第二容器的配平液體輸送到第三容器中。
[0019]本發明提供的無人機自動配平系統具有以下有益效果:
[0020](I)對于固定重量的載荷，無需使用配重，通過輸液泵調節，即可保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性；
[0021](2)對于可變重量的載荷，通過輸液泵能夠連續調節，可動態保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的一個實施例的無人機自動配平系統的示意圖；
[0023]圖2是本發明的另一個實施例的無人機自動配平系統的示意圖；
[0024]圖3是本發明的又一個實施例的無人機自動配平系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于以下實施例。
[0026]如圖1所示，本發明的一個實施例的無人機自動配平系統，包括傳感器、配平液體、第一輸液泵31、第二輸液泵32以及用于儲存配平液體的第一容器21、第二容器22，傳感器用于獲取無人機的重心變化數據，輸液泵31、32用于根據重心變化數據調節容器21、22中的配平液體的重量，以保持無人機的重心在安全范圍內。
[0027]本實施例中傳感器為兩個重量傳感器，分別設置于兩個機翼下的掛載平臺4與掛載物5之間，用于檢測兩側掛載物5的重量差值AQ0
[0028]本實施例中配平液體為燃油，無需增加額外的載荷。
[0029]配平液體容器21、22為機翼油箱，第一輸液泵31用于將第一容器21的燃油輸送到第二容器22中，第二輸液泵32用于將第二容器22的燃油輸送到第一容器21中。
[0030]本實施例中無人機自動配平系統，根據以下公式計算配平液體的調整時間:
[0031]T= Δ F/S
[0032]其中S為泵流速，AF為配平液體的調整量:
[0033]AF=AQ*L1/L2
[0034]其中Λ Q為兩側掛載物5的重量差值，LI為載荷力矩，L2為配平液體容器的力矩；由于掛載平臺4、配平液體容器21、22均對稱設置，因此兩側的載荷力矩相等，配平液體容器的力矩也相等。
[0035]本實施例中，如果兩側掛載物5的重量差值AQ大于等于I公斤，進行配平調整。如果需要將第一容器21的燃油輸送到第二容器22中，啟動第一輸液泵31，工作調整時間Τ，自動配平；如果需要將第二容器22的燃油輸送到第一容器21中，啟動第二輸液泵32，工作調整時間Τ，自動配平。
[0036]本發明的另一個實施例的無人機自動配平系統中，與圖1中的無人機自動配平系統的區別在于:傳感器為角度傳感器，用于檢測滾轉角變化。如果滾轉角變化大于3°，進行配平調整。
[0037]如圖2所示，本發明的另一個實施例的無人機自動配平系統，與圖1中的無人機自動配平系統的區別在于:配平液體為防凍液，在兩個機翼中設置第一容器21與第二容器22，其中儲存防凍液，也可以采用其他液體作為配平液體，例如水。
[0038]如圖3所示，本發明的又一個實施例的無人機自動配平系統，與圖1中的無人機自動配平系統的區別在于:在機身I的下部設置第三容器23，將作為配平液體的燃油輸送到第三容器23中。采用這種方式，便于機身中管路的布置。
[0039]如果需要將第一容器21的燃油輸送到第三容器23中，啟動第一輸液泵31，工作調整時間T，自動配平；如果需要將第二容器22的燃油輸送到第三容器23中，啟動第二輸液泵32，工作調整時間T，自動配平。
[0040]本發明提供的無人機自動配平系統，對于固定重量的載荷，無需使用配重，通過輸液泵調節，即可保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性；對于可變重量的載荷，通過輸液泵能夠連續調節，可動態保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性。
[0041]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種無人機自動配平系統，其特征在于，所述無人機自動配平系統包括傳感器、配平液體、輸液泵以及用于儲存所述配平液體容器，所述傳感器用于獲取無人機的重心變化數據，所述輸液泵用于根據重心變化數據調節所述容器中的所述配平液體的重量，以保持無人機的重心在安全范圍內。
2.如權利要求1所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述配平液體為防凍液或燃油。
3.如權利要求1所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述容器包括第一容器與第二容器，分別設置于所述無人機的兩個機翼中。
4.如權利要求3所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述輸液泵包括第一輸液泵與第二輸液泵，所述第一輸液泵用于將所述第一容器的所述配平液體輸送到所述第二容器中，所述第二輸液泵用于將所述第二容器的所述配平液體輸送到所述第一容器中。
5.如權利要求3所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述重心變化數據為所述無人機的滾轉角變化，和/或所述第一容器與所述第二容器中的所述配平液體的重量差值。
6.如權利要求5所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述傳感器為重量傳感器，設置于所述無人機的掛載平臺。
7.如權利要求5所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述傳感器為角度傳感器。
8.如權利要求3所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述容器還包括第三容器，設置于所述無人機的機身中。
9.如權利要求8所述的無人機自動配平系統，其特征在于，所述輸液泵包括第一輸液泵與第二輸液泵，所述第一輸液泵用于將所述第一容器的所述配平液體輸送到所述第三容器中，所述第二輸液泵用于將所述第二容器的所述配平液體輸送到所述第三容器中。
【專利摘要】本發明提供一種無人機自動配平系統，包括傳感器、配平液體、輸液泵以及用于儲存配平液體容器，傳感器用于獲取無人機的重心變化數據，輸液泵用于根據重心變化數據調節容器中的配平液體的重量，以保持無人機的重心在安全范圍內。本發明提供的無人機自動配平系統，對于固定重量的載荷，無需使用配重，通過輸液泵調節，即可保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性；對于可變重量的載荷，通過輸液泵能夠連續調節，可動態保持無人機的重心在安全范圍內，從而保證無人機操縱性與穩定性。
【IPC分類】B64C17-10, B64C17-08
【公開號】CN104875877
【申請號】CN201510319655
【發明人】劉建冬
【申請人】上海優偉斯智能系統有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月11日