一种管道探测微型四旋翼飞行器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管道探测微型四旋翼飞行器，其包括主控单元、螺旋桨以及电源模块，所述的主控单元分别连接有视频探测模块、惯性测量模块、无线传输模块以及用于驱动螺旋桨的执行驱动模块，所述的电源模块分别为主控单元和执行驱动模块供电。本实用新型结构简单，体积小，能够在管道内进行飞行，并且利用设置的视频探测模块进行视频信息采集，然后通过无线传输模块将采集到的视频信息发送至后台计算机上，以实现管道探测功能。本实用新型作为一种管道探测微型四旋翼飞行器广泛应用于管道探测领域中。
【专利说明】一种管道探测微型四旋翼飞行器
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电子设备，尤其涉及一种用于管道探测的微型四旋翼飞行器。
【背景技术】
[0002]对于四轴飞行器，其是类似于直升飞机的一种新型飞行器，也是一种机器人，主要利用四个旋翼作为飞行引擎进而在空中进行飞行。目前，市场上在售的四轴飞行器结构较为复杂，因此，导致四轴飞行器的体积较大，进而大大限制了四轴飞行器的飞行区域，使其只能应用于定航线巡视、救灾防灾等领域，而无法应用于管道探测这一领域中。
实用新型内容
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供应用于管道探测的微型四旋翼飞行器。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种管道探测微型四旋翼飞行器，其包括主控单元、螺旋桨以及电源模块，所述的主控单元分别连接有视频探测模块、惯性测量模块、无线传输模块以及用于驱动螺旋桨的执行驱动模块，所述的电源模块分别为主控单元和执行驱动模块供电。
[0005]进一步，所述的主控单元还连接有红外探测器。
[0006]进一步，所述的电源模块包括电池、滤波电路以及稳压电路，所述电池的输出端分别与执行驱动模块的电源输入端和滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端通过稳压电路进而与主控单元的电源输入端连接。
[0007]进一步，所述的执行驱动模块是采用有刷高速电机和MOS管实现的。
[0008]进一步，所述的无线传输模块为蓝牙无线传输模块或NRF24L01无线传输模块。
[0009]进一步，所述的视频探测模块为无线传输摄像模块。
[0010]进一步,所述的主控单元是采用ARM crotex_M3内核微处理器而实现的。
[0011]进一步，所述的惯性测量模块是采用MPU6050芯片而实现的。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单，体积小，因此能够在管道内进行飞行，并且利用设置的视频探测模块进行管道内的视频信息采集，然后通过无线传输模块将采集到的视频信息发送至后台计算机上，这样就能够实现管道探测功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0014]图1是本实用新型一种管道探测微型四旋翼飞行器的结构框图。
【具体实施方式】
[0015]由图1所示，一种管道探测微型四旋翼飞行器，其包括主控单元、螺旋桨以及电源模块，所述的主控单元分别连接有视频探测模块、惯性测量模块、无线传输模块以及用于驱动螺旋桨的执行驱动模块，所述的电源模块分别为主控单元和执行驱动模块供电。所述螺旋桨的个数为4。
[0016]由上述可得，本实用新型的结构简单，因而具有体积小的优点，能够在管道这样狭小的空间内进行飞行，而且利用设置的视频探测模块和无线传输模块，进而在管道内进行飞行时，通过视频探测模块进行视频信息采集，并且利用无线传输模块将采集到的视频信息发送至后台计算机上，这样就能够实现管道探测功能。由此可得，本实用新型适用于管道探测领域中，为工作人员进行管道探测的工作带来了极大的便利。
[0017]进一步作为优选的实施方式，所述的主控单元还连接有红外探测器。由于设有红外探测器，因此能够根据红外探测器采集到的数据，进而判断飞行器与障碍物的距离后做出相应的措施，以实现防碰撞功能，提高飞行器在管道飞行的稳定性和安全性。
[0018]进一步作为优选的实施方式,所述的主控单元是采用ARM crotex_M3内核微处理器而实现的。具体地，所述的主控单元是采用STM32F103处理器芯片实现的，由于此处理器芯片具有AD、PWM等飞行器所需模块的片内资源及丰富的片外扩展功能，并且具有高速的数据处理能力，因此，采用此处理器芯片来实现主控单元，就更能简化电路结构，使本实用新型的体积更小。
[0019]进一步作为优选的实施方式，所述的执行驱动模块是采用有刷高速电机和MOS管实现的，所述的主控单元利用MOS管控制导通电流，进而使有刷高速电机正常工作。其中，所述的有刷高速电机为超小型的有刷高速电路，其工作电压在3.7V，工作电流在800mA左右，而所述的MOS管是采用贴片封装的N沟道MOS管SI2303，其IC电流可以达到1.5A。
[0020]进一步作为优选的实施方式，所述的电源模块包括电池、滤波电路以及稳压电路，所述电池的输出端分别与执行驱动模块的电源输入端和滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端通过稳压电路进而与主控单元的电源输入端连接。由此可得，所述的电池是直接为执行驱动模块中的有刷高速电机进行供电的，而对于主控单元，所述的电池是依次通过滤波电路和稳压电路作为隔离，进而为其提供稳定的电源。优选地，所述的电池为3.7V的动力锂电池，由于所述的动力锂电池具有更高的放电电流，可输出4A电流，而且其可以做得很小，很轻薄，又可以循环充电，因此非常适用于飞行器上，使本实用新型的体积更小。
[0021]另外，本实用新型还具有电源管理的功能，其具体实现原理为:所述的主控单元利用内部的模数采样模块对电源模块输出的电压进行采样，而当检测到电源容量降低到60%时则进行返航飞行，确保本实用新型在任务飞行中能够顺利返航。
[0022]进一步作为优选的实施方式，所述的无线传输模块为蓝牙无线传输模块或NRF24L01无线传输模块。其中，所述的蓝牙无线传输模块实现的是短距离无线传输，而所述的NRF24L01无线传输模块实现的是长距离无线传输。
[0023]进一步作为优选的实施方式，所述的惯性测量模块是采用MPU6050芯片而实现的。对于所述的MPU6050芯片，其是整合性六轴运动处理组件，整合了三轴陀螺仪和三轴加速度器，因此，其相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题，减少了大量的包装空间。由此可得，采用MPU6050芯片实现惯性测量模块，能够进一步地简化电路结构，使本实用新型的体积更小。
[0024]进一步作为优选的实施方式，所述的视频探测模块为无线传输摄像模块。具体地，所述的无线传输摄像模块是采用0V2640摄像头而实现的，并且其主要是通过主控单元对其进行无线通信控制，进而采集视频信息。
[0025]另外，利用本实用新型进行管道探测时，由于管道的长度通常比较长，因此可采取中继的方法来延长传输距离，即一台飞行器飞到接近通信极限距离的时候停下来，作为一个中继节点，从而延长下一台飞行器的飞行距离，如此类推，这样就能够实现较远距离的管道探测。
[0026]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:其包括主控单元、螺旋桨以及电源模块，所述的主控单元分别连接有视频探测模块、惯性测量模块、无线传输模块以及用于驱动螺旋桨的执行驱动模块，所述的电源模块分别为主控单元和执行驱动模块供电。
2.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的主控单元还连接有红外探测器。
3.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的电源模块包括电池、滤波电路以及稳压电路，所述电池的输出端分别与执行驱动模块的电源输入端和滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端通过稳压电路进而与主控单元的电源输入端连接。
4.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的执行驱动模块是采用有刷高速电机和MOS管实现的。
5.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的无线传输模块为蓝牙无线传输模块或NRF24L01无线传输模块。
6.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的视频探测模块为无线传输摄像模块。
7.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的主控单元是采用ARM crotex-M3内核微处理器而实现的。
8.根据权利要求1所述一种管道探测微型四旋翼飞行器，其特征在于:所述的惯性测量模块是采用MPU6050芯片而实现的。
【文档编号】B64C27/08GK203486137SQ201320463882
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】钟清华, 崔海霞, 黄泽坤, 张百睿, 钟书铿, 郑增亮, 林伟杰, 刘开展, 庞文丰 申请人:华南师范大学