JPH10328427A - 無人ヘリコプターの姿勢制御装置 - Google Patents

無人ヘリコプターの姿勢制御装置

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JPH10328427A
JPH10328427A JP9155758A JP15575897A JPH10328427A JP H10328427 A JPH10328427 A JP H10328427A JP 9155758 A JP9155758 A JP 9155758A JP 15575897 A JP15575897 A JP 15575897A JP H10328427 A JPH10328427 A JP H10328427A
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JP
Japan
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unmanned helicopter
signal
attitude
attitude control
driving
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Pending
Application number
JP9155758A
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English (en)
Inventor
Narumi Okamoto
成海 岡本
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MUGEN KK
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MUGEN KK
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Publication date
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Publication of JPH10328427A publication Critical patent/JPH10328427A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でそれぞれの駆動装置に掛かる負
荷を軽減し、飛行姿勢を安定させることが可能な無人ヘ
リコプタ−の姿勢制御装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 無人ヘリコプタ−の姿勢制御装置は、無
人ヘリコプタ−の複数の仮想軸の姿勢角等を検出する姿
勢制御用センサ12と、前記仮想軸の傾きを変化させる
複数の駆動手段6A,6B,6Cと、リモ−トコントロ
−ル送信機から前記仮想軸の傾きを変化させる操作信号
が送信されたときにこの信号を受信し有線信号に変換し
て出力する受信機11と、前記有線信号と前記姿勢制御
用センサ12から出力された信号とに基づいて前記駆動
手段に掛かる負荷が分担されるように前記複数の駆動手
段6A,6B,6Cを駆動させる制御手段13A,13
B,13Cとを備えることである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無人ヘリコプタ−
の飛行時の姿勢制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、リモ−トコントロ−ル送信機から
送信された無線形態の操作信号を無人ヘリコプタ−搭載
の受信機で受信したとき、ピッチ、ロ−ル、及びヨ−そ
れぞれの仮想軸の傾きを変化させるエレベ−タ駆動装
置、エルロン駆動装置、ラダ−駆動装置等のそれぞれに
対して駆動電力を出力することにより無人ヘリコプタ−
の飛行姿勢を制御するシステムがある。このシステムに
おいて、リモ−トコントロ−ル送信機から例えばエレベ
−タ操作信号が送信されると、受信機はエレベ−タ駆動
装置に対して駆動電力を出力するため、エレベ−タ駆動
装置のみが駆動される。このように、この種の無人ヘリ
コプタ−は、リモ−トコントロ−ル送信機から送信され
た無線形態の操作信号に基づいてエレベ−タ駆動装置、
エルロン駆動装置、ラダ−駆動装置、及びピッチ駆動装
置が個々に駆動される。
【0003】また、別の従来の無人ヘリコプタ−は、そ
れぞれの駆動信号を組み合わせて駆動させることにより
エレベ−タ、エルロン、ピッチ、及びラダーの各動作を
させるシステムがある。このシステムでは、例えば、二
つの駆動装置を同時に駆動させてエルロン動作またはエ
レベ−タ動作をさせるものであるため、リモ−トコント
ロ−ル送信機側に複雑なミキシング回路を設け、このミ
キシング回路でミキシングされた信号をリモ−トコント
ロ−ル送信機から発信させるようになっている。従って
上記ミキシング信号のレート量の調整が複雑になってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の前者のシス
テムは、リモ−トコントロ−ル送信機から送信された無
線形態の操作信号に基づいてエレベ−タ駆動装置、エル
ロン駆動装置、ピッチ駆動装置、及びラダー駆動装置が
個々に駆動され、駆動状態にある駆動装置にのみ負荷が
掛かるため、駆動装置として用いられるサ−ボモ−タ等
の定格トルクを大きくする必要がある。しかしながら、
サ−ボモ−タの定格トルクを大きくするとサ−ボモ−タ
の容積、重量が増加し、無人ヘリコプタ−の機体容積、
重量が増加するため、定格トルクを大きくすることに制
限がある。そのため、それぞれの駆動装置に掛かる負荷
が限界に近くなり、無人ヘリコプタ−の飛行姿勢が安定
しないことがあるという問題がある。
【0005】また、後者のシステムは、リモ−トコント
ロ−ル送信機の構成が複雑であり、ミキシング量の調整
に長時間を必要とし、システムの価格が高価になるとい
う問題がある。
【0006】そこで本発明では、簡単な構成でそれぞれ
の駆動装置に掛かる負荷を軽減し、飛行姿勢を安定させ
ることが可能な無人ヘリコプタ−の姿勢制御装置を提供
することを解決すべき課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、無人
ヘリコプタ−の複数の仮想軸の姿勢角等を検出する姿勢
制御用センサと、前記仮想軸の傾きを変化させる複数の
駆動手段と、リモ−トコントロ−ル送信機から前記仮想
軸の傾きを変化させる操作信号が送信されたときにこの
信号を受信し有線信号に変換して出力する受信機と、前
記有線信号と前記姿勢制御用センサから出力された信号
とに基づいて前記駆動手段に掛かる負荷が分担されるよ
うに前記複数の駆動手段を駆動させる制御手段とを備え
ることである。
【0008】請求項1の発明によれば、制御手段は、受
信機で受信され有線信号に変換された操作信号と姿勢制
御用センサからの信号とに基づいて駆動手段に掛かる負
荷が分担されるように複数の駆動手段を駆動させること
ができるため、それぞれの駆動装置に掛かる負荷を軽減
することができ、駆動手段を構成する例えばサ−ボモ−
タのトルクに余裕ができて、無人ヘリコプタ−の飛行姿
勢を安定させることができる。また、サ−ボモ−タの寿
命も長くなる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、無人ヘリコプタ−1の斜視外観図
である。図1に示すように、無人ヘリコプタ−1は、機
体を形成するフレ−ム2の内部にエンジン3と姿勢制御
装置10が装備されている。エンジン3には図示してい
ないクランク機構を介して回転軸4が取り付けられてお
り、この回転軸4にはメインロ−タ−5が取り付けられ
ている。
【0010】上記回転軸4の途中部にはスワッシュプレ
−ト6が取り付けられている。このスワッシュプレ−ト
6は120°タイプのものであり、図2に示すような外
観構造になっている。スワッシュプレ−ト6は3個のサ
−ボモ−タから成る駆動装置6A,6B,6Cを有し、
駆動装置6A,6Cによる相反する動作で無人ヘリコプ
タ−1のロ−ル軸の傾きを制御するエルロン動作が行わ
れ、駆動装置6A,6Cと駆動装置6Bによる相反する
動作で無人ヘリコプタ−1のピッチ軸の傾きを制御する
エレベ−タ動作が行われる。また、ピッチコントロ−ル
動作(ロ−タ翼の傾きを変化させる)は、駆動装置6
A,6B,6Cを同時に動かして行う。このようにスワ
ッシュプレ−ト6により、エルロン動作、エレベ−タ動
作、ピッチコントロ−ル動作が行われる。尚、無人ヘリ
コプタ−1のヨ−軸の傾きを制御するラダ−動作は、後
述するようにスワッシュプレ−ト6とは別の駆動装置に
より行われる。
【0011】前記フレ−ム2の後部にはテ−ルボディ7
が取り付けられており、その後端にはテ−ルロ−タ−8
が装備され、ヨ−軸の傾きを制御する。また、フレ−ム
2の下部にはスキッド9が取り付けられている。
【0012】図3は、無人ヘリコプタ−1の姿勢制御装
置10の制御系統図である。無人ヘリコプタ−1に搭載
された受信機11は、図示していないリモ−トコントロ
−ル送信機から送信された無線の操作信号を受信したう
え、この信号を有線信号に変換して出力する。また、無
人ヘリコプタ−1のピッチ、ロ−ル、及びヨ−それぞれ
の仮想軸の姿勢角、角速度、及び加速度を検出する姿勢
制御用センサ装置12が設けられている。
【0013】更に、前記120°タイプのスワッシュプ
レ−ト6の駆動装置6A,6B,6Cに対して駆動電力
を出力する姿勢制御ユニット13A,13B,13Cが
設けられている。尚、上記姿勢制御ユニット13A,1
3B,13Cの他に、無人ヘリコプタ−1のヨ−軸の傾
きを制御するラダ−駆動装置14が設けられ、このラダ
−駆動装置14に対して駆動電力を出力する姿勢制御ユ
ニット15が設けられている。
【0014】図3に示すように、前記受信機11と前記
姿勢制御ユニット13A,13B,13C,15とが電
気的に接続されており、受信機11から出力された遠隔
操縦有線信号が姿勢制御ユニット13A,13B,13
C,15に入力される。また、姿勢制御用センサ装置1
2と姿勢制御ユニット13A,13B,13C,15と
が電気的に接続されており、姿勢制御用センサ装置12
から出力された無人ヘリコプタ−1のピッチ、ロ−ル、
及びヨ−それぞれの仮想軸の姿勢角、角速度、及び加速
度の検出信号が姿勢制御ユニット13A,13B,13
C,15に入力される。
【0015】前記姿勢制御ユニット13A,13B,1
3Cは、受信機11から出力された有線信号と、姿勢制
御用センサ装置12から出力された検出信号とを入力
し、同有線信号と同検出信号とに基づいて前記スワッシ
ュプレ−ト6の駆動装置6A,6B,6Cに対して駆動
信号を出力する。
【0016】一方、前記姿勢制御ユニット15は、受信
機11から出力された有線信号と、姿勢制御用センサ装
置12から出力された検出信号とに基づいて無人ヘリコ
プタ−1のヨ−軸の傾きを制御するラダ−駆動装置14
を制御する。
【0017】以上のように構成された無人ヘリコプタ−
1の姿勢制御装置において、受信機11がリモ−トコン
トロ−ル送信機から、例えば無人ヘリコプタ−1のロ−
ル軸の傾きを変えるエルロン操作信号を受信すると、姿
勢制御ユニット13A,13Cは、駆動装置6A,6C
に対して駆動電力を出力し、駆動装置6A,6Cによる
相反する動作でエルロン動作を行わせる。また、受信機
11がリモ−トコントロ−ル送信機から、例えば無人ヘ
リコプタ−1のピッチ軸の傾きを変えるエレベ−タ操作
信号を受信すると、姿勢制御ユニット13A,13C
と、姿勢制御ユニット13Bは、駆動装置6A,6Cと
駆動装置6Bによる相反する動作でエレベ−タ動作を行
わせる。また、受信機11がリモ−トコントロ−ル送信
機からのエンコン操作信号を受信すると、姿勢制御ユニ
ット13A,13B,13Cは駆動装置6A,6B,6
Cを同時に動かすピッチコントロ−ル動作を行わせる。
【0018】更に、受信機11がリモ−トコントロ−ル
送信機からの無人ヘリコプタ−1のヨ−軸の傾きを変え
るラダ−操作信号を受信すると、姿勢制御ユニット15
は駆動装置14を動作させ、ラダ−動作を行わせる。
【0019】尚、姿勢制御ユニット13A,13B,1
3C,15は前記姿勢制御用センサ装置12から出力さ
れる例えば各仮想軸の姿勢角検出信号に基づいて各仮想
軸の現在の姿勢角を認識することができるため、リモ−
トコントロ−ル送信機からの操作信号に対応した指令姿
勢角に一致するまで前記駆動装置6A,6B,6Cを駆
動させる。
【0020】以上のように、この無人ヘリコプタ−1の
姿勢制御装置によれば、エルロン動作、エレベ−タ動
作、ピッチコントロ−ル動作において複数の駆動装置が
相反する動作、あるいは同時動作をすることにより、各
駆動装置に掛かる負荷を分担させることができるため、
各駆動装置にトルク等の余裕ができて、無人ヘリコプタ
−1の飛行姿勢を安定させることができる。また、リモ
−トコントロ−ル送信機、及び受信機11も既存のもの
を使用することができる。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、ロ−ル、ピッ
チ等の仮想軸の傾きを変化させる駆動手段に掛かる負荷
が分担されるように複数の駆動手段を駆動させることが
できるため、それぞれの駆動装置に掛かる負荷を軽減す
ることができ、駆動手段を構成する例えばサ−ボモ−タ
のトルクに余裕ができて、無人ヘリコプタ−の飛行姿勢
を安定させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】無人ヘリコプタ−の斜視外観図である。
【図2】スワッシュプレ−トの略体平面図である。
【図3】無人ヘリコプタ−の姿勢制御装置の制御系統図
である。
【符号の説明】
1 無人ヘリコプタ− 6 スワッシュプレ−ト 6A,6B,6C 駆動装置 11 受信機 12 姿勢制御用センサ装置 13A,13B,13C 姿勢制御ユニット 14 駆動装置 15 姿勢制御ユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無人ヘリコプタ−の複数の仮想軸の姿勢
    角等を検出する姿勢制御用センサと、前記仮想軸の傾き
    を変化させる複数の駆動手段と、リモ−トコントロ−ル
    送信機から前記仮想軸の傾きを変化させる操作信号が送
    信されたときにこの信号を受信し有線信号に変換して出
    力する受信機と、前記有線信号と前記姿勢制御用センサ
    から出力された信号とに基づいて前記駆動手段に掛かる
    負荷が分担されるように前記複数の駆動手段を駆動させ
    る制御手段とを備えたことを特徴とする無人ヘリコプタ
    −の姿勢制御装置。
JP9155758A 1997-05-28 1997-05-28 無人ヘリコプターの姿勢制御装置 Pending JPH10328427A (ja)

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JP9155758A JPH10328427A (ja) 1997-05-28 1997-05-28 無人ヘリコプターの姿勢制御装置

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JP (1) JPH10328427A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10258545B4 (de) * 2002-09-23 2008-01-24 Stefan Reich Verfahren und System zur Stabilisierung einer Translationsbewegungsgröße eines Flugkörpers
US7400950B2 (en) 2002-09-23 2008-07-15 Stefan Reich Optical sensing system and system for stabilizing machine-controllable vehicles

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10258545B4 (de) * 2002-09-23 2008-01-24 Stefan Reich Verfahren und System zur Stabilisierung einer Translationsbewegungsgröße eines Flugkörpers
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