一种四旋翼无人机科普教育系统
技术领域
本实用新型涉及教育培训领域，特别涉及四旋翼无人机科普教育及相关知识培训工作。
背景技术
无人机具有无人操作、智能化控制、灵活飞行的特点，可以执行空中测绘、空中喷洒农药、空中救火、空中投递、空中喊话等普通任务，也可执行较为危险的军事及应急救灾任务；当前，面向无人机的教育培训行业蓬勃发展；在现实中，四旋翼无人机培训主要有面向儿童及青少年的航模培训，还有较为专业的AOPA民用无人机专业工程师培训；教育培训模式一般为上机模拟和实际操作相结合，少数为直接实操训练；如何针对四旋翼无人机进行面向飞行原理及技术特点的科普教育成为一项研究课题。
当前面向培训的无人机系统专利研究较为丰富，如2018年1月申请公布的题为“一种飞行培训用无人机”的实用新型专利，提供了一种面向飞行培训用的无人机，其具有防水性能，能够避免雨水进入到机体内而对控制板上的电子元器件造成损坏，有效解决了阴雨天难以进行正常培训的问题；还如2017年11月公开的题为“一种无人机模拟飞行培训设备”的发明专利，将模拟飞行视景叠加在现实环境中，结合模拟飞行手柄的操控，给人一种沉浸式的模拟飞行体验，提升了无人机模拟飞行的体验效果以及飞行仿真训练实效；还如2018年8月公开的题为“一种无人机互动教学直播平台”的发明专利，给出了一种涉及无人机的互动教学直播平台，此发明可实现多人在线的无人机直播教学，能大大缩短学员培训周期，解决无人机培训成本高、效果差、学员体验不佳等问题，有效提高教学效率。
发明内容
鉴于上述背景信息，本实用新型旨在提供一种面向教育培训的四旋翼无人机科普教育系统，解决无人机深层次、原理级、力学层面上的科普教育培训的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种四旋翼无人机科普教育系统，该系统包括四旋翼无人机(101)、旋翼动力控制模块(102)、旋翼牵引力采集模块（103）、综合显控模块(104)、AR云端服务器（105）；所述四旋翼无人机(101)与旋翼牵引力采集模块（103）相连，四旋翼无人机(101)与旋翼动力控制模块(102)相连，所述旋翼动力控制模块(102)与AR云端服务器（105）相连，旋翼牵引力采集模块（103）与AR云端服务器（105）相连，所述AR云端服务器（105）与综合显控模块(104)相连。
优选的，所述旋翼牵引力采集模块（103）包括旋翼1牵引力传感器（301）、旋翼2牵引力传感器（304）、旋翼3牵引力传感器（302）、旋翼4牵引力传感器（306）、模拟数字信号转换器（303）、RJ45网络接口1（305）；所述旋翼1牵引力传感器（301）与模拟数字信号转换器（303）相连，旋翼2牵引力传感器（304）与模拟数字信号转换器（303）相连，旋翼3牵引力传感器（302）与模拟数字信号转换器（303）相连，旋翼4牵引力传感器（306）与模拟数字信号转换器（303）相连，模拟数字信号转换器（303）与RJ45网络接口1（305）相连。
优选的，所述旋翼动力控制模块(102)包括旋翼1电机调频器（201）、旋翼2电机调频器（204）、旋翼3电机调频器（202）、旋翼4电机调频器（206）、控制时序发生器（203）、RJ45网络接口2（205）；所述旋翼1电机调频器（201）与控制时序发生器（203）相连，旋翼2电机调频器（204）与控制时序发生器（203）相连，旋翼3电机调频器（202）与控制时序发生器（203）相连，旋翼4电机调频器（206）与控制时序发生器（203）相连，控制时序发生器（203）与RJ45网络接口2（205）相连。
附图说明
图1为本实用新型系统架构图。
图2为图1中旋翼牵引力采集模块（103）部件的结构图。
图3为图1中旋翼动力控制模块(102)部件的结构图。
具体实施方式
图1给出了本实用新型系统架构图；由图1所示，(101)为四旋翼无人机、(102)为旋翼动力控制模块、（103）为旋翼牵引力采集模块、(104)为综合显控模块、（105）为AR云端服务器；所述四旋翼无人机(101)与旋翼牵引力采集模块（103）相连，四旋翼无人机(101)与旋翼动力控制模块(102)相连，所述旋翼动力控制模块(102)与AR云端服务器（105）相连，旋翼牵引力采集模块（103）与AR云端服务器（105）相连，所述AR云端服务器（105）与综合显控模块(104)相连。
图2给出了图1中旋翼牵引力采集模块（103）部件的结构图；由图2所示，（301）为旋翼1牵引力传感器、（304）为旋翼2牵引力传感器、（302）为旋翼3牵引力传感器、（306）为旋翼4牵引力传感器、（303）为模拟数字信号转换器、（305）为RJ45网络接口1；所述旋翼1牵引力传感器（301）与模拟数字信号转换器（303）相连，旋翼2牵引力传感器（304）与模拟数字信号转换器（303）相连，旋翼3牵引力传感器（302）与模拟数字信号转换器（303）相连，旋翼4牵引力传感器（306）与模拟数字信号转换器（303）相连，模拟数字信号转换器（303）与RJ45网络接口1（305）相连。
图3给出了图1中旋翼动力控制模块(102)部件的结构图；由图3所示，（201）为旋翼1电机调频器、（204）为旋翼2电机调频器、（202）为旋翼3电机调频器、（206）为旋翼4电机调频器、（203）为控制时序发生器、（205）为RJ45网络接口2；所述旋翼1电机调频器（201）与控制时序发生器（203）相连，旋翼2电机调频器（204）与控制时序发生器（203）相连，旋翼3电机调频器（202）与控制时序发生器（203）相连，旋翼4电机调频器（206）与控制时序发生器（203）相连，控制时序发生器（203）与RJ45网络接口2（205）相连。
一种四旋翼无人机科普教育系统的工作模式是：四旋翼无人机(101)的机架固定于地面上，四个旋翼可根据控制命令实现变速转动；旋翼牵引力采集模块（103）可对四旋翼无人机(101)的四个旋翼牵引力数据进行获取，通过RJ45网络接口1（305）将数据发往AR云端服务器（105）；旋翼动力控制模块(102)通过RJ45网络接口2（205）接收来自AR云端服务器（105）的网络信息；控制时序发生器（203）可向旋翼1电机调频器（201）、旋翼2电机调频器（204）、旋翼3电机调频器（202）、旋翼4电机调频器（206）发送控制时序，实现控制无人机四个旋翼变速转动功能；AR云端服务器（105）接收来自综合显控模块（104）的网络信息，并将控制命令发送到旋翼动力控制模块(102)；AR云端服务器（105）接收来自旋翼牵引力采集模块（103）的数据，经过AR虚拟现实处理后，将数据发送到综合显控模块（104）进行虚拟场景下的无人机飞行显示；基于上述模块功能，在应用中，四旋翼无人机科普教育培训对象通过综合显控模块（104）实时控制无人机旋翼的转动速度，并同步观察无人机牵引力的实时变化对无人机飞行状态的影响，达到对四旋翼无人机科普培训教育效果。
显而易见，上述实施方式仅仅为本实用新型的其中一个示范例，任何在本实用新型所提供结构或原理上的简单改进均属于本实用新型的保护范围。
