[发明专利]用于控制飞行器的主动式方向舵脚蹬组件以及飞行器

权利要求书

1.一种用于控制飞行器的主动式方向舵脚蹬组件，该方向舵脚蹬组件包括两个方向舵脚蹬单元，其特征在于，所述两个方向舵脚蹬单元彼此独立地分别与飞行器的控制单元通信连接，从而使得所述两个方向舵脚蹬单元能够不通过机械连杆而通过返驱电机控制实现电气耦合联动，其中，每个所述方向舵脚蹬单元包括：

第一脚蹬踏板（2A）和第二脚蹬踏板（2B），所述第一脚蹬踏板和第二脚蹬踏板通过机械方式耦合联动，并且能够沿基本上垂直于踏板面的方向进行用于控制飞行器航向姿态的平移运动以及围绕转动轴（23）进行用于制动的旋转运动；

主轴（16），所述主轴通过连杆（4）和摇臂（3）分别与所述第一脚蹬踏板和第二脚蹬踏板耦连；以及

以彼此并联的方式与所述主轴耦连的第一弹簧（18）和返驱电机（19），所述第一弹簧与返驱电机能彼此独立地提供对于所述平移运动的力感反馈，

其中，响应于控制单元的控制指令，所述返驱电机能够使所述主动式方向舵脚蹬组件的两个方向舵脚蹬单元的第一和第二脚蹬踏板电气联动，使得一个方向舵脚蹬单元的任意一侧脚蹬踏板始终与另一方向舵脚蹬单元的同侧脚蹬踏板处于相同位置。

2.根据权利要求1所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，每个所述方向舵脚蹬单元还包括：

与所述主轴耦连的第一传感器（9），所述第一传感器被构造成能够将所述平移运动转换为电信号并输出给飞行器的控制单元；

与所述转动轴（23）耦连的第二传感器（5），所述第二传感器被构造成能够将所述旋转运动转换为电信号并输出给飞行器的控制单元。

3.根据权利要求1或2所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，每个所述方向舵脚蹬单元还包括与所述转动轴（23）旋转耦连的第二弹簧（12），所述第二弹簧被构造成用于提供对于所述旋转运动的力感反馈。

4.根据权利要求1或2所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，在所述主轴与所述返驱电机之间设有脱开机构（17）。

5.根据权利要求4所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，所述脱开机构被构造成保险丝或扭矩限制器形式。

6.根据权利要求1或2所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，所述返驱电机具有两个工作模式：在通电的第一工作模式中，所述返驱电机能提供动态可变的输出扭矩和速率；在断电的第二工作模式中，所述返驱电机能作为电磁阻尼器提供固定的阻尼力。

7.根据权利要求2所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，在主轴上串联连接有力矩传感器（13），用于向所述控制单元反馈脚蹬操纵载荷。

8.根据权利要求7所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，设有至少四个第一传感器。

9.根据权利要求8所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，所述至少四个第一传感器分成两组，所述力矩传感器设置在这两组第一传感器之间。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，当所述力矩传感器的输出值与理论输出力矩的差值超过预定的阈值时，控制单元断开所述返驱电机。

11.根据权利要求1或2所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，设有至少两个返驱电机，所述至少两个返驱电机配置成，在同一时刻，仅有一个返驱电机处于工作模式中。

12.根据权利要求2所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器设计为旋转可变差动传感器。

13.根据权利要求3所述的主动式方向舵脚蹬组件，其特征在于，所述第二弹簧被构造成扭簧。