本发明涉及多旋翼飞行器技术领域，特别地，涉及一种基于matlab的多旋翼飞控教学方法及装置。
背景技术：
近些年来，伴随着各类型多旋翼飞行器行业迅猛发展的势头，教育部在高职、中专及本科院校增设了一大批多旋翼飞行器方向的专业，对于多旋翼飞行器核心课程，如《多旋翼飞行器原理及构造》、《多旋翼飞行器飞行控制技术》、《多旋翼飞行器图像跟踪技术》等，需要合适的教学仪器来进行教学。
目前市场多旋翼飞行器飞控相关的教学实验仪器设备，普遍存在偏底层系统设计，学生需要耗费大量的时间和精力在嵌入式系统设计、传感体驱动与数据解析等底层任务开发上，无法只专注于多旋翼控制算法的研发，实验的效果和效率大大降低，耗费时间较长；此外，编译环境五花八门，编程风格兼容性差，常因编程风格不同或文档问题无法或难以修改代码。以上这些客观存在，打击了学生学习的积极性，影响了多旋翼飞行器方向的教学效果。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种多旋翼飞控教学装置，能够实现对多旋翼飞行器实现教学和测试。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种多旋翼飞控教学装置，包括多旋翼飞行器和飞行器承载机构；所述飞行器承载机构包括台架、电动拉紧组件、立杆、滑座、第一拉压力传感器、固定杆、固定环、多旋翼飞行器和球头杆；所述多旋翼飞行器上安装有高清摄像机；所述立杆竖直设置于台架上，且顶端固定安装所述第一拉压力传感器；所述球头杆的底端固定在所述第一拉压力传感器上，顶端与固定环固定连接；所述固定环的内侧壁上沿其自身周向开设有环形滑槽；所述固定杆设置有两根，分别对称设置于多旋翼飞行器的两端；所述固定杆相对于多旋翼飞行器的另一端通过滑座与所述环形滑槽滑动配合；所述滑座上设置有用于限制所述滑座与环形滑槽发生相对位移的电动限位组件；所述电动拉紧组件安装于台架的顶部并与立杆上下对应；所述固定环的顶部设置有连接座，所述电动拉紧组件具有一可伸缩的拉绳，所述拉绳的另一端与连接座连接；所述第一拉压力传感、电动限位组件和电动拉紧组件均与多旋翼飞行器的飞控系统电连接。
优选地，所述环形滑槽有内壁上安装有导电环，所述固定环的侧壁上安装有电源接口，所述电源接口与导电环电连接；所述滑座上设置有与导电环适配的取电端子；所述取电端子与多旋翼飞行器的电源模块电连接。
优选地，所述滑座包括座壳，所述座壳位于环形滑槽内且尺寸大于环形滑槽的槽口；所述座壳的顶侧、底侧、左侧和右侧均安装有球脚轮组件，所述球脚轮组件的轮面与环形滑槽的槽壁抵触；所述电动限位组件包括两个第一伸缩器，左右对称地设置于座壳内部；所述第一伸缩器的伸缩杆伸出所述座壳并安装有橡胶顶板。
优选地，所述球脚轮组件包括球脚轮本体、第一弹簧、安装壳体和第二拉压力传感器；所述座壳的侧壁上开设有若干安装孔，所述安装壳体嵌设于所述安装孔并通过螺栓固定；所述安装壳体的顶侧开设有供球脚轮本体伸出的开口，且开口处形成有第一凸台；所述球脚轮本体的底部形成有与第一凸台适配的第一凸环；所述安装壳体的内壁上可拆卸设置有与第一凸台对应的第二凸台，所述第一弹簧位于第一凸台和第二凸台之间，且一端与球脚轮本体抵触，另一端与第二凸台抵触；所述第二拉压力传感器设置于安装壳体的底侧，并通过连杆与所述球脚轮本体连接；所述第二拉压力传感器与多旋翼飞行器的飞控系统电连接。
优选地，所述多旋翼飞行器的内部固定设置有活动座，所述活动座的内部水平开设有通道；所述通道内设置有一圆盘，所述通道的中部形成有与圆盘适配的安装槽，所述圆盘可在安装槽内沿自身转向转动；所述圆盘的两端对称设置有活动杆；所述固定杆的一端开设有供所述活动杆伸入的第一插槽，所述第一插槽的槽底安装有第三拉压力传感器；所述第一插槽的槽口螺纹连接有第一限位环；所述活动杆的端部设置有与第一限位环适配的第二凸环；所述第二凸环与第一限位环之间设置有第二弹簧，所述第二弹簧套设于活动杆上；所述通道的上侧开设有安装腔；所述安装腔内安装有第二伸缩器，所述第二伸缩器的伸缩杆伸出所述安装腔并安装有橡胶顶板；所述第三拉压力传感器、第二伸缩器与多旋翼飞行器的飞控系统电连接。
优选地，所述多旋翼飞行器的左右两侧对称设置有用于与固定杆连接的调节杆组件；所述调节杆组件包括第一杆体、第二杆体、第三杆体和第四杆体；所述第一杆体的一端与多旋翼飞行器可拆卸连接，另一端与第二杆体的一端转动连接；所述第二杆体的另一端与第三杆体的一端伸缩套接；所述第三杆体的另一端与第四杆体转动连接；所述固定杆的一端开设有供所述第四杆体的另一端伸入的第一插槽，所述第一插槽的槽底安装有第三拉压力传感器；所述第一插槽的槽口螺纹连接有第一限位环；所述第四杆体的端部设置有与第一限位环适配的第三凸环；所述第三凸环与第一限位环之间设置有第二弹簧，所述第二弹簧套设于第四杆体上；
所述第一杆体与第二杆体、第三杆体与第四杆体的连接处分别安装有锁定组件，所述锁定组件与飞控系统电连接。
优选地，所述第三杆体的一端开设有供所述第二杆体的伸入的第二插槽，所述第二插槽的槽口螺纹连接有第二限位环；所述活动杆的端部设置有与第二限位环适配的第四凸环；所述第四凸环与第二限位环之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧套设于第二杆体上。
本发明的第二个目的是提供一种基于matlab的多旋翼飞控教学方法，能够方便学生对多旋翼飞行器进行控制和测试。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于matlab的多旋翼飞控教学方法，其特征是，包括上述的多旋翼飞控教学装置；所述方法包括：
第一用户在matlab/simulink仿真系统中配置若干可编辑的初始控制模型，所述控制模型用于驱动多旋翼飞行器执行相应的飞行任务；
第一用户将matlab/simulink仿真系统通过pc机的无线模块与多旋翼飞行器的飞控系统进行网络连接配置，以使得两者之间能够实现数据交互；
第二用户在matlab/simulink仿真系统中将相应的初始控制模型，或通过修改初始控制模型的参数生成的调整控制模型编译和下载至多旋翼飞行器的飞控系统；
所述飞控系统根据接收到的初始控制模型或调整控制模型，并根据其类型对所述飞行器承载机构进行控制，以使得所述飞行器承载机构切换至适应于对应的初始控制模型或调整控制模型的状态；
在切换完成所述飞行器承载机构的状态后，所述飞控系统执行对应的初始控制模型或调整控制模型所指定的飞行任务，并将相应的检测传感数据发送至matlab/simulink仿真系统。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
1、多旋翼飞控教学装置能够进行多种模式的切换，以适应多旋翼飞行器不同类型的飞行姿态；
2、使得学生专注于飞控算法本身而非底层系统设计，省去了编译环境的二次开发，可为高职、中专及本科院校的学生提供多旋翼飞行控制领域内的教学服务，也可为多旋翼飞行器爱好者提供多旋翼飞控调试测试平台。
附图说明
图1为实施例中多旋翼飞控教学装置的整体示意图；
图2为实施例中滑座与固定环的安装结构图；
图3为图2中a部的放大图；
图4为实施例中多旋翼飞行器与固定杆的一种连接图；
图5为实施例中活动座的局部剖视图；
图6为实施例中多旋翼飞行器与固定杆的另一种连接图；
图7为实施例中固定杆与第四杆体的连接图；
图8为实施例中锁定组件的安装结构图；
图9为实施例中第二杆体与第三杆体的连接图。
附图标记：1、飞行器承载机构；11、台架；12、立杆；13、第一拉压力传感器；14、球头杆；2、多旋翼飞行器；3、固定环；31、环形滑槽；4、固定杆；41、第一插槽；5、滑座；51、座壳；52、球脚轮组件；521、球脚轮本体；5211、第一凸环；522、安装壳；5221、第一凸台；5222、第二凸台；523、第一弹簧；524、连杆；525、第二拉压力传感器；53、第一伸缩器；531、橡胶顶板；54、取电端子；6、电动拉紧组件；71、活动座；711、通道；712、安装腔；713、安装槽；72、第二伸缩器；73、活动杆；731、第二凸环；74、第三拉压力传感器；75、第二弹簧；76、第一限位环；77、圆盘；81、第一杆体；82、第二杆体；821、第四凸环；83、第三杆体；831、第二插槽；832、第二限位环；833、第四弹簧；84、第四杆体；841、第三凸环；85、锁定组件；86、第三伸缩器；861、锁杆；87、第一转轴；821、锁孔；9、电源接口；91、导电环。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例一、
参照图1，本实施例一种多旋翼飞控教学装置，包括多旋翼飞行器2和飞行器承载机构1。
多旋翼飞行器2上安装有高清摄像机，用于进行图像拍摄测试。
飞行器承载机构1包括台架11、电动拉紧组件6、立杆12、滑座5、第一拉压力传感器13、固定杆4、固定环3、多旋翼飞行器2和球头杆14；立杆12竖直设置于台架11上，且顶端固定安装第一拉压力传感器13；球头杆14的底端固定在第一拉压力传感器13上，顶端与固定环3固定连接。球头杆14受到的接力可直接传递给第一拉压力传感器13，从而产生相应的拉力数据。
电动拉紧组件6安装于台架11的顶部并与立杆12上下对应；固定环3的顶部设置有连接座，电动拉紧组件6具有一可伸缩的拉绳，拉绳的另一端与连接座连接；第一拉压力传感、电动限位组件和电动拉紧组件6均与多旋翼飞行器2的飞控系统电连接。本实施例中，该电动拉紧组件6采用优选采用电动卷线器。当电动卷线器收紧拉绳时，固定环3处于竖直状态，释放拉绳时，固定环3处于相对自由状态。
结合图1至图3，固定环3的内侧壁上沿其自身周向开设有环形滑槽31；固定杆4设置有两根，分别对称设置于多旋翼飞行器2的两端；固定杆4相对于多旋翼飞行器2的另一端通过滑座5与环形滑槽31滑动配合；滑座5上设置有用于限制滑座5与环形滑槽31发生相对位移的电动限位组件。具体地，该电动限位组件包括两个第一伸缩器53，左右对称地设置于座壳51内部；第一伸缩器53的伸缩杆伸出座壳51并安装有橡胶顶板531。当第一伸缩器53出于伸出状态时，橡胶顶板531与环形滑槽31的内壁紧密抵触，摩擦力较大，此时滑座5与环形滑槽31难以发生相对移动，进而固定杆4和多旋翼飞行器2能够处于相对锁定状态。
滑座5包括座壳51，座壳51位于环形滑槽31内且尺寸大于环形滑槽31的槽口；座壳51的顶侧、底侧、左侧和右侧均安装有球脚轮组件52，球脚轮组件52的轮面与环形滑槽31的槽壁抵触；球脚轮组件52包括球脚轮本体521、第一弹簧523、安装壳522体和第二拉压力传感器525；座壳51的侧壁上开设有若干安装孔，安装壳522体嵌设于安装孔并通过螺栓固定；安装壳522体的顶侧开设有供球脚轮本体521伸出的开口，且开口处形成有第一凸台5221；球脚轮本体521的底部形成有与第一凸台5221适配的第一凸环5211；安装壳522体的内壁上可拆卸设置有与第一凸台5221对应的第二凸台5222，第一弹簧523位于第一凸台5221和第二凸台5222之间，且一端与球脚轮本体521抵触，另一端与第二凸台5222抵触；第二拉压力传感器525设置于安装壳522体的底侧，并通过连杆524与球脚轮本体521连接；第二拉压力传感器525与多旋翼飞行器2的飞控系统电连接。通过设置球脚轮组件52，可保证滑座5能够以较小的摩擦力在环形滑槽31内移动，且不易卡死。
另外，为了方便多旋翼飞行器2实现取电，参照图2，在上述环形滑槽31有内壁上安装有导电环91，固定环3的侧壁上安装有电源接口9，电源接口9与导电环91电连接；滑座5上设置有与导电环91适配的取电端子54；取电端子54与多旋翼飞行器2的电源模块电连接。该取电端子54可采用金属弹片，或采用可伸缩复位的活动安装结构，使得取电端子54能够与导电环91保持接触的同时，又不会使得滑座5卡死。
下面，本实施例将介绍多旋翼飞行器2与固定杆4的两种连接方式。
方式一：
参照图4、图5，多旋翼飞行器2的内部固定设置有活动座71，即多旋翼飞行器2整体与该活动座71固定，两侧开设有供固定杆4伸入并且与多旋翼飞行器2相对摆动的活动空间。活动座71的内部水平开设有通道711；通道711内设置有一圆盘77，通道711的中部形成有与圆盘77适配的安装槽713，圆盘77可在安装槽713内沿自身转向转动；圆盘77的两端对称设置有活动杆73；固定杆4的一端开设有供活动杆73伸入的第一插槽41，第一插槽41的槽底安装有第三拉压力传感器74；第一插槽41的槽口螺纹连接有第一限位环76；活动杆73的端部设置有与第一限位环76适配的第二凸环731；第二凸环731与第一限位环76之间设置有第二弹簧75，第二弹簧75套设于活动杆73上；通道711的上侧开设有安装腔712；安装腔712内安装有第二伸缩器72，第二伸缩器72的伸缩杆伸出安装腔712并安装有橡胶顶板531；第三拉压力传感器74、第二伸缩器72与多旋翼飞行器2的飞控系统电连接。因此，当多旋翼飞行器2前进或后退时，可通过第一伸缩器53将固定杆4锁定，然后自然地随着活动座71的摆动而前倾或后仰。
方式二：
参照图6、图7，多旋翼飞行器2的左右两侧对称设置有用于与固定杆4连接的调节杆组件；调节杆组件包括第一杆体81、第二杆体82、第三杆体83和第四杆体84；第一杆体81的一端与多旋翼飞行器2可拆卸连接，另一端与第二杆体82的一端转动连接。第二杆体82的另一端与第三杆体83的一端伸缩套接；第三杆体83的另一端与第四杆体84转动连接。固定杆4的一端开设有供第四杆体84的另一端伸入的第一插槽41，第一插槽41的槽底安装有第三拉压力传感器74；第一插槽41的槽口螺纹连接有第一限位环76。第四杆体84的端部设置有与第一限位环76适配的第三凸环841。第三凸环841与第一限位环76之间设置有第三弹簧，第一弹簧523套设于第四杆体84上。另外，第一杆体81与第二杆体82、第三杆体83与第四杆体84的连接处分别安装有锁定组件85，锁定组件85与飞控系统电连接。参照图8，以第一杆体81与第二杆体82的连接处为例，该两者通过第一转轴87实现转动连接；同时，在第一杆体81上安装有锁定组件85；该锁定组件85包括第三伸缩器86和锁杆861；锁杆861与第三伸缩器86的伸缩杆连接；第二杆体82的端部具有与锁杆861适配的锁孔821，锁孔821在端面上呈偏心设置。因此，当需要锁定第一杆体81和第二杆体82时，控制第三伸缩器86伸出，使锁杆861进入到锁孔821内即可；反之，当要解除锁定时，控制第三伸缩器86收回即可。
通过以上结构，当多旋翼飞行器2需要前倾或后仰时，调节组件能够随着多旋翼飞行器2的姿态变化发生角度和长度的变化，从而能够允许多旋翼飞行器2在前进或后退时的倾斜姿态。
另外，参照图9，第二杆体82与第三杆体83的伸缩配合方式为：第三杆体83的一端开设有供第二杆体82的伸入的第二插槽831，第二插槽831的槽口螺纹连接有第三限位环；活动杆73的端部设置有与第二限位环832适配的第四凸环821；第四凸环821与第三限位环之间设置有第三弹簧，第三弹簧套设于第二杆体82上。
实施例二、
一种基于matlab的多旋翼飞控教学方法，其利用实施例一中的多旋翼飞控教学装置实现；该方法包括：
s01、第一用户在matlab/simulink仿真系统中配置若干可编辑的初始控制模型，控制模型用于驱动多旋翼飞行器2执行相应的飞行任务。
s02、第一用户将matlab/simulink仿真系统通过pc机的无线模块与多旋翼飞行器2的飞控系统进行网络连接配置，以使得两者之间能够实现数据交互。
以上的第一用户，一般是指教师，也可以是技术过关的开发人员。第一用户，预告搭建好需要进行教学的内容，一般包括小球跟踪、led灯控制、姿态控制、升力测试、前进（后退）动力测试、180度翻转测试、水平360度旋转测试等。
s03、第二用户在matlab/simulink仿真系统中将相应的初始控制模型，或通过修改初始控制模型的参数生成的调整控制模型编译和下载至多旋翼飞行器2的飞控系统。
以上的第二用户，一般是指参与教学训练的学生，也可以是业务爱好者。第二用户在第一用户已经搭建好上述的初始控制模型后，无需再进行繁琐的底层代码设计，只需要专注飞控算法本身的逻辑和参数设计，对初始控制模型进行适当的修改，进而观察多旋翼飞行器2的反馈。如此一来，第二用户能够更加容易根据学习内容对多旋翼飞行器2进行各种各样的测试。
s03、飞控系统根据接收到的初始控制模型或调整控制模型，并根据其类型对飞行器承载机构1进行控制，以使得飞行器承载机构1切换至适应于对应的初始控制模型或调整控制模型的状态；
在切换完成飞行器承载机构1的状态后，飞控系统执行对应的初始控制模型或调整控制模型所指定的飞行任务，并将相应的检测传感数据发送至matlab/simulink仿真系统。
在上述步骤中，可在初始控制模型中编入可供飞控系统识别的标志，例如一段可识别的代码；进而飞控系统在接收到控制模型的数据后，可自动识别该段代码，从而判断出是何种控制模型，即需要执行的飞行任务。也可以是在matlab/simulink仿真系统中编译单独的一个控制模型，用于直接操控飞控系统执行切换操作。
下面，本实施例针对几种常规的教学内容，对飞行器承载机构1所需要切换的状态进行示例说明。
1、180度翻转
控制电动拉紧组件6收紧拉绳，使得固定环3处于垂直状态；控制第一伸缩器53收回，解除对滑座5的锁定。另外，当多旋翼飞行器2与固定杆4采用第一种安装方式时，控制第二伸缩器72伸出，使活动座71与活动杆73锁定；采用第二种安装方式时，控制第三伸缩器86伸出，使第一杆体81与第二杆体82、第三杆体83与第四杆体84锁定。此时多旋翼飞行器2可在固定环3内自由地进行180度翻转，同时，第二拉压力传感器525的检测值反馈至飞控系统进行处理后传输至matlab/simulink仿真系统中，第二用户可根据反馈的值分析多旋翼飞行器2在翻转时的偏心力，从而修改相应的控制模型的参数，直到第二拉压力传感器525的检测值符合要求。
2、升力测试、水平360度旋转、小球跟踪
控制电动拉紧组件6释放拉绳，使得固定环3处于自由状态；控制第一伸缩器53伸出，对滑座5进行锁定。另外，当多旋翼飞行器2与固定杆4采用第一种安装方式时，控制第二伸缩器72伸出，使活动座71与活动杆73锁定；采用第二种安装方式时，控制第三伸缩器86伸出，使第一杆体81与第二杆体82、第三杆体83与第四杆体84锁定。此时多旋翼飞行器2与固定环3连为一体，可同步动作。当具备向上升的趋势时，可连同固定环3一起带动；进而升力通过球头杆14传递至第一拉压力传感器13，通过第一拉压力传感器13的检测值，第二用户可分析多旋翼飞行器2的升力。当多旋翼飞行器2水平旋转时，带着固定环3、球头杆14同时旋转。
3、前进（后退）动力测试
控制电动拉紧组件6收紧拉绳，使得固定环3处于垂直状态；控制第一伸缩器53伸出，对滑座5进行锁定。另外，当多旋翼飞行器2与固定杆4采用第一种安装方式时，控制第二伸缩器72缩回，使活动座71与活动杆73解除锁定；采用第二种安装方式时，控制第三伸缩器86缩回，使第一杆体81与第二杆体82、第三杆体83与第四杆体84解除锁定。此时多旋翼飞行器2可自由的前倾或后仰；同时，其前进的动力能够传输至第三拉压力传感器74上，活动杆73或第四杆体84能够发生位移与第三拉压力传感器74抵触，进而将多旋翼飞行器2的动力传输至第三拉压力传感器74。因此，第二用户可通过第三拉压力传感器74的检测值分析多旋翼飞行器2的动力。
针对更多的教学内容，本实施例不再一一说明，本领域技术人员在理解上述3种示例后，应当能够理解如何切换至其它教学内容所需要飞行器承载机构1切换的状态。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
1.一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，包括多旋翼飞行器(2)和飞行器承载机构(1)；所述飞行器承载机构(1)包括台架(11)、电动拉紧组件(6)、立杆(12)、滑座(5)、第一拉压力传感器(13)、固定杆(4)、固定环(3)、多旋翼飞行器(2)和球头杆(14)；所述多旋翼飞行器(2)上安装有高清摄像机；所述立杆(12)竖直设置于台架(11)上，且顶端固定安装所述第一拉压力传感器(13)；所述球头杆(14)的底端固定在所述第一拉压力传感器(13)上，顶端与固定环(3)固定连接；所述固定环(3)的内侧壁上沿其自身周向开设有环形滑槽(31)；所述固定杆(4)设置有两根，分别对称设置于多旋翼飞行器(2)的两端；所述固定杆(4)相对于多旋翼飞行器(2)的另一端通过滑座(5)与所述环形滑槽(31)滑动配合；所述滑座(5)上设置有用于限制所述滑座(5)与环形滑槽(31)发生相对位移的电动限位组件；所述电动拉紧组件(6)安装于台架(11)的顶部并与立杆(12)上下对应；所述固定环(3)的顶部设置有连接座，所述电动拉紧组件(6)具有一可伸缩的拉绳，所述拉绳的另一端与连接座连接；所述第一拉压力传感、电动限位组件和电动拉紧组件(6)均与多旋翼飞行器(2)的飞控系统电连接。
2.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，所述环形滑槽(31)有内壁上安装有导电环(91)，所述固定环(3)的侧壁上安装有电源接口(9)，所述电源接口(9)与导电环(91)电连接；所述滑座(5)上设置有与导电环(91)适配的取电端子(54)；所述取电端子(54)与多旋翼飞行器(2)的电源模块电连接。
3.根据权利要求2所述的一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，所述滑座(5)包括座壳(51)，所述座壳(51)位于环形滑槽(31)内且尺寸大于环形滑槽(31)的槽口；所述座壳(51)的顶侧、底侧、左侧和右侧均安装有球脚轮组件(52)，所述球脚轮组件(52)的轮面与环形滑槽(31)的槽壁抵触；所述电动限位组件包括两个第一伸缩器(53)，左右对称地设置于座壳(51)内部；所述第一伸缩器(53)的伸缩杆伸出所述座壳(51)并安装有橡胶顶板(531)。
4.根据权利要求3所述的一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，所述球脚轮组件(52)包括球脚轮本体(521)、第一弹簧(523)、安装壳(522)体和第二拉压力传感器(525)；所述座壳(51)的侧壁上开设有若干安装孔，所述安装壳(522)体嵌设于所述安装孔并通过螺栓固定；所述安装壳(522)体的顶侧开设有供球脚轮本体(521)伸出的开口，且开口处形成有第一凸台(5221)；所述球脚轮本体(521)的底部形成有与第一凸台(5221)适配的第一凸环(5211)；所述安装壳(522)体的内壁上可拆卸设置有与第一凸台(5221)对应的第二凸台(5222)，所述第一弹簧(523)位于第一凸台(5221)和第二凸台(5222)之间，且一端与球脚轮本体(521)抵触，另一端与第二凸台(5222)抵触；所述第二拉压力传感器(525)设置于安装壳(522)体的底侧，并通过连杆(524)与所述球脚轮本体(521)连接；所述第二拉压力传感器(525)与多旋翼飞行器(2)的飞控系统电连接。
5.根据权利要求4所述的一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，所述多旋翼飞行器(2)的内部固定设置有活动座(71)，所述活动座(71)的内部水平开设有通道(711)；所述通道(711)内设置有一圆盘(77)，所述通道(711)的中部形成有与圆盘(77)适配的安装槽(713)，所述圆盘(77)可在安装槽(713)内沿自身转向转动；所述圆盘(77)的两端对称设置有活动杆(73)；所述固定杆(4)的一端开设有供所述活动杆(73)伸入的第一插槽(41)，所述第一插槽(41)的槽底安装有第三拉压力传感器(74)；所述第一插槽(41)的槽口螺纹连接有第一限位环(76)；所述活动杆(73)的端部设置有与第一限位环(76)适配的第二凸环(731)；所述第二凸环(731)与第一限位环(76)之间设置有第二弹簧(75)，所述第二弹簧(75)套设于活动杆(73)上；所述通道(711)的上侧开设有安装腔(712)；所述安装腔(712)内安装有第二伸缩器(72)，所述第二伸缩器(72)的伸缩杆伸出所述安装腔(712)并安装有橡胶顶板(531)；所述第三拉压力传感器(74)、第二伸缩器(72)与多旋翼飞行器(2)的飞控系统电连接。
6.根据权利要求4所述的一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，所述多旋翼飞行器(2)的左右两侧对称设置有用于与固定杆(4)连接的调节杆组件；所述调节杆组件包括第一杆体(81)、第二杆体(82)、第三杆体(83)和第四杆体(84)；所述第一杆体(81)的一端与多旋翼飞行器(2)可拆卸连接，另一端与第二杆体(82)的一端转动连接；所述第二杆体(82)的另一端与第三杆体(83)的一端伸缩套接；所述第三杆体(83)的另一端与第四杆体(84)转动连接；所述固定杆(4)的一端开设有供所述第四杆体(84)的另一端伸入的第一插槽(41)，所述第一插槽(41)的槽底安装有第三拉压力传感器(74)；所述第一插槽(41)的槽口螺纹连接有第一限位环(76)；所述第四杆体(84)的端部设置有与第一限位环(76)适配的第三凸环(841)；所述第三凸环(841)与第一限位环(76)之间设置有第二弹簧(75)，所述第二弹簧(75)套设于第四杆体(84)上；
所述第一杆体(81)与第二杆体(82)、第三杆体(83)与第四杆体(84)的连接处分别安装有锁定组件(85)，所述锁定组件(85)与飞控系统电连接。
7.根据权利要求6所述的一种多旋翼飞控教学装置，其特征是，所述第三杆体(83)的一端开设有供所述第二杆体(82)的伸入的第二插槽(831)，所述第二插槽(831)的槽口螺纹连接有第二限位环(832)；所述活动杆(73)的端部设置有与第二限位环(832)适配的第四凸环(821)；所述第四凸环(821)与第二限位环(832)之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧套设于第二杆体(82)上。
8.一种基于matlab的多旋翼飞控教学方法，其特征是，包括权利要求5或7所述的多旋翼飞控教学装置；所述方法包括：
第一用户在matlab/simulink仿真系统中配置若干可编辑的初始控制模型，所述控制模型用于驱动多旋翼飞行器(2)执行相应的飞行任务；
第一用户将matlab/simulink仿真系统通过pc机的无线模块与多旋翼飞行器(2)的飞控系统进行网络连接配置，以使得两者之间能够实现数据交互；
第二用户在matlab/simulink仿真系统中将相应的初始控制模型，或通过修改初始控制模型的参数生成的调整控制模型编译和下载至多旋翼飞行器(2)的飞控系统；
所述飞控系统根据接收到的初始控制模型或调整控制模型，并根据其类型对所述飞行器承载机构(1)进行控制，以使得所述飞行器承载机构(1)切换至适应于对应的初始控制模型或调整控制模型的状态；
在切换完成所述飞行器承载机构(1)的状态后，所述飞控系统执行对应的初始控制模型或调整控制模型所指定的飞行任务，并将相应的检测传感数据发送至matlab/simulink仿真系统。
技术总结