CN104415549A - 遥控飞行器重心调校装置 - Google Patents

Abstract

一种遥控飞行器重心调校装置，用以量测遥控飞行器的重心位置据以进行调校，该遥控飞行器重心调校装置包含：一个支杆，包含一个滑座及一个滑台，该滑座沿着该支杆设置，该滑台可移动地设置于该滑座，该滑台上设有一个指向元件，该支杆另设有一个驱动件，该驱动件耦接该滑座或该滑台，用以驱使该滑台沿着该滑座滑移；二个撑架，分别结合于该支杆的二端，该撑架的二端分别设有一个座体及一个承置部，该承置部连接一个重力感测器；及一个控制单元，分别耦接该支杆的驱动件及该二个撑架的重力感测器。

Description

遥控飞行器重心调校装置

技术领域

本发明关于一种遥控飞行器重心调校装置，尤其是一种供即时量测遥控飞行器的重心并据以调整的遥控飞行器重心调校装置。

背景技术

飞行器的重心位置严重影响其平衡性、操控性与安全性，因此在飞机或直升机等先进飞行器上均设有即时监控重心位置的重心量测装置，更甚者还设有能够主动调整重心位置的重心调整装置。然而，举凡遥控飞机或遥控直升机等模型遥控飞行器基于成本与重量考量，并无法在机身加装所述的重心量测装置；再者，遥控飞行器由于体积小、重量轻，因此在飞行过程中非常容易受到风速及湿度等外在因素的影响，使得重心位置的调校对遥控飞行器玩家而言显得格外重要，一旦重心并未配置于适当的位置，将直接导致遥控飞行器的飞行稳定度不佳，甚至造成机身无法操控而坠毁的情形。

已知遥控飞行器的重心量测装置主要包含支架式与悬吊式二种，其中，支架式重心量测装置(例如：Great Planes CG Machine)为具有二支点的撑架，通过将一遥控飞行器的机身置于该撑架上并调整该机身与该二支点的接触位置，使得该机身保持水平，进而测得该机身的重心位置。惟，当该遥控飞行器的尺寸较大时，由于机身重量较重，使用者将难以调整该机身与该二支点的接触位置，稍有不慎就可能导致该机身自该撑架上掉落，且即便成功量出该机身的重心位置，仍需将该机身自该撑架取下以进行重心调整，再将该机身放回该撑架重新进行重心量测，以确认重心是否已调整至适当位置。据此，若该遥控飞行器的尺寸较大，使用支架式重心量测装置来进行重心调校具有操作不便与步骤繁复等问题，同时存在毁损该机身的风险。况且，支架式重心量测装置的撑架必须设置于水平面上，所测得的重心位置才会完全准确，倘若该撑架所设置的表面稍微偏离水平，将导致重心测量准确度骤降。

相较之下，悬吊式重心量测装置(例如：Vanessa CG Machine)包含缠绕于一支杆的二条吊绳，利用该二吊绳吊挂一遥控飞行器的机翼，使得该遥控飞行器的机身被悬吊成水平状态，并以自由垂挂于该支杆的一铅锤指出该机身的重心位置。针对尺寸较大的遥控飞行器，相较该支架式重心量测装置，使用该悬吊式重心量测装置较容易量测该机身的重心位置，且进行重心调整毋须将该机身取下，然而，每次进行重心量测与调整时均须吊挂该遥控飞行器，仍然过于麻烦。此外，该悬吊式重心量测装置必须将该支杆设置固定于足够高度，方能悬吊该遥控飞行器，因此该悬吊式重心量测装置并无法携带至飞行场使用，造成使用者在户外欲因应风向、阵风强度或湿度来调整该机身的重心位置时，依旧苦无理想的器材可使用。

再者，无论是支架式重心量测装置或悬吊式重心量测装置，均仅能够量测遥控飞行器于单一轴向上的重心位置。详言之，遥控飞行器沿着其机身延伸的方向为一纵轴(longitudinal axis)，已知遥控飞行器的重心量测装置只能够量测该纵轴方向上的重心位置，该遥控飞行器于该纵轴方向上的重心位置影响其俯仰(Pitch)控制的稳定性；然而，遥控飞行器垂直于该纵轴且沿着其机翼延伸的方向为一横轴(Lateral axis)，该横轴方向上的重心位置将影响该遥控飞行器翻滚(Roll)控制的稳定性，但已知遥控飞行器的重心量测装置并无法对该横轴方向上的重心位置进行量测，使得遥控飞行器玩家往往只能通过目视来粗略平衡机翼二侧的重量，造成重心调校准确性不佳。

综上所述，亟需提供一种遥控飞行器重心调校装置，以适用于各种尺寸的遥控飞行器的重心量测，同时方便使用者进行重心调校，以将该遥控飞行器的重心调整至适当位置。

发明内容

本发明的一目的是提供一种遥控飞行器重心调校装置，利用二撑架以承载一飞行器，借助二重力感测器分别量测该二撑架所承载的重量加总计算该飞行器的总重量，并且计算该飞行器的重心位置，据以驱动设置于连接该二撑架的一支杆上的指向元件，使该指向元件与该重心位置相对位，具有简化飞行器的总重量及重心量测以方便进行重心调校的功效。

本发明的另一目的是提供一种遥控飞行器重心调校装置，通过分别于该支杆及设置于该撑架一端的承置部设置长度调整部，使其能够适用于不同尺寸的飞行器，且该撑架的另一端设有座体，使得该飞行器重心调校装置可以使用于任意平面上，具有提升适用范围的功效。

本发明的再一目的是提供一种遥控飞行器重心调校装置，借助计算飞行器于一纵轴方向的重心位置后，可以将该飞行器的二机翼分别置于该二撑架，以测量该飞行器于一横轴方向的重心位置，具有增进重心调校准确性的功效。

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段包含有：

一种遥控飞行器重心调校装置，包含：一个支杆，包含一个滑座及一个滑台，该滑座沿着该支杆设置，该滑台可移动地设置于该滑座，该滑台上设有一个指向元件，该支杆另设有一个驱动件，该驱动件耦接该滑座或该滑台，用以驱使该滑台沿着该滑座滑移；二个撑架，分别结合于该支杆的二端，该撑架的二端分别设有一个座体及一个承置部，该承置部连接一个重力感测器；及一个控制单元，分别耦接该支杆的驱动件及该二个撑架的重力感测器。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该滑座为一个螺杆，该滑台则为一个螺管，该滑台螺合于该滑座，该驱动件耦接该滑座以驱动该滑座旋转，以带动该滑台沿着该滑座滑移。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该指向装置为激光发射器，用以产生激光光束。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该指向元件经由一个枢接件以结合于该滑台，使得该指向元件能够相对该支杆枢转。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该承置部开设一个定位孔，该定位孔与该重力感测器相对位，该定位孔中容置一个定位件。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该定位件经由该定位孔抵接该重力感测器。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该定位件包含二个对称的柱体，用以夹持该承置部所承载的物体，以将该物体的重量经由该定位孔集中传递至该重力感测器。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该二个撑架的承置部供置放一个飞行器，该重力感测器量测该承置部所乘载的重量，且该控制单元接收该重力感测所感测的重量并加总后产生该飞行器的总重量。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该控制单元根据下式以计算该飞行器的重心位置：

D-x=(F×D)÷W

其中，x为该飞行器的重心位置与其中一个承置部的距离，F为该承置部所乘载的重量，D为该二个承置部的距离，W为该飞行器的总重量。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该控制单元设有一个显示面板，用以显示该飞行器的总重量以及重心位置。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该支杆及该二个撑架的承置部分别设有一个长度调整部。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该支杆的长度调整部设有一道刻度，用以读取该二个承置部的距离。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该承置部设有一个夹持件。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该撑架由该座体及该承置部之间结合该支杆，该撑架设有一个高度调整部，该高度调整部设置于该承置部以及该支杆与该撑架的结合部位之间，用以调整该承置部的高度。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该撑架由该座体及该承置部之间结合该支杆，该撑架设有一个高度调整部，该高度调整部设置于该座体以及该支杆与该撑架的结合部位之间，用以调整该支杆的高度。

本发明的遥控飞行器重心调校装置，其中，该支杆上设有一个水平仪。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的外观图。

图2是本发明较佳实施例的局部放大图。

图3是本发明较佳实施例的使用情形图（一）。

图4是本发明较佳实施例的使用情形图（二）。

图5是本发明较佳实施例的使用情形图（三）。

图6是本发明较佳实施例的使用情形图（四）。

图7是本发明较佳实施例另一实施态样的外观图。

其中：

1支杆          11滑座         12滑台

121指向元件    122枢接件      122a固定部

122b枢转部     13驱动件       14长度调整部

141刻度        15水平仪       2撑架

21座体         22承置部       221定位孔

222定位件      222a柱体       223夹持件

224长度调整部  23重力感测器   24高度调整部

25高度调整部   3控制单元      31显示面板

G重心位置      P飞行器        P1机翼

P11端点        X纵轴方向      Y横轴方向。

具体实施方式

为让本发明的上述及其它目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

本发明全文所述的「耦接」（coupling），是指二装置之间借助有线实体、无线媒介或其组合（例如：异质网路）等方式，使该二装置可以相互传递资料，本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解。

请续参照图1所示，本发明较佳实施例遥控飞行器重心调校装置包含一支杆1及二撑架2，该二撑架2分别结合于该支杆1的二端，且该撑架2可以通过可拆分的结合方式(例如：锁固或榫接)或不可拆分的结合方式(例如：焊接或黏合)与该支杆1结合，也可与该支杆1呈一体成形，本发明并不加以限制。

该支杆1设有一滑座11及一滑台12，该滑座11沿着该支杆1设置，该滑台12可移动地设置于该滑座11上。借此，该滑台12能够沿着该滑座11滑移。该支杆1另设有一驱动件13，该驱动件13耦接该滑座11或该滑台12，用以驱使该滑台12沿着该滑座11相对该支杆1产生位移。更详言之，在本实施例当中，该滑座11为一现有螺杆，该滑台12则为一现有螺管，该滑台12螺合于该滑座11，形成可移动地设置于该滑座11上。该驱动件13可以选择为现有马达并耦接该滑座11，通过该驱动件13驱动该滑座11分别朝顺时针方向或逆时针方向旋转，即可带动该滑台12沿该滑座11往复移动。然而，该滑座11与该滑台12除了所述的螺杆与螺管外，也可选择通过齿排与齿轮、滑轨与滑轮或挠性机构等具有类似功能的现有传动结构相结合，本发明不以此为限。

请一并参照图2所示，该滑台12上设有一指向元件121，该指向装置121可以为一柱体，且较佳于端部形成缩径，以供指向一特定方向；或者，在本实施例当中，该指向装置121可以为现有激光发射器，用以产生激光光束以标记一特定方向。此外，该指向元件121较佳经由一枢接件122以结合于该滑台12，使得该指向元件121能够相对该支杆1枢转，且该指向元件121较佳能够垂直于该支杆1枢转。详言之，该枢接件122包含一固定部122a及一枢转部122b，该固定部122a结合于该滑台12，该枢转部122b枢接于该固定部122a并供该指向元件121设置，借助将该枢转部122b垂直于该支杆1枢转，即可使设置于该枢转部122b的指向元件121垂直于该支杆1枢转。

该二撑架2的结构可以设计成完全相同，因此以下仅就其中一撑架2进行说明。该撑架2的二端分别设有一座体21及一承置部22，并由该座体21及该承置部22之间结合该支杆1。该座体21用以顶抵于地面或其它平坦表面；该承置部22连接一重力感测器23，用以感测该承置部22所承载的重量。详言之，该承置部22较佳开设有一定位孔221，该定位孔221与该重力感测器23相连通，且该定位孔221中可供容置一定位件222。该定位件222可以为各式现有支撑治具，用以支撑定位该承置部22所承载的物体，并且经由该定位孔221抵接该重力感测器23，在本实施例中，该定位件222包含二对称的柱体222a，用以夹持该承置部22所承载的物体，以将该物体的重量经由该定位孔221集中传递至该重力感测器23。惟，该定位件222的形状与规格可以配合该承置部22所欲承载的物体设计，因此该承置部22能够通过更换该定位件222以确实定位支撑不同种类与尺寸的遥控飞行器。

该较佳实施例的遥控飞行器重心调校装置另包含一控制单元3，该控制单元3可以为微控制单元(Microcontroller unit,MCU)或其它现有运算装置，分别耦接该支杆1的驱动件13及该二撑架2的重力感测器23，以接收该重力感测器23所感测的重量。该控制单元3能够依据该二重力感测器23所感测的重量计算该二承置部22所共同承载的物体的重心位置，并据以控制该驱动件13驱使该滑台12沿着该滑座11滑移，以指出该重心位置。

请参照图3所示，是本发明较佳实施例遥控飞行器重心调校装置的使用情形图。该较佳实施例的遥控飞行器重心调校装置经由该二撑架2的座体21以竖立于一平面上使用，且较佳调整该滑台12的枢接件122，使得该指向装置121持续指向垂直且背向该平面的方向。将一飞行器P置放于该二撑架2的承置部22上，以分别受该二承置部22的定位件222所支撑。该飞行器P可以为遥控飞机、遥控直升机等现有遥控飞型装置，且该飞行器P的总重量W分别受该二承置部22所乘载。该承置部22所乘载的重量将经由该定位件222及相对应的定位孔221以集中传递至该重力感测器23，因此该二重力感测器23能够分别量测该二承置部22所乘载的重量。该控制单元3接收该重力感测器23所感测的重量并加总后即为该飞行器P的总重量W。

其中，该承置部22可以设有一夹持件223，用以夹持固定该飞行器P，以避免在重心调校的过程中不慎碰撞导致该飞行器P自该该承置部22滑落；该撑架2还可以设有一高度调整部24，该高度调整部24设置于该承置部22以及该支杆1与该撑架2的结合部位之间，用以调整该承置部22的高度，使得该二承置部22支撑的飞行器P的型态不同时，仍可利用该高度调整部24调整该承置部22的高度，使该飞行器P的机身能够与该支杆1保持平行。

由于该二承置部22的距离D为已知，因此该控制单元3可以根据下式(1)以计算该飞行器P的重心位置G与任一承置部22的距离：

D-x=(F×D)÷W(1)

其中，F为其中一承置部22所乘载的重量，由与该承置部22相连接的重力感测器23所测得；x为该飞行器P的重心位置G与该承置部22的距离。当该承置部22设有该定位孔221及该定位件222时，该承置部22所乘载的重量即为该定位件222所支撑的重量，该定位件222所容置的定位孔221与该重力感测器23相连通，因此该重力感测器23可以直接量测该该定位件222所支撑的重量。

请参照图4所示，该控制单元3计算出该飞行器P的重心位置G后，控制该驱动件13以驱使该滑台12沿着该滑座11滑移，使得设置于该滑台12的指向元件121与该重心位置G相对位，进而指出该重心位置G。由于在本实施例当中该指向元件121为激光发射器，因此该指向元件121可以产生激光光束以于该飞行器P的机身标记该重心位置G。此外，该控制单元3还可以设有一显示面板31，该显示面板31可以为七段显示器、液晶显示器或发光二极体显示器等各种现有显示装置，用以显示该飞行器P的总重量W以及重心位置G，方便使用者进行重心调校。

据此，使用者得以经由该指向元件121了解该飞行器P的重心位置G，若该重心位置G并非一适当位置，毋须将该飞行器P自该二承置部22取下，即可直接通过调整电池或油箱等零件的位置或者加装配重块以进行该重心位置G的调校，且在调校过程中该控制单元3将重复上述动作以持续利用该指向元件121标记该飞行器P的即时重心位置G，方便使用者快速将该重心位置G调整至一适当位置。相对地，使用者也可以经由该显示面板31得知该飞行器P的总重量W以及重心位置G，据以进行重心调校，使得该较佳实施例的遥控飞行器重心调校装置具有完善的重量及重心量测功能。

值得注意的是，该支杆1较佳设有一长度调整部14，用以调整该支杆1的长度，使得该较佳实施例的遥控飞行器重心调校装置能够适用于具有不同轴长的飞行器P。利用该长度调整部14调整该支杆1的长度时，将改变该二承置部22的距离D，使得该距离D非呈一定值，因此该长度调整部14较佳设有一刻度141，以供使用者读取该二承置部22的距离D并输入该控制单元3，俾使该控制单元3在该距离D改变后仍然能够正确计算该飞行器P的重心位置。同理，该二承置部22也可分别设有一长度调整部224，用以调整该承置部22的长度，使得该较佳实施例的遥控飞行器重心调校装置能够适用于具有不同机身宽度的飞行器P。

除此之外，请另参照图5及6所示，该指向元件121经由一枢接件122以结合于该滑台12，使得该指向元件121能够相对该支杆1枢转。当该驱动件13驱动该滑台12沿着一长轴方向X滑移，使该指向元件121与该飞行器P的重心位置G相对位后，使用者可以借助将该指向元件121垂直于该支杆1(也即垂直于该长轴方向X)枢转，让该指向元件121指出该飞行器P二侧的机翼P1与该重心位置G于一横轴方向Y上相对应的端点P11，以利进行该机翼P1的校准，遂使得该飞行器P的调校更为简便。其中，该长轴方向X为该飞行器P沿着其机身延伸的方向，该横轴方向Y为该飞行器P垂直于该纵轴且沿着其机翼P1延伸的方向。

为了确保该控制单元3所计算的重心位置G的精确性，借助上述过程完成该飞行器P于该长轴方向X的重心位置G量测后，可以将该飞行器P的二机翼P1分别置于该二撑架2的承置部22，并使该二机翼P1与该重心位置G该横轴方向Y上相对应的端点P11的连线与该支杆1相平行且与同一条铅锤线相交，即可经由上述原理以该控制单元3计算该飞行器P于该横轴方向Y的重心位置G’，并且比对二次量测的重心位置G、G’是否重合，以确定该重心位置G为该飞行器P正确的重心所在。

注意到，该二撑架2的座体21所顶抵的平面较佳为水平面，然而，使用者将该较佳实施立的遥控飞行器重心调校装置携带至飞行场使用时，难以确保该二撑架所架设的地面为水平面，容易造成所量测的飞行器P的总重量W及重心位置G产生误差。有鉴于此，请参照图7所示，该较佳实施例遥控飞行器重心调校装置的另一实施态样，该撑架2可以设有另一高度调整部25，该高度调整部24设置于该座体21以及该支杆1与该撑架2的结合部位之间，用以调整该支杆1的高度，使得该二撑架2的座体21所顶抵的平面非呈水平时，使用者通过该高度调整部25调整该支杆1的高度，仍然能够将该支杆1调整至水平。再者，该支杆1上可以附设有一水平仪15，以利进行该支杆1的水平校准。

综上所述，本发明的遥控飞行器重心调校装置利用二撑架2以承载一飞行器P，借助二重力感测器23分别量测该二撑架2所承载的重量来加总产生该飞行器P的总重量W，并且计算该遥控飞行器的重心位置G，据以驱动设置于连接该二撑架2的一支杆1上的指向元件121，使该指向元件121与该重心位置G相对位。借此，使用者经由本发明的遥控飞行器重心调校装置，可以简单将该飞行器P置放于该二撑架2，并且据由该指向元件121的指示快速将该重心位置G调整至一适当位置，确实具有简化遥控飞行器的总重量及重心量测以方便进行重心调校的功效。

再者，本发明的遥控飞行器重心调校装置通过分别于该支杆1及设置于该撑架2一端的承置部22设置长度调整部，使其能够适用于不同尺寸的遥控飞行器，且该撑架2的另一端设有座体21，使得该遥控飞行器重心调校装置可以使用于任意平面上。相较已知支架式重心量测装置不适用于尺寸较大的遥控飞行器；已知悬吊式重心量测装置不能携带至飞行场使用，本发明的遥控飞行器重心调校装置确实具有提升适用范围的功效。

此外，本发明的再一目的提供一种遥控飞行器重心调校装置，借助计算该飞行器P于一纵轴方向X的重心位置G后，可以将该飞行器P的二机翼P1分别置于该二撑架2，以测量该飞行器P于一横轴方向Y的重心位置G’，并且比对该二重心位置G、G’是否重合，以确定该重心位置G为该飞行器P正确的重心所在，确实具有增进重心调校准确性的功效。

Claims (16)

1.一种遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，包含：

一个支杆，包含一个滑座及一个滑台，该滑座沿着该支杆设置，该滑台可移动地设置于该滑座，该滑台上设有一个指向元件，该支杆另设有一个驱动件，该驱动件耦接该滑座或该滑台，用以驱使该滑台沿着该滑座滑移；

二个撑架，分别结合于该支杆的二端，该撑架的二端分别设有一个座体及一个承置部，该承置部连接一个重力感测器；及

一个控制单元，分别耦接该支杆的驱动件及该二个撑架的重力感测器。

2.如权利要求1所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该滑座为一个螺杆，该滑台则为一个螺管，该滑台螺合于该滑座，该驱动件耦接该滑座以驱动该滑座旋转，以带动该滑台沿着该滑座滑移。

3.如权利要求1所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该指向装置为激光发射器，用以产生激光光束。

4.如权利要求3所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该指向元件经由一个枢接件以结合于该滑台，使得该指向元件能够相对该支杆枢转。

5.如权利要求1所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该承置部开设一个定位孔，该定位孔与该重力感测器相连通，该定位孔中容置一个定位件。

6.如权利要求5所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该定位件经由该定位孔抵接该重力感测器。

7.如权利要求6所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该定位件包含二个对称的柱体，用以夹持该承置部所承载的物体，以将该物体的重量经由该定位孔集中传递至该重力感测器。

8.如权利要求1所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该二个撑架的承置部供置放一个飞行器，该重力感测器量测该承置部所乘载的重量，且该控制单元接收该重力感测所感测的重量并加总后产生该飞行器的总重量。

9.如权利要求8所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该控制单元根据下式以计算该飞行器的重心位置：

D-x=(F×D)÷W

其中，x为该飞行器的重心位置与其中一个承置部的距离，F为该承置部所乘载的重量，D为该二个承置部的距离，W为该飞行器的总重量。

10.如权利要求9所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该控制单元设有一个显示面板，用以显示该飞行器的总重量以及重心位置。

11.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该支杆及该二个撑架的承置部分别设有一个长度调整部。

12.如权利要求11所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该支杆的长度调整部设有一道刻度，用以读取该二个承置部的距离。

13.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该承置部设有一个夹持件。

14.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的遥控飞行器重心调校装置，其特征在于，该撑架由该座体及该承置部之间结合该支杆，该撑架设有一个高度调整部，该高度调整部设置于该承置部以及该支杆与该撑架的结合部位之间，用以调整该承置部的高度。

15.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的遥控飞行器重心调校装置，其中，该撑架由该座体及该承置部之间结合该支杆，该撑架设有一个高度调整部，该高度调整部设置于该座体以及该支杆与该撑架的结合部位之间，用以调整该支杆的高度。

16.如权利要求15所述的遥控飞行器重心调校装置，其中，该支杆上设有一个水平仪。