CN106644487A - 一种无人机用无刷电机的动力测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机用无刷电机的动力测试系统，涉及无人机领域，包括测试平台和监控平台，所述测试平台包括测试装置和测试模块，所述测试平台和监控平台无线通信连接，本发明提供的无人机用无刷电机的动力测试系统，可以进行系统性的测试，应用于无人机动力系统的性能评估与检测，通过传感器等采集单元或设备采集动力系统数据，评估无人机动力系统的优劣，为无人机的设计开发与日常调试提供全面、科学的数据支撑。

Description

一种无人机用无刷电机的动力测试系统

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种无人机用无刷电机的动力测试系统。

背景技术

随着社会发展和科技进步的提高，对无人机使用的需求不断增加，比如林业部门的森防有害生物监测、农药喷洒、森林防火动态监控，国土资源部门的国地地形地貌测绘或突发性地理灾害区域的通信联络或灾害动态估测防控，海洋监测等，电力架线、线路巡检、公安交通管理、城市管理也已开始应用。

但是，现有的无人机缺乏系统性的测试平台，多采用离散的测试仪器采集离散的数据单独离散测试，测试数据较单一，缺乏整体全面的测试，无法提供整体测试数据，进而无法反映动力系统整体性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无人机用无刷电机的动力测试系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种无人机用无刷电机的动力测试系统，包括测试平台和监控平台，所述测试平台包括测试装置和测试模块，所述测试平台和监控平台无线通信连接。

优选的，所述测试模块包括传感器-计数器模块、供电模块、待测动力套模块、监控模块、遥控接收模块、WIFI信号发射端、步进电机驱动模块、存储器模块和MCU控制核心，所述传感器-计数器模块、供电模块、待测动力套模块、监控模块、遥控接收模块、WIFI信号发射端、步进电机驱动模块、存储器模块均与MCU控制核心电性连接，所述监控平台包括PC电脑、WIFI信号接收端、图传接收单元、遥控控制平台，所述WIFI信号接收端、图传接收单元、遥控控制平台均与PC电脑电性连接，所述MCU控制核心和PC电脑通过WIFI信号发射端和WIFI信号接收端无线通信连接。

优选的，所述测试装置包括底座、中心座、机臂、纵向支撑臂、横向支撑臂、步进电机、传动装置和测试杆，所述横向支撑臂一端与底座相连接，另一端与纵向支撑臂相连接，所述机臂的一端与中心座相连接，另一端与纵向支撑臂的上端相连接，所述中心座和底座同轴设置，所述步进电机设置在底座上，所述底座向上设有连杆，所述步进电机通过传动装置与连杆连接，所述连杆的上端穿过中心座与测试杆相连接，所述机臂的端部设有电机座，所述电机座上设有待测无刷电机，待测无刷电机的输出轴上设有螺旋桨，所述传感器-计数器模块包括拉力传感器、压力传感器、震动传感器、光电计数器和温湿度传感器；所述供电模块包括电压检测模块和电流检测模块；所述监控模块包括可见光相机、红外热成像仪、图传和相机控制模块，所述拉力传感器和压力传感器安装在电机座的下端，震动传感器安装在机臂上，光电计数器安装在电机座的一侧，所述可见光相机和红外热成像仪安装在测试杆的下端，所述图传、相机控制模块以及遥控接收模块安装在测试杆的上端。

优选的，所述机臂与中心座和纵向支撑臂均可拆卸连接。

优选的，所述遥控接收模块采用2.4G遥控接收。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明提供的无人机用无刷电机的动力测试系统，可以进行系统性的测试，应用于无人机动力系统的性能评估与检测，通过传感器等采集单元或设备采集动力系统数据，评估无人机动力系统的优劣，为无人机的设计开发与日常调试提供全面、科学的数据支撑。

附图说明

图1是本发明的测试模块的原理框图；

图2是本发明的监控平台的原理框图；

图3是本发明的测试装置的示意图。

其中，1-光电计数器；2-压力传感器；3-拉力传感器；4-为电机座；5-螺旋桨；6-待测无刷电机；7-震动传感器；8-机臂；9-纵向支撑臂；10-横向支撑臂；11-中心座；12-底座；13-步进电机；14-连杆；15-可见光相机；16-红外热成像仪；17-相机控制模块；18-图传；19-遥控接收模块,20-测试杆。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1-图3出示本发明的具体实施方式：一种无人机用无刷电机的动力测试系统，包括测试平台和监控平台，所述测试平台包括测试装置和测试模块，所述测试平台和监控平台无线通信连接。

本实施例中，所述测试模块包括传感器-计数器模块、供电模块、待测动力套模块、监控模块、遥控接收模块、WIFI信号发射端、步进电机驱动模块、存储器模块和MCU控制核心，所述传感器-计数器模块、供电模块、待测动力套模块、监控模块、遥控接收模块、WIFI信号发射端、步进电机驱动模块、存储器模块均与MCU控制核心电性连接，所述监控平台包括PC电脑、WIFI信号接收端、图传接收单元、遥控控制平台，所述WIFI信号接收端、图传接收单元、遥控控制平台均与PC电脑电性连接，所述MCU控制核心和PC电脑通过WIFI信号发射端和WIFI信号接收端无线通信连接；

结合图3，所述测试装置包括底座12、中心座11、机臂8、纵向支撑臂9、横向支撑臂10、步进电机13、传动装置和测试杆20，所述横向支撑臂10一端与底座12相连接，另一端与纵向支撑臂9相连接，所述机臂8的一端与中心座11相连接，另一端与纵向支撑臂9的上端相连接，所述中心座11和底座12同轴设置，所述步进电机13设置在底座12上，所述底座12向上设有连杆14，所述步进电机13通过传动装置与连杆14连接，传动装置为两个啮合的锥齿轮，其中一个锥齿轮与步进电机13的输出轴相连接，另一个锥齿轮设置在连杆14的下端，所述连杆14的上端穿过中心座11与测试杆相连接，所述机臂8的端部设有电机座4，所述电机座4上设有待测无刷电机6，待测无刷电机6的输出轴上设有螺旋桨5，所述传感器-计数器模块包括拉力传感器3、压力传感器2、震动传感器7、光电计数器1和温湿度传感器；所述供电模块包括电压检测模块和电流检测模块；所述监控模块包括可见光相机15、红外热成像仪16、图传18和相机控制模块17，所述拉力传感器3和压力传感器2安装在电机座4的下端，震动传感器7安装在机臂8上，光电计数器1安装在电机座4的一侧，所述可见光相机15和红外热成像仪16安装在测试杆的下端，所述图传18、相机控制模块17以及遥控接收模块19安装在测试杆的上端，所述机臂8与中心座11可拆卸连接，遥控接收模块19采用2.4G遥控接收。

基于上述，本发明的无人机用无刷电机的动力测试系统，机臂、纵向支撑臂和横向支撑臂均可拆装，可支持8轴多旋翼无人机的无刷电机的动力测试，机臂与中心座和纵向支撑臂均可拆卸连接，该测试装置可以兼容不同规格的机臂，拉力传感器和压力传感器安装在电机座的下端，用于读取拉力与重力数据，震动传感器安装在机臂上，负责读取电机臂杆震动数据，光电计数器安装在电机座的一侧，用于读取待测无刷电机的转速，温湿度传感器用读取当前测试环境的温湿度数据，所述供电模块包括电压检测模块和电流检测模块，电压检测模块用于检测供电电压，电流检测模块用于检测动力系统工作电流；可见光相机用于远程观测测试状态，红外热成像仪用于实时读取动力系统温度分布与温度变化，可见光相机和红外热成像仪安装在测试杆的下端，图传、相机控制模块以及遥控接收模块安装在测试杆的上端，测试杆与连杆的上端相连接，步进电机通过传动装置与连杆连接，步进电机驱动模块用于驱动步进电机，步进电机转动带动连杆转动，进而带动测试杆上的可见光相机和红外热成像仪进行运动检测；存储模块用于存储测试数据；MCU作为控制核心，处理所有传感器的检测数据以及步进电机等控制工作；图传(双路)用于传输可见光相机和红外热成像仪图像；2.4G遥控用于控制红外热成像仪的变焦与拍照；供电模块用于给所有用电设备与模块供电；相机控制模块用于控制可见光相机的拍照、录像、变焦功能，WIFI信号接收端用与接收测试平台测试传回数据；图传接收单元用于接收可见光相机和红外热成像仪的图像数据；PC电脑装有上位机，用于处理显示WIFI和图传接收单元接收回来的信号；遥控控制平台用于控制可见光相机的红外可见光、红外热成像仪的变焦、拍照、录像等功能以及控制测试动力系统的开始、停止以及步进电机转速、启动和停止功能。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种无人机用无刷电机的动力测试系统，其特征在于：包括测试平台和监控平台，所述测试平台包括测试装置和测试模块，所述测试平台和监控平台无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的无人机用无刷电机的动力测试系统，其特征在于：所述测试模块包括传感器-计数器模块、供电模块、待测动力套模块、监控模块、遥控接收模块、WIFI信号发射端、步进电机驱动模块、存储器模块和MCU控制核心，所述传感器-计数器模块、供电模块、待测动力套模块、监控模块、遥控接收模块、WIFI信号发射端、步进电机驱动模块、存储器模块均与MCU控制核心电性连接，所述监控平台包括PC电脑、WIFI信号接收端、图传接收单元、遥控控制平台，所述WIFI信号接收端、图传接收单元、遥控控制平台均与PC电脑电性连接，所述MCU控制核心和PC电脑通过WIFI信号发射端和WIFI信号接收端无线通信连接。

3.根据权利要求2所述的无人机用无刷电机的动力测试系统，其特征在于：所述测试装置包括底座、中心座、机臂、纵向支撑臂、横向支撑臂、步进电机、传动装置和测试杆，所述横向支撑臂一端与底座相连接，另一端与纵向支撑臂相连接，所述机臂的一端与中心座相连接，另一端与纵向支撑臂的上端相连接，所述中心座和底座同轴设置，所述步进电机设置在底座上，所述底座向上设有连杆，所述步进电机通过传动装置与连杆连接，所述连杆的上端穿过中心座与测试杆相连接，所述机臂的端部设有电机座，所述电机座上设有待测无刷电机，待测无刷电机的输出轴上设有螺旋桨，所述传感器-计数器模块包括拉力传感器、压力传感器、震动传感器、光电计数器和温湿度传感器；所述供电模块包括电压检测模块和电流检测模块；所述监控模块包括可见光相机、红外热成像仪、图传和相机控制模块，所述拉力传感器和压力传感器安装在电机座的下端，震动传感器安装在机臂上，光电计数器安装在电机座的一侧，所述可见光相机和红外热成像仪安装在测试杆的下端，所述图传、相机控制模块以及遥控接收模块安装在测试杆的上端。

4.根据权利要求3所述的无人机用无刷电机的动力测试系统，其特征在于：所述机臂与中心座和纵向支撑臂均可拆卸连接。

5.根据权利要求3所述的无人机用无刷电机的动力测试系统，其特征在于：所述遥控接收模块采用2.4G遥控接收。