CN107416228A - 无人机自动化测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机自动化测试装置，主要由夹持工装、测试转台、测试平台、检测传感器、轴流风机、控制器、显示装置、二维码扫描枪、屏蔽罩组成；无人机通过螺钉固定在夹持工装上，夹持工装由螺栓固定在测试转台上，测试转台、轴流风机和检测传感器都安装在测试平台指定位置上，开启测试转台、轴流风机和检测传感器，形成测试环境，控制器将无人机上的信息与检测传感器上检测到的信息比对，在允许偏差值范围内的，标记为合格，超出的标记为不合格。本发明实现了数字化生产线要求，通过对无人机总测进行无纸化、自动化的方式，将原有人为检测项目采用传感器识别的方式进行检测，极大减少人为的干预性，使得测试结果更加准确，同时提高测试效率。

Description

无人机自动化测试装置

技术领域

本发明属于无人机测试技术领域，具体来说，涉及一种无人机数字化生产线上测试装置，以用于无人机装配完成后的各项性能参数的自动化测试。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和程序控制装置操纵的不载人飞机，已经广泛应用于军用和民用领域，例如航拍、救灾、测绘、电力巡检、农业监测、军事侦察等。

在无人机总装完成后，需要对其进行各项性能测试，如空速标定、气压高度和磁航向传感器测试等近二十项测试。传统的无人机测试采用人工方式逐项进行手动测试，不仅测试的效率低，而且容易发生人为测试或记录错误，给无人机生产造成巨大损失。尤其在无人机批量生产的数字化生产线上，急需提高测试效率，减少人力工作量，提高测试准确性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种无人机自动化测试装置，该装置能够将总测阶段的人工测试流程转变为自动测试流程，自动检测无人机各项性能参数，并完成测试结果输出，满足无人机数字化生产线的要求，减少人力工作量和人工干预，提高测试效率。

本发明采用了如下的技术方案：

本发明的无人机自动化测试装置，包括夹持工装、三轴转台、测试平台、检测传感器、轴流风机、控制器、存储与显示装置、二维码扫描枪、屏蔽罩，其中，夹持工装用于固定待测试的无人机，固定夹持工装的三轴转台固定在测试平台上，二维码扫描枪设置在屏蔽罩正面的开孔内，用于反馈无人机测试数据的各检测传感器设置在测试平台或无人机上，轴流风机设置在无人机前方的测试平台上，风机出风口中心与无人机高度一致；无人机测试时，二维码扫描枪对无人机编号进行扫码后，在存储与显示装置中记录无人机编号，开启三轴转台、轴流风机和各检测传感器，形成测试环境，控制器将无人机上的信息与各检测传感器上检测到的信息比对，在允许偏差值范围内的，标记为合格，超出的标记为不合格。

其中，检测传感器包括激光测速仪、光感应传感器、电流传感器、倾角传感器、电子罗盘或空速管。

其中，控制器与各检测传感器进行电连接，各检测传感器对无人机的待测参数进行测量并将检测的信息反馈给控制器，控制器通过二维码扫描枪扫码获得无人机编号对应的相关信息并进行信息比对。

其中，无人机的飞行姿态模拟是通过三轴转台实现，无人机的飞行风速模拟通过轴流风机实现。

其中，激光测速仪设置在测试平台一侧的中间位置，在无人机正后方约1m处，用于测试无人机身尾部螺旋桨的转速。

其中，光感应传感器包括红外传感器和可见光传感器，对称布置在无人机机身两侧，用于测试机身两侧的可见光和红外信号。

其中，电流传感器固定安置在三轴转台上台面的无人机机身一侧，安装位置根据无人机被测线缆进行微调。

其中，倾角传感器及电子罗盘分别设置在无人机机翼的水平舵面及竖直舵面，通过胶带粘贴固定，用于无人机水平舵面和竖直舵面的角度测量。

其中，空速管由大气机和皮托管组成，大气机固定在三轴转台的台面上，皮托管与无人机上的空速管并排放置在一起。

其中，无人机测试过程是自动实现的。

其中，测试平台和屏蔽罩组合形成一体化结构，用于保护测试人员安全。

与现有的无人机测试装置相比，本发明的无人机自动化测试装置解决了人工方式手动测试效率低、容易发生人为测试或记录错误问题，实现了无人机批量数字化生产线上高效、准确测试。

附图说明

图1本发明一具体实施方式的无人机自动化测试装置的主视图。

图2是对应于图1的无人机自动化测试装置的俯视图。

图3是对应于图1的无人机自动化测试装置的剖视图。

图中，1-屏蔽罩，2-键盘，3-显示屏，4-笔记本电脑，5-二维码扫描枪，6-打印机，7-程控电源，8-控制器，9-激光测速仪，10-光感应传感器，11-电流传感器，12-倾角传感器，13-电子罗盘，14-夹持工装，15-空速管，16-无人机，17-三轴转台，18-轴流风机，19-轴流风机。

图4是本发明的无人机自动化测试装置的测试流程图。

具体实施方式

以下介绍的是作为本发明内容的具体实施方式，下面通过具体实施方式对本发明内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。

如图1-3所示，本发明的无人机自动化测试装置，主要包括屏蔽罩1、键盘2、显示屏3、笔记本电脑4、二维码扫描枪5、打印机6、程控电源7、控制器8、激光测速仪9、光感应传感器10、电流传感器11、倾角传感器12、电子罗盘13、夹持工装14、空速管15、无人机16、三轴转台17、测试平台18、轴流风机19。夹持工装14用于固定待测试的无人机16，固定夹持工装14的三轴转台17固定在测试平台18上，二维码扫描枪5设置在屏蔽罩1正面的开孔内，用于反馈无人机测试数据的各检测传感器设置在测试平台18或无人机16上，轴流风机19设置在无人机前方的测试平台18上，风机出风口中心与无人机高度一致，无人机的飞行姿态模拟是通过三轴转台实现，无人机的飞行风速模拟通过轴流风机实现；无人机测试时，二维码扫描枪5对无人机编号进行扫码后，在存储与显示装置中记录无人机编号，开启三轴转台17、轴流风机19和各检测传感器，形成测试环境，控制器18将无人机上的信息与各检测传感器上检测到的信息比对，在允许偏差值范围内的，标记为合格，超出的标记为不合格。

如图1所示，作为存储和显示装置之一的显示屏3安置在屏蔽罩1左上角，键盘2和笔记本电脑4(存储和显示装置之一)放置在屏蔽罩1左侧中间的可抽拉的键盘盒内，二维码扫描枪5放置在显示屏右侧的洞内，打印机6和程控电源7放置在屏蔽罩左下端的开孔内，以上元器件位置没有严格限制。

其中，参见图2，控制器8安置在设备左侧中央，是设备的控制和数据处理中心，其集成了PLC(可编程控制器)、继电器及相应控制模块。激光测速仪9放置在测试平台18的左侧中间位置，在无人机正后方约1m处，用于测试无人机身尾部螺旋桨的转速。光感应传感器10含红外传感器和可见光传感器，对称布置在无人机机身两侧45度角后方约1m处，用于测试机身两侧的可见光和红外信号。电流传感器11通过螺钉固定安置在三轴转台上台面，无人机机身左侧约5cm处，安装位置可根据无人机被测线缆进行微调。

其中，如图3所示，倾角传感器12及电子罗盘13分别安装在无人机机翼的水平舵面及竖直舵面，通过胶带粘贴固定，用于无人机水平舵面和竖直舵面的角度测量。空速管15由大气机和皮托管组成，大气机用螺钉固定在三轴转台台面上，皮托管通过配做的工装，与无人机上的空速管紧密的并排放置在一起。三轴转台17通过螺钉固定安置在测试平台中央，轴流风机19通过螺钉安置在测试平台凸台上，距离约20cm，风机出风口中心与无人机高度一致。

无人机测试时，二维码扫描枪5对无人机编号进行扫码后，在存储和显示装置中记录无人机编号，在全部测试过程中使用唯一编码。无人机通过手轮和丝杆固定在夹持工装上，开启三轴转台、轴流风机和各检测传感器，形成测试环境。控制器将无人机上的信息与检测传感器上检测到的信息比对，在允许偏差值范围内的，标记为合格，超出的标记为不合格，无人机测试过程是通过计算机程序自动实现，无须人为干涉。由测试平台和屏蔽罩组合形成的一体化结构，可以保护测试人员安全，同时节省空间，方便运输。

在一具体实施方式中，测试平台由不锈钢板和槽钢骨架制成，二者通过螺钉联接固定。钢板为一块5mm厚标准不锈钢钢板，钢板上表面预留有三轴转台和检测传感器的安装孔；槽钢骨架为碳钢空心方管，起加强刚度作用。屏蔽罩为钣金结构，由2mm厚的碳钢钣金件搭配骨架制成，刚度好，结构轻，外观喷涂防锈金属漆。

在一具体实施方式中，三轴转台由X轴滚转机构、Y轴俯仰机构、Z轴方位机构和安装台面组成，可实现无人机的±30°滚动和±30°俯仰、360°自旋的三维运动。每轴均由伺服电机驱动蜗杆减速器旋转，Z轴方位机构安装在底部，Y轴俯仰机构通过螺钉安装在Z轴方位机构台面上，X轴滚转机构通过螺钉安装在Y轴俯仰机构台面上。三轴转台通过螺钉安装固定在测试平台上，位于整个设备的中心。

在一具体实施方式中，夹持工装14由固定安装板、活动安装板、调节螺钉、卡簧、橡胶垫等组成，卡簧将活动安装板和调节螺钉连接固定，通过调节一侧的手动调节螺钉实现活动安装板的前进和后退，可以实现无人机的夹紧固定，夹持工装两侧设计有走线槽和散热孔的开孔。为保护无人机外表面不被划伤，固定安装板和活动安装板内侧均粘有橡胶垫或毛毡。

本发明中的键盘2、显示屏3、笔记本电脑4、二维码扫描枪5、打印机6、程控电源7、激光测速仪9、光感应传感器10、电流传感器11、倾角传感器12、电子罗盘13、空速管15、轴流风机18均是标准产品，直接从市场采购。

图4是本发明的无人机自动化测试装置的测试流程图。测试开始后，1)用户登录，以验证操作人员身份；2)获取待测设备的待测信息，如设备编号等，软件会将待测设备的信息一并写入测试结果中；3)确认测试项，测试项来源于操作指令卡，包含全部可测试内容。操作人员可增加、删除和修改测试项；4)执行测试项；5)生成测试结果，每一个测试项的执行时间、有效数据和执行结果，而且会统计输出本次测试过程中的成功数和失败数；6)提交测试结果，操作人员可选择将当次测试结果(包含所有测试项的所有参数和结果)提交到基础数据子系统，用于统计和入库；7)结束。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.无人机自动化测试装置，包括夹持工装、三轴转台、测试平台、检测传感器、轴流风机、控制器、存储与显示装置、二维码扫描枪、屏蔽罩，其中，夹持工装用于固定待测试的无人机，固定夹持工装的三轴转台固定在测试平台上，二维码扫描枪设置在屏蔽罩正面的开孔内，用于反馈无人机测试数据的各检测传感器设置在测试平台或无人机上，轴流风机设置在无人机前方的测试平台上，风机出风口中心与无人机高度一致；无人机测试时，二维码扫描枪对无人机编号进行扫码后，在存储与显示装置中记录无人机编号，开启三轴转台、轴流风机和各检测传感器，形成测试环境，控制器将无人机上的信息与各检测传感器上检测到的信息比对，在允许偏差值范围内的，标记为合格，超出的标记为不合格。

2.如权利要求1所述的装置，其中，检测传感器包括激光测速仪、光感应传感器、电流传感器、倾角传感器、电子罗盘或空速管。

3.如权利要求1所述的装置，其中，控制器与各检测传感器进行电连接，各检测传感器对无人机的待测参数进行测量并将检测的信息反馈给控制器，控制器通过二维码扫描枪扫码获得无人机编号对应的相关信息并进行信息比对。

4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，无人机的飞行姿态模拟是通过三轴转台实现，无人机的飞行风速模拟通过轴流风机实现。

5.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，激光测速仪设置在测试平台一侧的中间位置，在无人机正后方约1m处，用于测试无人机身尾部螺旋桨的转速。

6.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，光感应传感器包括红外传感器和可见光传感器，对称布置在无人机机身两侧，用于测试机身两侧的可见光和红外信号。

7.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，电流传感器固定安置在三轴转台上台面的无人机机身一侧，安装位置根据无人机被测线缆进行微调。

8.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，倾角传感器及电子罗盘分别设置在无人机机翼的水平舵面及竖直舵面，通过胶带粘贴固定，用于无人机水平舵面和竖直舵面的角度测量。

9.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，空速管由大气机和皮托管组成，大气机固定在三轴转台的台面上，皮托管与无人机上的空速管并排放置在一起。

10.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，无人机测试过程是自动实现的，测试平台和屏蔽罩组合形成一体化结构，用于保护测试人员安全。