CN108415442B - 无人机调节测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机调节测试装置，包括机台、固定在机台上的提升机构、设置在提升机构端部的万向节，以及固定在万向节上的飞控板模组和测试主体；其中，飞控板模组包括固定在万向节上的支撑架和限位在支撑架内的飞控板；测试主体包括固定在万向节上的测试托架以及固定在测试托架上的马达模组；提升机构用于调节万向节在竖直方向上的高度，飞控板用于控制马达模组动作，以实现马达模组在万向节上的姿态调整。利用上述发明能够对无人机的飞行姿态进行调节校准测试，以提高无人机飞行的精准度。

Description

无人机调节测试装置

技术领域

本发明涉及电子产品测试技术领域，更为具体地，涉及一种无人机调节测试装置。

背景技术

随着科技的发展，无人机技术日新月异，特别是旋翼式无人机，由于其起落控制简单、成本低等优点，在满足娱乐的同时被大量用于航天、农业、军事、快递等行业。

随着对无人机载重能力要求的日益提高，无人机的尺寸及功能也呈现越来越多样化的发展。但是，在现有无人机的研究阶段，很难对马达配合时的飞行姿态与预期效果的符合程度进行预测和校准。

因此，需要设置一种无人机测试装置，能够对无人机的飞行姿态进行测试校准及优化。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种无人机调节测试装置，以解决目前无法校准检测无人机实际飞行姿态，导致产品测试困难、生产质量不能得到保证等问题。

本发明提供的无人机调节测试装置，包括机台、固定在机台上的提升机构、设置在提升机构端部的万向节，以及固定在万向节上的飞控板模组和测试主体；其中，飞控板模组包括固定在万向节上的支撑架和限位在支撑架内的飞控板；测试主体包括固定在万向节上的测试托架以及固定在测试托架上的马达模组；提升机构用于调节万向节在竖直方向上的高度，飞控板用于控制马达模组动作，以实现马达模组在万向节上的姿态调整。

此外，优选的方案是，飞控板与外部测试系统连接，外部测试系统通过飞控板对马达模组的飞行姿态进行预先设定，并接收飞控板反馈的马达模组的实际飞行姿态。

此外，优选的方案是，测试托架为环形结构，在测试托架上设置有均匀分布的马达支撑臂，马达模组固定在马达支撑臂上。

此外，优选的方案是，马达模组包括固定在马达支撑臂上的马达托板、固定在马达托板上的马达、与马达固定连接的桨叶，以及罩设在马达及桨叶外侧的护罩；在护罩上设置有护网。

此外，优选的方案是，支撑架包括固定在万向节上的连接板、与连接板固定连接的支撑板、设置在支撑板上的承板，以及与承板平行设置的护板；飞控板限位固定在承板与护板之间。

此外，优选的方案是，机台包括机架、位于机架上的第一平台、设置在第一平台上的第二平台，以及设置在第二平台上的第三平台；其中，第一平台、第二平台和第三平台相互平行。

此外，优选的方案是，提升机构包括钢丝绳、过渡轮、与万向节固定连接的竖直轴、设置在竖直轴远离万向节一端的支撑轮组，以及设置在机架上的绕线模组；其中，钢丝绳的一端缠绕在绕线模组上，另一端依次通过过渡轮和支撑轮组后固定在第一平台的下方。

此外，优选的方案是，绕线模组包括转轴、固定在转轴上的把手、棘轮和挡扣；钢丝绳缠绕在转轴上，把手用于带动转轴和棘轮转动，挡扣用于控制棘轮和转轴的转动方向。

此外，优选的方案是，在竖直轴外侧套设有上保持环、下保持环和保险扣；上保持环限位固定在第三平台上，下保持环限位固定在第一平台上，保险扣限位在第二平台上。

此外，优选的方案是，马达模组在万向节上的姿态调整包括马达模组绕X轴方向上的滚动、绕Y轴方向上的倾斜以及绕Z轴方向上的旋转；马达模组的滚动角度范围为±45°，倾斜角度范围为±45°，旋转角度范围为±360°。

利用上述无人机调节测试装置，能够实现对无人机研发阶段的性能测试，通过预设飞行姿态与实际飞行姿态的对比，分析二者之间的差异，实现对无人机的飞行控制校准与补偿，装置结构简单、使用方便、测试准确度高。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的无人机调节测试装置的整体结构示意图；

图2为根据本发明实施例的测试主体结构示意图；

图3为根据本发明实施例的马达模组结构示意图；

图4为根据本发明实施例的飞控板模组结构示意图；

图5为根据本发明实施例的提升机构结构示意图。

其中的附图标记包括：机台1、第一平台11、第二平台12、第三平台13、机架14、万向节2、飞控板模组3、连接板31、支撑板32、承板33、飞控板34、护板35、测试主体4、马达模组41、护罩411、马达托板412、桨叶413、马达414、护网415、测试托架42、马达支撑臂43、提升机构5、竖直轴51、上保持环52、下保持环53、保险扣54、过渡轮55、钢丝绳56、支撑轮组57、挡扣58、棘轮59、把手60、缓冲垫6、固定块7。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的无人机调节测试装置结构，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的无人机人调节测试装置结构。

如图1所示，本发明实施例的无人机调节测试装置，包括机台1、固定在机台1上的提升机构5、设置在提升机构5端部的万向节2，以及固定在万向节2上的飞控板模组3和测试主体4；其中，飞控板模组3包括固定在万向节2上的支撑架和限位在支撑架内的飞控板；测试主体4包括固定在万向节2上的测试托架以及固定在测试托架上的马达模组；提升机构5用于调节万向节2在竖直方向上的高度，测试产品在不同气压值下的飞行状态(姿态)，飞控板用于控制马达模组动作，以实现马达模组在万向节2上的姿态调整。

具体地，飞控板同时与马达模组和外部测试系统连接，外部测试系统通过飞控板对马达模组的飞行姿态进行预先设定，然后飞控板控制马达模组按照预先设定的飞行姿态进行飞行测试，并将采集到的马达模板的实际飞行姿态反馈至外部测试系统，外部测试系统根据飞控板反馈的马达模组的实际飞行姿态和预先设定的飞行姿态对无人机进行测试，并根据测试结果对马达模组进行相应的校准和调节，以提高无人机的飞行精准度。

在本发明的一个具体实施方式中，马达模组在万向节2上的姿态调整包括马达模组绕无人机的X轴方向上的滚动、绕Y轴方向上的倾斜以及绕Z轴方向上的旋转；马达模组的滚动角度范围可以为±45°，倾斜角度范围可以为±45°，旋转角度范围可以为±360°；其中，需确保测试主体4的中心与万向节2的旋转中心位置对应，以确保产品测试的准确度。

图2示出了根据本发明实施例的测试主体的结构；图3示出了根据本发明实施例的马达模组的结构。

结合图1至图3共同所示，本发明实施例的测试主体4，包括固定在万向节2上的测试托架42以及固定在测试托架42上的若干个马达模组41；其中，测试托架42为环形结构，在测试托架42上设置有均匀分布的若干个马达支撑臂43，马达支撑臂43穿过测试托架42的圆心向外延伸，马达模组41分别固定在对应的马达支撑臂43上。

具体地，每个马达模组41均包括固定在马达支撑臂43上的马达托板412、固定在马达托板412上的马达414、与马达414固定连接的桨叶413，以及罩设在马达414及桨叶413外侧的护罩411；马达414在飞控板的控制下启动，并按照一定的转速带动桨叶413旋转，实现该位置马达模组41的提升，当控制不同位置的马达模组41的转速不同时，或者不同位置的马达产生的提升力存在差异时，能够实现无人机整体的滚动、倾斜或旋转等姿态。此外，护罩411可采用注塑件，直径比桨叶413直径稍大，在护罩411上设置高弹力的护网415，能够在确保测试过程中人员安全的同时，最大程度上减轻测试主体4的整体重量。

在本发明的另一具体实施方式中，在测试托架42上还设置有平衡螺栓(图中未示出)，通过平衡螺栓能够调节测试装置(无人机调节测试装置)的静平衡和动平衡。

图4示出了根据本发明实施例的飞控板模组结构。

结合图1至图4共同所示，本发明实施例的飞控板模组3包括固定在万向节2上的支撑架和限位在支撑架内的飞控板34；其中，支撑架包括固定在万向节2上的连接板31、与连接板31垂直且固定连接的支撑板32、水平设置在支撑板32上的承板33，以及与承板33平行设置的护板35，飞控板34限位固定在承板33与护板35之间，并与承板33和护板35相互平行。

图5示出了根据本发明实施例的提升机构结构。

结合图1至图5共同所示，本发明实施例的无人机调节测试装置，机台1包括框型结构的机架14、水平设置在机架14上的第一平台11、设置在第一平台11上且与第一平台11相互平行的第二平台12，以及设置在第二平台12上与第一平台11和第二平台12均相平行的的第三平台13；其中，第一平台11、第二平台12和第三平台13相互平行，且三者之间存在一定的高度差。

具体地，提升机构5包括钢丝绳56、过渡轮55、与万向节2固定连接的竖直轴51、设置在竖直轴51远离万向节2一端的支撑轮组57，以及设置在机架14上的绕线模组；其中，钢丝绳56的一端缠绕在绕线模组上，另一端依次通过过渡轮55和支撑轮组57后固定在第一平台11的下方。

其中，竖直轴51的设置方向与无人机的Z轴方向平行，竖直轴51限位固定在机台1上，钢丝绳56的一端通过固定块7固定在第一平台11上，钢丝绳56的另一端依次通过支撑轮组57和两个过渡轮55后缠绕在绕线模组上，通过绕线模组带动钢丝绳56运动，并实现竖直轴51在竖直方向上的位置调整，达到对万向节2及设置在万向节2上的组件的Z轴坐标的调整，而万向节2在无人机Z轴方向上的变动，能够实现测试主体4测试时的气压值变化。

进一步地，绕线模组包括壳体、固定在壳体内的转轴、固定在转轴上的把手60、棘轮59和挡扣58；钢丝绳56缠绕在转轴上，把手60用于带动转轴和棘轮59转动，实现对钢丝绳56的拉紧或者释放，挡扣58用于控制棘轮59和转轴的转动方向，防止棘轮59反方向转动。

需要说明的是，在第一平台11上设置有与竖直轴51相垂直的滑动轨道，两个过渡轮55分别限位在滑动轨道内，通过调节过渡轮55在滑动滑道内的位置，能够对钢丝绳或者竖直轴51的提升高度进行调节控制。

在本发明的一个具体实施方式中，在竖直轴51的外侧套设有上保持环52、下保持环53和保险扣54；上保持环52限位固定在第三平台13上，下保持环53限位固定在第一平台11上，竖直轴51穿过上保持环52和下保持环53，通过上保持环52和下保持环53对竖直轴51的竖直方向进行保持，保险扣54限位在第二平台12上，在第二平台12上设置有尺寸小于保险扣54的通孔，通过保险扣54与通孔的配合限位，防止竖直轴51在竖直方向上的意外坠落。

此外，在机架14上还设置有缓冲垫6，缓冲垫6位于竖直轴51的正下方，可采用橡胶或者硅胶材质，主要用于防止竖直轴51意外滑落时，支撑轮组57与机架14碰撞损坏。

在利用本发明实施例的无人机调节测试装置对测试主体进行测试时，首先通过绕线模组的把手60调整钢丝绳56的长度，根据需要测试的气压值对竖直轴51在无人机Z轴上的高度进行调整，待竖直轴51高度确定后整个提升机构5保持静止状态；然后，通过设置在客户端的外部测试系统对飞控板34进行控制，通过飞控板34按照预设参数控制不同位置的马达模组41以不同转速进行转动；同时，飞控板34还将测试主体4的实际飞行姿态信息反馈至测试系统，以便测试系统根据测试主体4的实际飞行姿态和预先设定的飞行姿态信息对无人机的飞行能力进行分析对比，进而实现对无人自飞行姿态的校准及补偿等。

通过上述描述可知，本发明提供的无人机调节测试装置，能够解决研发阶段的无人机校准问题，提高无人机的飞行精度及生产合格率。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的无人机调节测试装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的无人机调节测试装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种无人机调节测试装置，其特征在于，包括机台、固定在所述机台上的提升机构、设置在所述提升机构端部的万向节，以及固定在所述万向节上的飞控板模组和测试主体；其中，

所述飞控板模组包括固定在所述万向节上的支撑架和限位在所述支撑架内的飞控板；

所述测试主体包括固定在所述万向节上的测试托架以及固定在所述测试托架上的马达模组；

所述提升机构用于调节所述万向节在竖直方向上的高度，所述飞控板用于控制所述马达模组动作，以实现所述马达模组在所述万向节上的姿态调整；

所述机台包括机架、位于所述机架上的第一平台、设置在所述第一平台上的第二平台，以及设置在所述第二平台上的第三平台；

所述提升机构包括钢丝绳、过渡轮、与所述万向节固定连接的竖直轴、设置在所述竖直轴远离所述万向节一端的支撑轮组，以及设置在所述机架上的绕线模组；其中，所述钢丝绳的一端缠绕在所述绕线模组上，另一端依次通过所述过渡轮和所述支撑轮组后固定在所述第一平台的下方。

2.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述飞控板与外部测试系统连接，所述外部测试系统通过所述飞控板对所述马达模组的飞行姿态进行预先设定，并接收所述飞控板反馈的所述马达模组的实际飞行姿态。

3.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述测试托架为环形结构，在所述测试托架上设置有均匀分布的马达支撑臂，所述马达模组固定在所述马达支撑臂上。

4.如权利要求3所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述马达模组包括固定在所述马达支撑臂上的马达托板、固定在所述马达托板上的马达、与所述马达固定连接的桨叶，以及罩设在所述马达及所述桨叶外侧的护罩；

在所述护罩上设置有护网。

5.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述支撑架包括固定在所述万向节上的连接板、与所述连接板固定连接的支撑板、设置在所述支撑板上的承板，以及与所述承板平行设置的护板；

所述飞控板限位固定在所述承板与所述护板之间。

6.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述第一平台、所述第二平台和所述第三平台相互平行。

7.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述绕线模组包括转轴、固定在所述转轴上的把手、棘轮和挡扣；

所述钢丝绳缠绕在所述转轴上，所述把手用于带动所述转轴和所述棘轮转动，所述挡扣用于控制所述棘轮和所述转轴的转动方向。

8.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

在所述竖直轴外侧套设有上保持环、下保持环和保险扣；

所述上保持环限位固定在所述第三平台上，所述下保持环限位固定在所述第一平台上，所述保险扣限位在所述第二平台上。

9.如权利要求1所述的无人机调节测试装置，其特征在于，

所述马达模组在所述万向节上的姿态调整包括所述马达模组绕X轴方向上的滚动、绕Y轴方向上的倾斜以及绕Z轴方向上的旋转；

所述马达模组的滚动角度范围为±45°，倾斜角度范围为±45°，旋转角度范围为±360°。

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