CN108776006A - 一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法 - Google Patents
一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，包括通过将小型旋翼无人机巡检系统放置在水平角度测量器中测量其水平方向最大旋转角度、水平方向最大旋转角速度以检验小型旋翼无人机巡检系统水平转动性能的过程和通过将小型旋翼无人机巡检系统放置在垂直角度测量器中测量其垂直方向最大旋转角度、垂直方向最大旋转角速度以检验小型旋翼无人机巡检系统垂直转动性能的过程，与现有技术相比，本发明通过设置带有刻度的水平角度测量器和垂直角度测量器，能够准确快速地确定转动时最大范围的起始位置和终止位置，并利用其可见光相机实时记录，避免了因为肉眼观测带来的位置难以观测、记录不准确等缺陷，确保了数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及输变电设备运行管理领域，具体而言，涉及一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法。
背景技术
目前，测量无人机巡检设备的转动范围和转动角速度，需要操作无人机的巡检设备进行转动，使其转动到至最大范围处停止，再用量角器等仪器测量此时的角度。由于巡检设备一般挂载在无人机机体正下方，用肉眼在空间上难以确定其转到最大范围的起始位置和终止位置，因此测量难度较大。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，旨在解决现有技术中由于无法精准确定无人机旋转时的起始位置和终止位置而造成测量不准确的技术问题。
本发明提出了一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，包括通过将所述小型旋翼无人机巡检系统放置在水平角度测量器中测量其水平方向最大旋转角度、水平方向最大旋转角速度以检验所述小型旋翼无人机巡检系统水平转动性能的过程和通过将所述小型旋翼无人机巡检系统放置在垂直角度测量器中测量其垂直方向最大旋转角度、垂直方向最大旋转角速度以检验所述小型旋翼无人机巡检系统垂直转动性能的过程。
进一步地，所述水平转动性能检验过程包括以下步骤：
步骤a1：将巡检设备搭载在小型旋翼无人机上；
步骤a2：将小型旋翼无人机放置在水平角度测量器中，使其巡检设备的水平转动轴与水平角度测量器的刻度中心重合；
步骤a3：将巡检设备通电，使巡检设备的视场中心对准0°位置；
步骤a4：控制巡检设备分别沿顺时针和逆时针方向水平转动至极限值，测量并记录巡检设备视场中心所对准的角度位置；
步骤a5：将巡检设备视场中心对准0°位置，控制巡检设备以最大角速度沿顺时针或逆时针方向水平转动至极限值后停止，测量并记录巡检设备视场中心起始位置、终止位置和转动时间，并计算出水平方向最大旋转角速度。
进一步地，所述垂直转动性能检验过程包括以下步骤：
步骤b1：将巡检设备搭载在小型旋翼无人机上；
步骤b2：将小型旋翼无人机放置在垂直角度测量器中，使其巡检设备的垂直转动轴与垂直角度测量器的刻度中心重合；
步骤b3：将巡检设备通电，使巡检设备的视场中心对准0°位置；
步骤b4：控制巡检设备分别沿顺时针和逆时针方向垂直转动至极限值，测量并记录巡检设备视场中心所对准的角度位置；
步骤b5：将巡检设备视场中心对准0°位置，控制巡检设备以最大角速度沿顺时针或逆时针方向垂直转动至极限值后停止，测量并记录巡检设备视场中心起始位置、终止位置和转动时间，并计算出垂直方向最大旋转角速度。
进一步地，若某方向转动范围大于360°，则需在该方向连续转动2圈及以上。
进一步地，所述小型旋翼无人机巡检设备可通过垫高板进行垫高。
进一步地，所述水平角度测量器为圆环柱状结构，所述水平角度测量器内侧设置有0～360°刻度，所述0°刻度和360°刻度重合。
进一步地，所述垂直角度测量器为圆环柱状结构，所述垂直角度测量器内侧设置有0～±180°刻度，所述180°刻度和﹣180°刻度重合。
进一步地，所述刻度均匀分布，所述刻度的精度为1°，每10°设置成一个长刻度，每5°设置成一个中刻度。
进一步地，所述水平角度测量器水平设置，所述水平角度测量器的内径为2000mm，高度为400mm，所述刻度设置在300mm高度处。
进一步地，所述垂直角度测量器竖直设置，所述垂直角度测量器的内径为2000mm，宽度为300mm，所述刻度设置在150mm宽度处。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法通过设置带有刻度的水平角度测量器和垂直角度测量器，能够准确快速地确定转动时最大范围的起始位置和终止位置，并利用其可见光相机实时记录，避免了因为肉眼观测带来的位置难以观测、记录不准确等缺陷，确保了数据的准确性。
进一步地，本发明通过测量小型旋翼无人机巡检系统的水平最大旋转角度、水平最大旋转角速度评估小型旋翼无人机巡检系统的水平转动性能，通过测量小型旋翼无人机巡检系统的垂直最大旋转角度、垂直最大旋转角速度评估小型旋翼无人机巡检系统的垂直转动性能，评估全面。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的小型旋翼无人机巡检系统转动性能测量的结构框图；
图2为本发明实施例提供的水平转动性能测量过程的流程图；
图3为本发明实施例提供的垂直转动性能测量过程的流程图；
图4为本发明实施例提供的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法的水平角度测量器使用时的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法的垂直角度测量器使用时的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的刻度整体效果图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，其为本发明实施例提供的小型旋翼无人机巡检系统转动性能测量的结构框图，包括通过将小型旋翼无人机巡检系统放置在水平角度测量器中测量其水平方向最大旋转角度、水平方向最大旋转角速度以检验小型旋翼无人机巡检系统水平转动性能的过程和通过将小型旋翼无人机巡检系统放置在垂直角度测量器中测量其垂直方向最大旋转角度、垂直方向最大旋转角速度以检验小型旋翼无人机巡检系统垂直转动性能的过程。在本实施例中，水平角度测量器和垂直角度测量器上设置有刻度，通过其上刻度可快速准确地确定转到的最大范围的起始位置和终止位置，并利用其可见光相机实时记录，避免了因为肉眼观测带来的位置难以观测、记录不准确等缺陷。
具体而言，水平角度测量器整体结构是一个上下底均镂空的圆环柱体，水平设置，内径为2000mm，高度为400mm，柱体厚度为15mm。考虑到大部分试验无人机成像设备的离地高度为100～250mm，极个别机型能达到300mm，因而刻度设置在300mm高度处。水平角度测量器的内侧壁均匀设置有0～360°刻度，其中0°和360°重合，水平角度测量器的刻度精度为1°，其中每10°设置成一个长刻度，每5°设置成一个中刻度，每个小刻度长50mm，每个中刻度长75mm，每个大刻度长100mm。
具体而言，垂直角度测量器整体结构是一个上下底均镂空的圆环柱体，竖直设置，内径为2000mm，宽度为300mm，柱体厚度为25mm。刻度设置在圆环柱体中间，即150mm高度处。垂直角度测量器的内侧壁均匀设置有0～±180°刻度，顺时针为0°、90°、180°，逆时针为0°、﹣90°、﹣180°，其中180°和﹣180°刻度重合，垂直角度测量器的刻度精度为1°，其中每10°设置成一个长刻度，每5°设置成一个中刻度，每个小刻度长50mm，每个中刻度长75mm，每个大刻度长100mm。
作为一种优选实施例，为了清晰观测无人机的转动性能，方便角度测量器的储存搬运，水平角度测量器和垂直角度测量器均选用亚克力作为测量器的主材质。
参阅图2，其为本发明实施例提供的水平转动性能测量过程的流程图，包括如下步骤：
步骤A1：将巡检设备搭载在小型旋翼无人机上；
步骤A2：将小型旋翼无人机放置在水平角度测量器中，使其巡检设备的水平转动轴与水平角度测量器的刻度中心重合；
步骤A3：将巡检设备通电，使巡检设备的视场中心对准0°位置；
步骤A4：控制巡检设备分别沿顺时针和逆时针方向水平转动至极限值，测量并记录巡检设备视场中心所对准的角度位置，若某方向水平转动范围大于360°，则需在该方向连续转动2圈及以上。
步骤A5：将巡检设备视场中心对准0°位置，控制巡检设备以最大角速度沿顺时针或逆时针方向水平转动至极限值后停止，测量并记录巡检设备视场中心起始位置、终止位置和转动时间，并计算出水平方向最大旋转角速度。
作为一种优选实施例，为了测量结果的准确性，步骤A5可重复多次，最后取平均值，降低测量过程中的误差。
参阅图3，其本发明实施例提供的垂直转动性能测量过程的流程图；包括如下步骤：
步骤B1：将巡检设备搭载在小型旋翼无人机上；
步骤B2：将小型旋翼无人机放置在垂直角度测量器中，使其巡检设备的垂直转动轴与垂直角度测量器的刻度中心重合；
步骤B3：将巡检设备通电，使巡检设备的视场中心对准0°位置；
步骤B4：控制巡检设备分别沿顺时针和逆时针方向垂直转动至极限值，测量并记录巡检设备视场中心所对准的角度位置，若某方向垂直转动范围大于360°，则需在该方向连续转动2圈及以上。
步骤B5：将巡检设备视场中心对准0°位置，控制巡检设备以最大角速度沿顺时针或逆时针方向垂直转动至极限值后停止，测量并记录巡检设备视场中心起始位置、终止位置和转动时间，并计算出垂直方向最大旋转角速度。
作为一种优选实施例，为了测量结果的准确性，步骤B5可重复多次，最后取平均值，降低测量过程中的误差。
在本实施例中，由于小型旋翼无人机巡检设备高度不同，小型旋翼无人机的旋转轴与角度测量器的刻度中心重合需要进行调整，因此需要垫高板进行垫高，垫高板具有不同的厚度。
具体而言，垫高板为亚克力板，为了同无人机成像设备离地高度及刻度高度配合，亚克力板的厚度具有一定的梯度，通过不同厚度的亚克力板来调整小型旋翼无人机巡检设备高度，亚克力板的规格为250mm*500mm，10mm厚度的亚克力板设置4块、20mm厚度的亚克力板设置2块、50mm厚度的亚克力板设置2块、100mm厚度的亚克力板设置1块、200mm厚度的亚克力板设置1块，通过不同厚度的亚克力板之间的组合，可以对无人机成像设备进行不同高度的垫高。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，包括通过将所述小型旋翼无人机巡检系统放置在水平角度测量器中测量其水平方向最大旋转角度、水平方向最大旋转角速度以检验所述小型旋翼无人机巡检系统水平转动性能的过程和通过将所述小型旋翼无人机巡检系统放置在垂直角度测量器中测量其垂直方向最大旋转角度、垂直方向最大旋转角速度以检验所述小型旋翼无人机巡检系统垂直转动性能的过程。
2.根据权利要求1所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述水平转动性能检验过程包括以下步骤：
步骤a1：将巡检设备搭载在小型旋翼无人机上；
步骤a2：将小型旋翼无人机放置在水平角度测量器中，使其巡检设备的水平转动轴与水平角度测量器的刻度中心重合；
步骤a3：将巡检设备通电，使巡检设备的视场中心对准0°位置；
步骤a4：控制巡检设备分别沿顺时针和逆时针方向水平转动至极限值，测量并记录巡检设备视场中心所对准的角度位置；
步骤a5：将巡检设备视场中心对准0°位置，控制巡检设备以最大角速度沿顺时针或逆时针方向水平转动至极限值后停止，测量并记录巡检设备视场中心起始位置、终止位置和转动时间，并计算出水平方向最大旋转角速度。
3.根据权利要求1所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述垂直转动性能检验过程包括以下步骤：
步骤b1：将巡检设备搭载在小型旋翼无人机上；
步骤b2：将小型旋翼无人机放置在垂直角度测量器中，使其巡检设备的垂直转动轴与垂直角度测量器的刻度中心重合；
步骤b3：将巡检设备通电，使巡检设备的视场中心对准0°位置；
步骤b4：控制巡检设备分别沿顺时针和逆时针方向垂直转动至极限值，测量并记录巡检设备视场中心所对准的角度位置；
步骤b5：将巡检设备视场中心对准0°位置，控制巡检设备以最大角速度沿顺时针或逆时针方向垂直转动至极限值后停止，测量并记录巡检设备视场中心起始位置、终止位置和转动时间，并计算出垂直方向最大旋转角速度。
4.根据权利要求2-3任一项所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，若某方向转动范围大于360°，则需在该方向连续转动2圈及以上。
5.根据权利要求2-3任一项所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述小型旋翼无人机巡检设备可通过垫高板进行垫高。
6.根据权利要求1所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述水平角度测量器为圆环柱状结构，所述水平角度测量器内侧设置有0～360°刻度，所述0°刻度和360°刻度重合。
7.根据权利要求1所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述垂直角度测量器为圆环柱状结构，所述垂直角度测量器内侧设置有0～±180°刻度，所述180°刻度和﹣180°刻度重合。
8.根据权利要求6或7任一项所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述刻度均匀分布，所述刻度的精度为1°，每10°设置成一个长刻度，每5°设置成一个中刻度。
9.根据权利要求6所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述水平角度测量器水平设置，所述水平角度测量器的内径为2000mm，高度为400mm，所述刻度设置在300mm高度处。
10.根据权利要求7所述的小型旋翼无人机巡检系统转动性能试验方法，其特征在于，所述垂直角度测量器竖直设置，所述垂直角度测量器的内径为2000mm，宽度为300mm，所述刻度设置在150mm宽度处。
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