CN109436376A - 用于无人机螺旋桨拉力测试的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于无人机螺旋桨拉力测试的装置及其方法，该装置包括滑动结构、滑杆以及拉力检测结构，滑动结构滑动连接与滑杆上，滑杆上设有支撑座，拉力检测结构的一端与滑动结构的下端连接，拉力检测结构的一端与支撑座连接，滑动结构的上端连接有无人机螺旋桨，通过无人螺旋桨工作时产生的拉力带动滑动结构在滑杆上滑动，滑动结构的滑动对拉力检测结构产生拉力，以得到无人机螺旋桨拉力。本发明由拉力检测结构检测该作用力的大小，前期会调整安装座与滑动座之间的间距，使其近似模拟实际无人机螺旋桨两个桨叶之间距离并保持安全距离，准确获取拉力参数，且结构简单，操作方便。

Description

用于无人机螺旋桨拉力测试的装置及其方法

技术领域

本发明涉及无人机，更具体地说是指用于无人机螺旋桨拉力测试的装置及其方法。

背景技术

无人机目前已经在行业中得到广泛的应用，植保、架线、消防、通信等市场都有庞大的资源消费需求，因此全国很多企业都在设计无人机。作为设计人员通常在前期需要对无人机平台结构进行合理的规划，无人机机臂采用单轴单桨设计还是单轴正反桨设计，因为这两种设计方式产生的效果完全不一样，无论采用那种方式设计都离不开无人机电机和螺旋桨。因技术困难和节约成本通常电机和螺旋桨都在市场上购买成熟的产品，购买的产品是否满足要求，或者市场上提供的拉力参数是否准确都需要测试验证，这些关键参数的准确性经常关系到后期无人机平台设计的成功与否。

目前对于单轴单桨或者单轴正反桨的螺旋桨拉力的测试，一般是利用弹簧带动滑动底座，该滑动底座上安装螺旋桨，通过计算弹簧的伸缩量和自身的弹力系数，计算获取螺旋桨拉力，但是这种结构无法准确地获取拉力参数，只能估算大概值，且很难确保在螺旋桨未开始工作时弹簧处于原长状态，其测试环境很难近似实际环境，导致测试不准确。

因此，有必要设计一种新的装置，实现准确地获取拉力参数，且结构简单，操作方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供用于无人机螺旋桨拉力测试的装置及其方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，包括滑动结构、滑杆以及拉力检测结构，所述滑动结构滑动连接与所述滑杆上，所述滑杆上设有支撑座，所述拉力检测结构的一端与所述滑动结构的下端连接，所述拉力检测结构的一端与所述支撑座连接，所述滑动结构的上端连接有无人机螺旋桨，通过无人螺旋桨工作时产生的拉力带动滑动结构在所述滑杆上滑动，滑动结构的滑动对拉力检测结构产生拉力，以得到无人机螺旋桨拉力。

其进一步技术方案为：所述滑动结构包括底板、滑动连接组件以及滑轨块，所述滑动连接组件连接于所述底板的上端，且所述滑轨块连接于所述底板的下端，所述滑轨块与所述滑杆滑动连接，所述滑动连接组件与所述无人机螺旋桨连接，所述底板与所述拉力检测结构连接。

其进一步技术方案为：所述滑动连接组件包括丝杠、滑动座以及两个安装座，两个所述安装座分别位于所述底板的左侧以及右侧，所述丝杠的两端分别对应插设在两个所述安装座内，所述滑动座位于两个所述安装座之间，且所述滑动座与所述丝杠滑动连接，所述无人机螺旋桨包括正桨以及反桨，所述正桨通过无人机机臂与其中一个所述安装座连接，所述反桨通过无人机机臂与滑动座连接。

其进一步技术方案为：所述滑动座以及与所述无人机机臂连接的安装座上分别设有悬臂安装架。

其进一步技术方案为：所述丝杠的外端延伸至所述安装座外，形成调节段，所述调节段上插设有摇杆。

其进一步技术方案为：所述拉力检测结构包括张力传感器，所述张力传感器靠近所述支撑座的一端通过连接件与所述支撑座连接。

其进一步技术方案为：所述装置还包括支架，所述滑杆的两端分别通过连接座与所述支架连接。

其进一步技术方案为：所述滑杆的个数为至少两个。

其进一步技术方案为：所述连接件包括U型连接环。

本发明还提供了用于无人机螺旋桨拉力测试的方法，包括：

将电机与无人机螺旋桨连接后分别装于无人机机臂上；

将无人机螺旋桨的正桨以及反桨分别与无人机机臂连接；

将装有正桨的无人机机臂插设在安装座上的悬臂安装架上；

将装有反桨的无人机机臂插设在滑动座上的悬臂安装架上；

调节摇杆，使丝杠带动滑动座移动，调节到安装座与滑动座之间有合理的距离；

驱动无人机螺旋桨工作，空气对无人机螺旋桨产生反作用力；

在反作用力的作用下底板会背向拉力检测结构一侧移动，使其拉力检测结构拉紧；

当无人机螺旋桨旋转稳定时，读取拉力检测结构上的数值，以得到无人机螺旋桨拉力。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置滑动结构、滑杆以及拉力检测结构，由位于安装座上的正桨以及位于滑动座上的反桨在工作时，受到空气作用而产生的反作用力，带动底板下的滑轨块在滑杆上滑动，底板滑动过程会作用于拉力检测结构，从而由拉力检测结构检测该作用力的大小，从而得知无人机螺旋桨拉力的大小，且前期会调整安装座与滑动座之间的间距，使其近似模拟实际无人机螺旋桨两个桨叶之间距离并保持安全距离，从而准确获取拉力参数，且结构简单，操作方便。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例提供的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置的立体结构示意图一；

图2为本发明具体实施例提供的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置的立体结构示意图二；

图3为本发明具体实施例提供的滑动结构的立体结构示意图(包括无人机螺旋桨)；

图4为本发明具体实施例提供的滑动结构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1～4所示的具体实施例，本实施例提供的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，可以运用在无人机的生产过程中，实现准确地获取拉力参数，且结构简单，操作方便。

请参阅图1与图2，该用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，包括滑动结构、滑杆40以及拉力检测结构，滑动结构滑动连接与滑杆40上，滑杆40上设有支撑座33，拉力检测结构的一端与滑动结构的下端连接，拉力检测结构的一端与支撑座33连接，滑动结构的上端连接有无人机螺旋桨，通过无人螺旋桨工作时产生的拉力带动滑动结构在滑杆40上滑动，滑动结构的滑动对拉力检测结构产生拉力，以得到无人机螺旋桨拉力。

利用无人机螺旋桨正常工作时产生的反作用力，带动滑动结构在滑杆40上滑动，而拉力检测结构一端与支撑座33固定连接，另外一端与滑动结构连接，当滑动结构滑动时，该拉力检测结构会被拉紧或放松，进而通过该拉力检测结构检测到自身受到的作用力，作为无人机螺旋桨的拉力，直接呈现拉力值，实现准确地获取拉力参数，且结构简单，操作方便。

在一实施例中，请参阅图2，上述的滑动结构包括底板24、滑动连接组件以及滑轨块26，滑动连接组件连接于底板24的上端，且滑轨块26连接于底板24的下端，滑轨块26与滑杆40滑动连接，滑动连接组件与无人机螺旋桨连接，底板24与拉力检测结构连接。

更进一步地，上述的滑动连接组件包括丝杠21、滑动座23以及两个安装座22，两个安装座22分别位于底板24的左侧以及右侧，丝杠21的两端分别对应插设在两个安装座22内，滑动座23位于两个安装座22之间，且滑动座23与丝杠21滑动连接，无人机螺旋桨包括正桨11以及反桨10，正桨11通过无人机机臂12与其中一个安装座22连接，反桨10通过无人机机臂12与滑动座23连接。

通过其中一个安装座22以及滑动座23与无人机螺旋桨连接，将无人机螺旋桨工作时受到空气的反作用力，作用于其中一个安装座22以及滑动座23上，进而作用到底板24上，借助滑轨块26实现在滑杆40上滑动，结构简单，且操作方便。

在一实施例中，请参阅图3，上述的滑动座23以及与无人机机臂12连接的安装座22上分别设有悬臂安装架13。

该悬臂安装架13与上述的无人机机臂12采用螺丝等紧固件连接，拆装均方便。

另外，无人机机臂12靠近悬臂安装架13的一端还连接有锁紧扣，该锁紧扣将悬臂安装架13与无人机机臂12紧固连接。

另外，丝杠21的外端延伸至安装座22外，形成调节段211，调节段211上插设有摇杆212。通过摇杆212调节滑动座23与安装座22的距离，从而调整正桨11与反桨10之间的距离，使其达到实际使用过程中无人机上两个桨之间的距离，从而提高测试的准确率。

更进一步地，上述的两个安装座22之间还连接有两个光轴25，滑动座23分别与两个光轴25连接，且两个光轴25分别与丝杠21平行布置，以平衡滑动座23的稳定性。另外，丝杠21分别与安装座22以及滑动座23采用轴承连接。

在一实施例中，请参阅图1，上述的拉力检测结构包括张力传感器30，张力传感器30靠近支撑座33的一端通过连接件32与支撑座33连接。

在本实施例中，上述的滑杆40的个数为至少两个。

在本实施例中，上述的连接件32包括U型连接环。

每个滑杆40上都设置有支撑座33，为了提高拉力检测结构的稳定，采用U型连接环与多个支撑座33连接，可提高拉力检测结构的稳定性，进而提高整个测试的准确率。

在一实施例中，请参阅图1，上述的装置还包括支架50，滑杆40的两端分别通过连接座与支架50连接。

该连接座上设有通孔，连接座的上端还设有一通槽，该通槽与该通孔连通，实现调节通孔的大小，可以满足不同大小的滑杆40与连接座的连接。

该支架50的下端设有调节脚垫51，所述支架50的下端四个端脚分别设有螺纹孔，该调节脚垫51的上端设有调节杆52，该调节杆52的外周设有螺纹，调节杆52插设在所述螺纹孔内，通过螺纹与螺纹孔配合，进而达到连接滑动结构的角度调节，以更加使得测试环境更加贴近无人机运行过程的实际环境，从而准确地获取拉力参数。

请参阅图1，该张力传感器30的两端分别连接有吊环31，张力传感器30靠近底板24一端的吊环31通过紧固件与底板24连接，张力传感器30靠近支撑座33的吊环31与连接件32连接。

上述的支撑座33的一端朝内延伸有连接段，该连接段上设有安装孔，连接件32插设在所述安装孔内，支撑座33远离连接段的一端设有开口，以形成调节的缺口，适用于某一范围内的光轴25穿过。

在单轴正反桨10的无人机螺旋桨在测试时可以通过旋转摇杆212使丝杠21转动来调节安装座22以及滑动座23之间间距，即正桨11与反桨10之间间距，安装座22以及滑动座23之间距离的调节可以近似模拟实际无人机单轴反桨10之间距离并保持安全距离。

本装置还包括动力源，该动力源位于支架50上。在本实施例中，动力源包括但不局限于电机。

另外，该装置还包括显示屏，该显示屏与张力传感器30连接。单轴正反桨10的电机产生拉力使底板24移动拉紧张力传感器30，张力传感器30感应到的张力数值传输到显示屏，测试人员可以读出拉力数据。通电电机带动无人机螺旋桨高速转动，产生拉力。

上述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，通过设置滑动结构、滑杆40以及拉力检测结构，由位于安装座22上的正桨11以及位于滑动座23上的反桨10在工作时，受到空气作用而产生的反作用力，带动底板24下的滑轨块26在滑杆40上滑动，底板24滑动过程会作用于拉力检测结构，从而由拉力检测结构检测该作用力的大小，从而得知无人机螺旋桨拉力的大小，且前期会调整安装座22与滑动座23之间的间距，使其近似模拟实际无人机螺旋桨两个桨叶之间距离并保持安全距离，从而准确获取拉力参数，且结构简单，操作方便。

在一实施例中，还提供了用于无人机螺旋桨拉力测试的方法，包括：

将电机与无人机螺旋桨连接后分别装于无人机机臂12上；

将无人机螺旋桨的正桨11以及反桨10分别与无人机机臂12连接；

将装有正桨11的无人机机臂12插设在安装座22上的悬臂安装架13上；

将装有反桨10的无人机机臂12插设在滑动座23上的悬臂安装架13上；

调节摇杆212，使丝杠21带动滑动座23移动，调节到安装座22与滑动座23之间有合理的距离；

驱动无人机螺旋桨工作，空气对无人机螺旋桨产生反作用力；

在反作用力的作用下底板24会背向拉力检测结构一侧移动，使其拉力检测结构拉紧；

当无人机螺旋桨旋转稳定时，读取拉力检测结构上的数值，以得到无人机螺旋桨拉力。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，包括滑动结构、滑杆以及拉力检测结构，所述滑动结构滑动连接与所述滑杆上，所述滑杆上设有支撑座，所述拉力检测结构的一端与所述滑动结构的下端连接，所述拉力检测结构的一端与所述支撑座连接，所述滑动结构的上端连接有无人机螺旋桨，通过无人螺旋桨工作时产生的拉力带动滑动结构在所述滑杆上滑动，滑动结构的滑动对拉力检测结构产生拉力，以得到无人机螺旋桨拉力。

2.根据权利要求1所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述滑动结构包括底板、滑动连接组件以及滑轨块，所述滑动连接组件连接于所述底板的上端，且所述滑轨块连接于所述底板的下端，所述滑轨块与所述滑杆滑动连接，所述滑动连接组件与所述无人机螺旋桨连接，所述底板与所述拉力检测结构连接。

3.根据权利要求2所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述滑动连接组件包括丝杠、滑动座以及两个安装座，两个所述安装座分别位于所述底板的左侧以及右侧，所述丝杠的两端分别对应插设在两个所述安装座内，所述滑动座位于两个所述安装座之间，且所述滑动座与所述丝杠滑动连接，所述无人机螺旋桨包括正桨以及反桨，所述正桨通过无人机机臂与其中一个所述安装座连接，所述反桨通过无人机机臂与滑动座连接。

4.根据权利要求3所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述滑动座以及与所述无人机机臂连接的安装座上分别设有悬臂安装架。

5.根据权利要求4所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述丝杠的外端延伸至所述安装座外，形成调节段，所述调节段上插设有摇杆。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述拉力检测结构包括张力传感器，所述张力传感器靠近所述支撑座的一端通过连接件与所述支撑座连接。

7.根据权利要求6所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述装置还包括支架，所述滑杆的两端分别通过连接座与所述支架连接。

8.根据权利要求7所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述滑杆的个数为至少两个。

9.根据权利要求6所述的用于无人机螺旋桨拉力测试的装置，其特征在于，所述连接件包括U型连接环。

10.用于无人机螺旋桨拉力测试的方法，其特征在于，包括：

将电机与无人机螺旋桨连接后分别装于无人机机臂上；

将无人机螺旋桨的正桨以及反桨分别与无人机机臂连接；

将装有正桨的无人机机臂插设在安装座上的悬臂安装架上；

将装有反桨的无人机机臂插设在滑动座上的悬臂安装架上；

调节摇杆，使丝杠带动滑动座移动，调节到安装座与滑动座之间有合理的距离；

驱动无人机螺旋桨工作，空气对无人机螺旋桨产生反作用力；

在反作用力的作用下底板会背向拉力检测结构一侧移动，使其拉力检测结构拉紧；

当无人机螺旋桨旋转稳定时，读取拉力检测结构上的数值，以得到无人机螺旋桨拉力。