CN110937137A - 模块化无人机静力试验台架及试验方法 - Google Patents

模块化无人机静力试验台架及试验方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种模块化无人机静力试验台架,包括:至少一个机身固定组件,所述机身固定组件用于支撑并固定待测无人机;至少一个加载测量组件,所述加载测量组件分别对应设置于无人机的测试加载位点,每个加载测量组件包括至少一种无人机测试传感器;至少一个通用底座组件,所述至少一个机身固定组件及至少一个加载测量组件可拆卸地连接于所述通用底座组件。通过采用模块化组件构建测试台架,使得测试台架适用于各种型号的无人机;同时能够精确确定静力加载位置,并控制加载力的大小和加载点的位置,提高试验精度和测试结果可信度。

Description

模块化无人机静力试验台架及试验方法
技术领域
本公开涉及无人机测试领域,尤其涉及一种模块化无人机静力试验台架及试验方法。
背景技术
地面静力试验是无人机研制过程中非常重要的测试。通过静力试验,设计人员可以确保无人机机体结构可以承受飞行过程中的各种过载和冲击,具有足够的结构可靠性,还可以在静力试验中发现机身结构设计的缺陷,在无人机试飞前加以完善。但是现有的专用静力试验设备只能适用于特定外形和尺寸的大型载人航空器,无人机普遍整体尺寸较小,且外形多种多样,不适用于传统的静力试验装置。目前每个机型的静力试验都需要专门设计制造相应的测试台架设备,不仅时间和资金成本较高,还会占用很大的空间。常用的配重加载试验形式,加载和测量的精度都比较低,同时试验人员的劳动强度非常大。因此,亟需一种可适配不同机型的、具有较高精度的无人机静力试验台架。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开提供了一种模块化无人机静力试验台架及试验方法,以至少部分解决以上所提出的技术问题。
(二)技术方案
根据本公开的一个方面,提供了一种模块化无人机静力试验台架,包括:
至少一个机身固定组件,所述机身固定组件用于支撑并固定待测无人机;
至少一个加载测量组件,所述加载测量组件分别对应设置于无人机的测试加载位点,每个加载测量组件包括至少一种无人机测试传感器;
至少一个通用底座组件,所述至少一个机身固定组件及至少一个加载测量组件可拆卸地连接于所述通用底座组件。
在一些实施例中,所述加载测量组件包括:
测量支架,所述测量支架与所述待测无人机的测试加载位点相接触,用于在测试过程中对无人机进行检测;
加载推杆,所述加载推杆可拆卸地连接于所述通用底座组件上,并与所述测量支架相连接,所述加载推杆包括可动部,用于提供无人机测试的加载载荷。
在一些实施例中,所述测量支架上设置有力传感器,用于检测所述待测无人机测试时承受的加载力。
在一些实施例中,所述加载推杆上设置有第一位移检测装置,用于确定加载位点的竖直位置。
在一些实施例中,所述第一位移检测装置为标尺,所述标尺设置于所述加载推杆的可动部。
在一些实施例中,所述加载推杆滑动连接于所述通用底座组件。
在一些实施例中,所述机身固定组件包括:
机身安装托架,所述机身安装托架设置有固定机身的机身紧固件,用于承托无人机的机身;
立柱,所述立柱可拆卸地连接于所述通用底座组件上,并用于固定支撑所述机身安装托架。
在一些实施例中,所述机身紧固件可拆卸地连接于所述机身安装托架,并环绕所述待测无人机设置。
在一些实施例中,所述立柱滑动连接于所述通用底座组件。
在一些实施例中,所述通用底座组件包括:
底座框架,用于构成待测无人机测试的试验台架;
可移动支架,所述可移动支架可拆卸地连接于所述底座框架,并与所述加载测量组件或机身固定组件可拆卸连接,所述可移动支架在所述底座框架所在平面上的横向和/或纵向方向上位置可调。
在一些实施例中,所述底座框架上设置有第二位移检测装置,用于检测所述可移动支架在所述底座框架的所在平面横向和/或纵向方向上的位置。
在一些实施例中,所述底座框架上设置有滑轨,所述可移动支架滑动连接于所述底座框架的滑轨上。
在一些实施例中,所述第二位移检测装置为标尺,所述标尺设置于所述底座框架的滑轨上。
在一些实施例中,所述可移动支架上还设置有:
固定槽,用于与所述加载测量组件或机身固定组件的固定卡件相配合,实现可拆卸连接;
加劲筋,垂直连接于所述固定槽侧壁及可移动支架上表面,用于对所述固定槽的强度进行增强。
在一些实施例中,所述底座框架为方形框架,所述可移动支架呈U形,所述U形的两边分别支撑于所述方形框架的对边上。
在一些实施例中,所述底座框架的侧壁设置有连接孔,多个所述底座框架通过所述连接孔拼接构成待测无人机测试的试验台架。
在一些实施例中,所述底座框架底部还设置有带刹车的万向轮。
根据本公开的另一个方面,提供了一种无人机静力试验方法,采用如前所述的无人机静力试验台,包括:
所述根据待测试无人机的大小和静力测试加载方案,选择预定数量的机身固定组件和加载测量组件安装在相应数量的通用底座组件上,将所述通用底座组件通过侧壁的连接孔连接在一起,组成测试台架;
将无人机机身安装在机身固定组件的机身安装托架上,调整机身固定组件和加载测量组件在水平方向的位置,使测量支架位于预定的静力测试加载位点,并调整加载测量组件的加载推杆的可动部,使得测量支架与无人机表面加载位点接触而无力的作用;
开始静力测试,分别控制各加载推杆的可动部的伸缩量,使得各加载位点的加载力达到预定大小。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出,本公开模块化无人机静力试验台架及试验方法至少具有以下有益效果其中之一:
(1)通过采用模块化组件构建测试台架,使得测试台架适用于各种型号的无人机,不需要设计制造每个型号的无人机专用的测试台架;
(2)通过可移动支架能够精确确定静力加载位置,利用力传感器和标尺可精确控制加载力的大小和加载点的位置,提高试验精度和测试结果可信度;
(3)采用电动推杆进行静力加载,不需要提前准备大量配重,也避免反复搬运大量配重,降低操作人员的劳动强度与安全风险。
附图说明
图1为本公开实施例模块化无人机静力试验台架的结构示意图。
图2为本公开实施例机身固定组件的结构示意图。
图3为本公开实施例加载测量组件的结构示意图。
图4为本公开实施例通用底座组件的结构示意图。
【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
1-机身固定组件;2、加载测量组件;3-通用底座组件;4-待测无人机;101-机身安装托架;102-立柱;103-机身紧固件;104-承托组件;105-第一固定卡件;201-测量支架;202-加载推杆;203-第二固定卡件;204-驱动装置;301-底座框架;302-可移动支架;303-万向轮;304-固定槽;305-加劲筋;306-滑轨;307-连接孔。
具体实施方式
本公开提供了一种模块化无人机静力试验台架,包括:至少一个机身固定组件、至少一个加载测量组件,以及至少一个通用底座组件,所述机身固定组件用于支撑并固定待测无人机;所述加载测量组件分别对应设置于无人机的测试加载位点,每个加载测量组件包括至少一种无人机测试传感器;所述至少一个机身固定组件及至少一个加载测量组件可拆卸地连接于所述通用底座组件。
所述三种组件在台架中的数量不限,进行无人机静力试验时,根据无人机的形状尺寸和静力试验的加载方案,将所需数量的机身固定组件、加载测量组件和通用底座组件组装在一起,保证每一个加载测试位点都对应一个加载测量模块,且无人机的机身能够可靠地固定在若干个机身固定组件上。然后,按照加载方案分别依次调整各加载测量模块至合适位置,将加载测量组件调整到与无人机的加载位置相接触的状态,完成无人机静力测试试验。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述,其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上,本公开的各种实施例可以由许多不同形式实现,而不应被解释为限于此处所阐述的实施例;相对地,提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。
在本公开的一个示例性实施例中,提供了一种模块化无人机静力试验台架。图1为本公开实施例模块化无人机静力试验台架的结构示意图。如
图1所示,本公开模块化无人机静力试验台架包括一个机身固定组件1、三个加载测量组件2及四个通用底座组件3。其中,所述机身固定组件1设置于机身下方,用于支撑并固定待测无人机4;所述三个加载测量组件2分别对应设置于无人机4的测试加载位点,每个加载测量组件2包括至少一种无人机测试传感器;一个机身固定组件1及三个加载测量组件2可拆卸地连接于所述通用底座组件3。
图2为本公开实施例机身固定组件1的结构示意图。如图2所示,所述机身固定组件1包括机身安装托架101及立柱102,所述机身安装托架101设置有固定机身的机身紧固件103,用于承托无人机4的机身;所述立柱102可拆卸地连接于所述通用底座组件3上,并用于固定支撑所述机身安装托架101。
具体地,所述机身紧固件103可拆卸地连接于所述机身安装托架,并环绕所述待测无人机4设置。本实施例中,机身安装托架101为呈V字的托盘状,待测无人机4的机身容置于所述托盘的凹槽中,所述机身紧固件103为绑带,通过绑带环绕无人机4的机身使其固定于机身安装托架101上。
所述立柱102的顶端连接所述机身安装托架101,对其起到支撑作用。优选地,所述立柱102的顶端设置有与所述机身安装托架101形状相配合的承托组件104,使得所述机身安装托架101能够稳定地设置于所述立柱102的顶端。
所述立柱102的底端连接于所述通用底座组件3。具体地,所述立柱102的底端还设置有第一固定卡件105,用于与所述通用底座组件3的固定槽304配合,实现可拆卸连接。由此,可以灵活且方便地实现试验台架的搭建。
本实施例中,通过立柱102与所述通用底座组件3上的可移动支架302配合,可以将机身设置于合适的位置。在其他实施例中,所述立柱102还可以包括滑动部,直接与所述通用底座组件3滑动连接。
图3为本公开实施例加载测量组件2的结构示意图。如图3所示,所述加载测量组件2包括测量支架201及加载推杆202。加载测量组件2可对无人机4的不同位置施加所需载荷并测量加载位置的位移量。具体地,所述测量支架201设置于加载推杆202的顶端,与所述待测无人机4的测试加载位点相接触,用于在测试过程中对无人机4的加载力进行检测;所述加载推杆202可拆卸地连接于所述通用底座组件3上,并与所述测量支架201相连接,所述加载推杆202包括可动部,用于提供无人机测试的加载载荷。
优选地,所述加载推杆202为电动推杆,通过驱动装置204进行伸缩调整其竖直位置。具体地,所述驱动装置204为电机及减速器。由于采用电动推杆进行静力加载,不需要提前准备大量配重,也避免了反复搬运大量配重,降低了操作人员的劳动强度与安全风险。
出于设计强度考虑,所述测量支架201按类似等强度梁的形式设计。具体地,如图3所示,本实施例中,所述测量支架201为倒梯形,较长的底边靠近所述无人机4的测试加载点位,从而梯形的两侧可以起到加劲筋的作用,保证测量支架的设计强度。并且,所述测量支架201保持与所述无人机4的接触部位垂直,以保证加载静力的方向。
进一步的,测量支架201上设置有力传感器,用于测量加载力的大小。请参见图3,所述力传感器容置于测量支架201的方形空间内。加载推杆202的可动部在电机驱动下在竖直方向上伸缩移动,所述伸缩移动量通过第一位移检测装置确定。示例性的,所述第一位移检测装置为标尺,通过标尺测量伸缩位移,用于确定加载位点的竖直位置。
所述加载推杆202的底端连接于所述通用底座组件3。具体地,所述加载推杆202底端还设置有第二固定卡件203,用于与所述通用底座组件3的固定槽配合,实现可拆卸连接。
本实施例中,通过加载推杆202与所述通用底座组件3上的可移动支架302配合,可以将加载测量组件2设置于合适的位置,使得保证每一个加载位点都对应一个加载测量组件2。在其他实施例中,所述加载推杆202还可以包括滑动部,直接与所述通用底座组件3滑动连接。
图4为本公开实施例通用底座组件3的结构示意图。如图4所示,所述通用底座组件3包括底座框架301、可移动支架302及带刹车的万向轮303,所述底座框架301用于构成待测无人机测试的试验台架;所述可移动支架302可拆卸地连接于所述底座框架302,并与所述加载测量组件2或机身固定组件1可拆卸连接,所述可移动支架302在所述底座框架301所在平面上的横向和/或纵向方向上位置可调;底座框架301四角装有带刹车的万向轮303,方便移动无人机试验台架,同时利用刹车在无人机测试时进行位置固定。
为了确定加载测量组件2或机身固定组件1在底座框架301水平方向上的位置,在所述底座框架301上设置第二位移检测装置,用于检测所述可移动支架302在所述底座框架301的所在平面横向和/或纵向方向上的位置。
优选地,所述底座框架301上设置有横向和纵向的滑轨306,所述可移动支架302滑动连接于所述底座框架301的滑轨306上。采用标尺作为第二位移检测装置,并将所述标尺设置于所述底座框架301的滑轨306上,从而确定可移动支架302所承载的加载测量组件2或机身固定组件1的具体位置。本实施例中,所述底座框架301为方形框架,所述可移动支架302呈U形,所述U形的两边分别支撑于所述方形框架的对边的滑轨306上,从而可移动支架302能够在底座框架301上沿滑轨306滑动。
进一步的,所述可移动支架302上还设置有固定槽304与加劲筋305。其中,固定槽304用于与机身固定组件1的第一固定卡件105或所述加载测量组件2的第二固定卡件203相配合,实现可拆卸连接;加劲筋305垂直连接于所述固定槽304的侧壁及可移动支架302上表面,用于对所述固定槽304的强度进行增强。
为了满足不同测试方案及待测无人机4不同尺寸的需要,所述底座框架301的侧壁开设有连接孔307,可将多个通用底座组件3拼接在一起,组成测试台架。可以理解的是,根据测试的需要,可以选择合适数量的所述底座框架301通过所述连接孔307拼接构成待测无人机测试的试验台架。
在公开另一个示意性实施例中,提供了一种无人机静力试验方法,采用如前一实施例所述的无人机静力试验台,包括:
所述根据待测试无人机的大小和静力测试加载方案,选择合适数量的机身固定组件和加载测量组件安装在相应数量的通用底座组件上,将所述通用底座组件通过侧壁的连接孔连接在一起,组成测试台架,使用万向轮的刹车保证整个台架不会随意移动;
将无人机机身安装在机身固定组件的机身安装托架上,移动可移动动支架,调整机身固定组件和加载测量组件在水平方向的位置,使测量支架位于预定的静力测试加载位点,并调整加载测量组件的加载推杆的可动部,使得测量支架与无人机表面加载位点接触而无力的作用;
开始静力测试,分别控制各加载推杆的可动部的伸缩量,使得各加载位点的加载力达到预定大小,实现高效便捷的无人机静力测试。
为了达到简要说明的目的,上述实施例1中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
至此,已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是,在附图或说明书正文中,未绘示或描述的实现方式,均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式,并未进行详细说明。此外,上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式,本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
还需要说明的是,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例,而仅示意本公开实施例的内容。另外,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
再者,单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
此外,除非特别描述或必须依序发生的步骤,上述步骤的顺序并无限制于以上所列,且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用,即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且,在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个,在上面对本公开的示例性实施例的描述中,本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种模块化无人机静力试验台架,其特征在于,包括:
至少一个机身固定组件(1),所述机身固定组件(1)用于支撑并固定待测无人机(4);
至少一个加载测量组件(2),所述加载测量组件(2)分别对应设置于无人机(4)的测试加载位点,每个加载测量组件(2)包括至少一种无人机测试传感器;
至少一个通用底座组件(3),所述至少一个机身固定组件(1)及至少一个加载测量组件(2)可拆卸地连接于所述通用底座组件(3)。
2.根据权利要求1所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述加载测量组件(2)包括:
测量支架(201),所述测量支架(201)与所述待测无人机(4)的测试加载位点相接触,用于在测试过程中对无人机(4)进行检测;
加载推杆(202),所述加载推杆(202)可拆卸地连接于所述通用底座组件(3)上,并与所述测量支架(201)相连接,所述加载推杆(202)包括可动部,用于提供无人机(4)测试的加载载荷。
3.根据权利要求2所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,
所述测量支架(201)上设置有力传感器,用于检测所述待测无人机(4)测试时承受的加载力。
4.根据权利要求2所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,
所述加载推杆(202)上设置有第一位移检测装置,用于确定加载位点的竖直位置。
5.根据权利要求4所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述第一位移检测装置为标尺,所述标尺设置于所述加载推杆(202)的可动部。
6.根据权利要求2所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述加载推杆(202)滑动连接于所述通用底座组件(3)。
7.根据权利要求1所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述机身固定组件(1)包括:
机身安装托架(101),所述机身安装托架(101)设置有固定机身的机身紧固件(103),用于承托无人机(4)的机身;
立柱(102),所述立柱(102)可拆卸地连接于所述通用底座组件(3)上,并用于固定支撑所述机身安装托架(101)。
8.根据权利要求7所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述机身紧固件(103)可拆卸地连接于所述机身安装托架(101),并环绕所述待测无人机(4)设置。
9.根据权利要求7所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,
所述立柱(102)滑动连接于所述通用底座组件(3)。
10.根据权利要求1所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述通用底座组件(3)包括:
底座框架(301),用于构成待测无人机(4)测试的试验台架;
可移动支架(302),所述可移动支架(302)可拆卸地连接于所述底座框架(301),并与所述加载测量组件(2)或机身固定组件(1)可拆卸连接,所述可移动支架(302)在所述底座框架(301)所在平面上的横向和/或纵向方向上位置可调。
11.根据权利要求10所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述底座框架(301)上设置有第二位移检测装置,用于检测所述可移动支架(302)在所述底座框架(301)的所在平面横向和/或纵向方向上的位置。
12.根据权利要求10或11所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述底座框架(301)上设置有滑轨(306),所述可移动支架(302)滑动连接于所述底座框架(301)的滑轨(306)上。
13.根据权利要求12所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述第二位移检测装置为标尺,所述标尺设置于所述底座框架(301)的滑轨(306)上。
14.根据权利要求10所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述可移动支架(302)上还设置有:
固定槽(304),用于与所述加载测量组件(2)或机身固定组件(1)的固定卡件相配合,实现可拆卸连接;
加劲筋(305),垂直连接于所述固定槽(304)侧壁及可移动支架(302)上表面,用于对所述固定槽(304)的强度进行增强。
15.根据权利要求10所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述底座框架(301)为方形框架,所述可移动支架(302)呈U形,所述U形的两边分别支撑于所述方形框架的对边上。
16.根据权利要求10所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述底座框架(301)的侧壁设置有连接孔,多个所述底座框架(301)通过所述连接孔拼接构成待测无人机(4)测试的试验台架。
17.根据权利要求10所述的模块化无人机静力试验台架,其特征在于,所述底座框架(301)底部还设置有带刹车的万向轮(303)。
18.一种无人机静力试验方法,采用如权利要求1-17所述的无人机静力试验台,其特征在于,包括:
所述根据待测试无人机的大小和静力测试加载方案,选择预定数量的机身固定组件和加载测量组件安装在相应数量的通用底座组件上,将所述通用底座组件通过侧壁的连接孔连接在一起,组成测试台架;
将无人机机身安装在机身固定组件的机身安装托架上,调整机身固定组件和加载测量组件在水平方向的位置,使测量支架位于预定的静力测试加载位点,并调整加载测量组件的加载推杆的可动部,使得测量支架与无人机表面加载位点接触而无力的作用;
开始静力测试,分别控制各加载推杆的可动部的伸缩量,使得各加载位点的加载力达到预定大小。
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