CN111086651A - 无人机综合测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机综合测试平台，包括外部底座、外环、内环和固定支架和控制装置，固定支架用于与无人机连接，固定支架的两端通过第一旋转轴安装在内环的内部，内环的两端通过第二旋转轴安装在外环的内部，外环的两端通过第三旋转轴安装在外部底座的内部，固定支架可绕第一旋转轴旋转，内环可绕第二旋转轴旋转，外环可绕第三旋转轴旋转，第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴在空间上成三轴正交关系；第一旋转轴、第二旋转轴上、第三旋转轴上均安装有角度传感器，每个角度传感器均与控制装置电连接。本发明和现有技术相比所具有的优点是：能够在各种模拟环境下对处于飞行状态的无人机进行工作性能测试，降低无人机测试时的报废率和风险性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机飞行性能测试技术领域，尤其涉及一种无人机综合测试平台。
背景技术
现今，无人机具备执行多种任务的能力，如巡逻、运输和数据采集等，这些任务大多需要在不同的环境条件下进行，因此，对无人机在多环境条件下的飞行性能测试愈发重要。然而，在模拟环境如风场、降水、高低温环境中，难以使无人机保持工作动态的同时控制在一定的模拟空间内，因为无人机启动起飞后不能保证无人机在设定的位置进行测试，例如，在一个密闭的低温试验箱内，要是无人机起飞，就可能会撞到箱壁。同时，无人机在模拟风场环境下容易超过抗力而失去控制，造成无人机测试时的高报废率和风险性，给测试人员测评无人机的使用性能带来困难。
因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无人机综合测试平台，能够在各种模拟环境下对处在启动或飞行状态中的无人机进行工作性能测试，记录无人机飞行状态数据，降低无人机测试时的报废率和风险性。
为了实现上述目的，提供了如下技术方案：
一种无人机综合测试平台，其特征在于，包括外部底座、外环、内环、固定支架和控制装置，所述固定支架用于与所述无人机连接，所述固定支架的两端通过第一旋转轴安装在所述内环的内部，所述内环的两端通过第二旋转轴安装在所述外环的内部，所述外环的两端通过第三旋转轴安装在所述外部底座的内部，所述固定支架可绕所述第一旋转轴旋转，所述内环可绕所述第二旋转轴旋转，所述外环可绕所述第三旋转轴旋转，所述第一旋转轴、所述第二旋转轴和所述第三旋转轴在空间上互相垂直、成三轴正交关系；
所述第一旋转轴上安装有第一角度传感器，所述第二旋转轴上安装有第二角度传感器，所述第三旋转轴上安装有第三角度传感器，所述第一角度传感器、所述第二角度传感器、所述第三角度传感器均与所述控制装置电连接。
可选的是，所述内环和所述外环均为同心双层圆环，其外层圆环内侧壁和内层圆环外侧壁之间设有多个V形结构，所述V形结构与所述外层圆环内侧壁、所述内层圆环外侧壁共同形成多个三角形镂空结构。
可选的是，所述固定支架包括八边形框架，以及由框架中心向外延伸至其顶点的连接杆，所述八边形框架的两端对称各设有一个n形支架。
可选的是，所述无人机的脚架通过无人机固定组件安装在所述固定支架上，所述无人机固定组件包括皮带和紧带器，所述皮带内侧一端通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上，所述皮带的中部将所述无人机的脚架压紧，所述皮带外侧一端通过所述紧带器锁紧，所述紧带器通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上。
可选的是，所述连接杆朝向所述无人机的端面上设有安装槽，该安装槽包括一对沿所述连接杆长度方向延伸的左侧壁和右侧壁，所述左侧壁上端向内延伸形成左连接板，所述右侧壁上端向内延伸形成右连接板。
可选的是，还包括无线收发模块，所述控制装置通过无线收发模块遥控所述第一角度传感器、所述第二角度传感器和所述第三角度传感器的启停和自动记录数据。
可选的是，所述固定支架的两端安装有轴承，所述内环上对应安装有第一角位移传感器，该第一角位移传感器的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中；所述内环的两端安装有轴承，所述外环上对应安装有第二角位移传感器，该第二角位移传感器的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中；所述外环的两端安装有轴承，所述外部底座上对应安装有第三角位移传感器，该第三角位移传感器的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明无人机综合测试平台的第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴在空间上成三轴正交关系，无人机能在整个测试平台所形成的空间内以三个正交方向为轴进行自由转动，保证无人机在启动或者飞行状态下进行测试，在可控的范围内，进行转向、翻滚等动作，满足无人机在运行中测试的要求；通过控制装置可遥控传感器的启停，记录无人机在测试过程中的姿态数据；能够在各种模拟环境下对处在启动或飞行状态中的无人机进行工作性能测试，降低无人机测试时的报废率和风险性。
附图说明
图1为本发明无人机综合测试平台的透视图；
图2为本发明无人机综合测试平台的正视图；
图3为本发明无人机综合测试平台的固定支架、无人机固定组件和无人机的分解结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。
实施例一，参照图1至图3，本发明提供的无人机综合测试平台包括外部底座1、外环2、内环3、固定支架4和控制装置11，固定支架4用于与无人机5的脚架连接，固定支架4的两端通过第一旋转轴7安装在内环3的内部，内环3的两端通过第二旋转轴8安装在外环2的内部，外环2的两端通过第三旋转轴9安装在外部底座1的内部，固定支架4可绕第一旋转轴7旋转，内环3可绕第二旋转轴8旋转，外环2可绕第三旋转轴9旋转，第一旋转轴7、第二旋转轴8和第三旋转轴9在空间上互相垂直、成三轴正交关系，无人机在三个旋转轴上的转动自由度无约束。无人机5固定于平台结构中心，能在整个测试平台所形成的空间内以三个正交方向为轴进行自由转动，保证无人机在启动或者飞行状态(螺旋桨有力输出)下进行测试，但又不会到处乱飞，可以在可控的范围内，进行转向、翻滚等动作，满足无人机在运行中测试的要求。
用于连接固定支架与内环的第一旋转轴7上安装有第一角度传感器01，用于连接内环与外环的第二旋转轴8上安装有第二角度传感器02，用于连接外环与外部底座的第三旋转轴9上安装有第三角度传感器03。在固定支架4与内环3、内环3与外环2、外环2与外部底座1之间的三组旋转轴上均安装角度传感器。第一角度传感器01、第二角度传感器02、第三角度传感器03均与控制装置11电连接，由控制装置11控制传感器启停和记录数据，实现对无人机的定位和动态参数测量。所有传感器均通过外部底座1的支架内置电缆与控制装置11电连接。控制装置11可以通过无线收发模块遥控各个角度传感器的启停和自动记录各个角度传感器的数据。
所述内环3和外环2均为同心双层圆环，其外层圆环内侧壁和内层圆环外侧壁之间设有多个V形结构，V形结构与外层圆环内侧壁、内层圆环外侧壁共同形成多个三角形镂空结构，双层圆环间的三角结构能够提高稳定性，同时又减轻了内环和外环的重量。
固定支架4包括八边形框架41，以及由框架41中心向外延伸至其顶点的连接杆42，八边形框架41的两端对称各设有一个n形支架43，这样的结构设计可以提高固定支架4的稳定性和承载能力。
所述无人机5的脚架51通过无人机固定组件安装在固定支架4上，无人机固定组件包括皮带101和紧带器103，皮带101内侧一端通过螺栓和螺母固定在连接杆42上，皮带101的中部绕过无人机的脚架51并将无人机的脚架压紧，皮带101外侧一端通过紧带器103锁紧，紧带器103通过螺栓和螺母固定在连接杆42上。
连接杆42朝向无人机5的端面上设有安装槽420，安装槽421包括一对沿连接杆长度方向延伸的左侧壁和右侧壁，左侧壁上端向内延伸形成左连接板，右侧壁上端向内延伸形成右连接板。安装时螺栓的头部朝下从固定支架外侧的安装槽槽口处伸入，将螺栓拧转90度，螺栓的头部与安装槽420的侧壁之间卡紧，螺栓上端穿过皮带的通孔，用螺母拧紧，螺母和螺栓将皮带和左连接板、右连接板夹紧，从而将皮带101(或紧带器103)固定在连接杆42上。安装槽420的结构设计，方便调整螺栓的位置，将皮带10安装在合适的位置，并且，安装槽420的结构在保证无人机固定支架4的结构强度的同时，减轻了无人机固定支架4的重量。
固定支架4的两端安装有轴承40，内环3上对应安装有第一角位移传感器01，第一角位移传感器01的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中；内环3的两端安装有轴承，外环2上对应安装有第二角位移传感器02，第二角位移传感器0，2的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中；外环2的两端安装有轴承，外部底座1上对应安装有第三角位移传感器03，第三角位移传感器03的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中。
本发明无人机综合测试平台能够在风场、降水、热控等各种模拟环境下对处在启动或飞行状态中的无人机进行工作性能测试，降低无人机测试时的报废率和风险性。
使用时，将本发明无人机综合测试平台固定在风控模拟环境下，控制无人机启动。通过一定的控制指令，无人机的动力带动固定支架4绕第一旋转轴7旋转，固定支架4带动内环3绕第二旋转轴8旋转，内环3带动外环2绕第三旋转轴9旋转。改变风场状态，通过角度传感器和控制装置记录无人机的姿态、旋转角度变化等动态参数从而获得无人机在不同风场下的使用情况。
使用时，将本发明无人机综合测试平台固定在热控模拟环境下，控制无人机启动。通过一定的控制指令，无人机的动力带动固定支架4绕第一旋转轴7旋转，固定支架4带动内环3绕第二旋转轴8旋转，内环3带动外环2绕第三旋转轴9旋转。改变温度状态，通过角度传感器和控制装置记录无人机的姿态、旋转角度变化变化等动态参数从而获得无人机在不同热场下的使用情况。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种无人机综合测试平台，其特征在于，包括外部底座、外环、内环、固定支架和控制装置，所述固定支架用于与所述无人机连接，所述固定支架的两端通过第一旋转轴安装在所述内环的内部，所述内环的两端通过第二旋转轴安装在所述外环的内部，所述外环的两端通过第三旋转轴安装在所述外部底座的内部，所述固定支架可绕所述第一旋转轴旋转，所述内环可绕所述第二旋转轴旋转，所述外环可绕所述第三旋转轴旋转，所述第一旋转轴、所述第二旋转轴和所述第三旋转轴在空间上互相垂直、成三轴正交关系，
所述第一旋转轴上安装有第一角度传感器，所述第二旋转轴上安装有第二角度传感器，所述第三旋转轴上安装有第三角度传感器，所述第一角度传感器、所述第二角度传感器、所述第三角度传感器均与所述控制装置电连接。
2.根据权利要求1所述的无人机综合测试平台，其特征在于，所述内环和所述外环均为同心双层圆环，其外层圆环内侧壁和内层圆环外侧壁之间设有多个V形结构，所述V形结构与所述外层圆环内侧壁、所述内层圆环外侧壁共同形成多个三角形镂空结构。
3.根据权利要求1所述的无人机综合测试平台，其特征在于，所述固定支架包括八边形框架，以及由框架中心向外延伸至其顶点的连接杆，所述八边形框架的两端对称各设有一个n形支架。
4.根据权利要求3所述的无人机综合测试平台，其特征在于，所述无人机的脚架通过无人机固定组件安装在所述固定支架上，所述无人机固定组件包括皮带和紧带器，所述皮带内侧一端通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上，所述皮带的中部将所述无人机的脚架压紧，所述皮带外侧一端通过所述紧带器锁紧，所述紧带器通过螺栓和螺母固定在所述连接杆上。
5.根据权利要求4所述的无人机综合测试平台，其特征在于，所述连接杆朝向所述无人机的端面上设有安装槽，该安装槽包括一对沿所述连接杆长度方向延伸的左侧壁和右侧壁，所述左侧壁上端向内延伸形成左连接板，所述右侧壁上端向内延伸形成右连接板。
6.根据权利要求1所述的无人机综合测试平台，其特征在于，还包括无线收发模块，所述控制装置通过无线收发模块遥控所述第一角度传感器、所述第二角度传感器和所述第三角度传感器的启停和自动记录数据。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的无人机综合测试平台，其特征在于，所述固定支架的两端安装有轴承，所述内环上对应安装有第一角位移传感器，该第一角位移传感器的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中；所述内环的两端安装有轴承，所述外环上对应安装有第二角位移传感器，该第二角位移传感器的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中；所述外环的两端安装有轴承，所述外部底座上对应安装有第三角位移传感器，该第三角位移传感器的输入轴的自由端贯穿固定在轴承的内孔中。
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