CN111516903A - 一种倾转旋翼无人机测试台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾转旋翼无人机测试台架，底部型材呈十字形结构，立柱的下端可拆卸设置在底部型材的中部，立柱的上端可拆卸连接有横向设置的顶部型材，倾转轴的一端固定在顶部型材的上方，倾转轴的另一端转动连接有两个机座固定板，两个机座固定板通过电机座连接，电机座上背离倾转轴的表面上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴固定有螺旋桨，舵机固定在其中一个机座固定板上，舵机的输出轴通过摆动组件与倾转轴连接，舵机的输出轴带动机座固定板绕倾转轴转动。效果：通过本发明的一种倾转旋翼无人机测试台架，稳定性好、安全性高，可以模拟并测试倾转旋翼无人机的倾转机构在实际工作状态下的工作情况。

Description

一种倾转旋翼无人机测试台架

技术领域

本发明涉及无人机测试装备技术领域，具体涉及一种倾转旋翼无人机测试台架。

背景技术

在无人机研发过程中，通过模拟并测试倾转旋翼无人机缩比验证机的倾转机构在实际工作状态下的工作情况，为倾转旋翼无人机缩比验证机的设计与修改提供参考。

为完成该项测试，需要将倾转机构固定到地面测试台架上，因而需要设计一款倾转旋翼无人机测试台架来完成测试；因此，尽可能的模拟倾转机构在实际工作状态下的工作情况，并能测试出所需要的的各项数据显得十分重要。

发明内容

为此，本发明提供一种倾转旋翼无人机测试台架，以解决现有技术中缺少一种模拟并测试倾转旋翼无人机缩比验证机的倾转机构在实际工作状态下的工作情况的装置的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种倾转旋翼无人机测试台架，包括顶部型材、立柱、底部型材、倾转轴、机座固定板、电机座、驱动电机、螺旋桨、舵机和摆动组件；底部型材呈十字形结构，立柱的下端可拆卸设置在底部型材的中部，立柱的上端可拆卸连接有横向设置的顶部型材，倾转轴的一端固定在顶部型材的上方，倾转轴的另一端转动连接有两个机座固定板，两个机座固定板通过电机座连接，电机座上背离倾转轴的表面上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴固定有螺旋桨，舵机固定在其中一个机座固定板上，舵机的输出轴通过摆动组件与倾转轴连接，舵机的输出轴带动机座固定板绕倾转轴转动。

进一步地，摆动组件包括第一摇臂、第二摇臂和两个拉杆，第一摇臂的中部套设固定在舵机的输出轴上，第一摇臂的两端分别铰接有拉杆，第二摇臂的中部套设固定在倾转轴上，第二摇臂的两端分别对应的与第一摇臂的两端的拉杆铰接。

进一步地，还包括两个卡块，两个卡块间隔固定在外侧的机座固定板上，舵机卡接在两个卡块之间，舵机的输出轴朝向顶部型材的一侧延伸。

进一步地，还包括主轴固定环和推力轴承，主轴固定环套设固定在倾转轴上，主轴固定环抵接在外侧的机座固定板上，主轴固定环位于两个机座固定板之间，位于内侧的机座固定板通过推力轴承转动连接在倾转轴上。

进一步地，还包括限位环，限位环套设在倾转轴上，限位环设置在外侧的机座固定板背离主轴固定环的表面上。

进一步地，还包括鱼眼轴承，拉杆的两端分别设置有鱼眼轴承，第一摇臂的两端分别通过鱼眼轴承与两个拉杆对应的连接，第二摇臂的两端分别通过鱼眼轴承与两个拉杆对应的连接。

进一步地，还包括桨座，桨座固定在驱动电机的输出轴上，桨座抵接在螺旋桨的中部。

进一步地，还包括铝合金固定板和光轴立式支撑架，铝合金固定板的下表面可拆卸设置在顶部型材的上表面上，铝合金固定板的上表面可拆卸设置有多个光轴立式支撑架，多个光轴立式支撑架沿顶部型材的长度方向等间隔设置，倾转轴同时穿设固定在多个光轴立式支撑架内。

进一步地，还包括斜撑型材，斜撑型材的下端可拆卸固定在底部型材的上表面上，斜撑型材的上端可拆卸固定在立柱的竖直侧面上。

进一步地，还包括第一固定角码、第二固定角码和第三固定角码，顶部型材与立柱上端的竖直侧面之间通过第一固定角码连接，立柱下端的竖直侧面通过第二固定角码连接，底部型材的相互垂直的型材之间通过第三固定角码连接。

本发明具有如下优点：通过本发明的一种倾转旋翼无人机测试台架，稳定性好、安全性高，可以模拟并测试倾转旋翼无人机的倾转机构在实际工作状态下的工作情况；台架作为倾转机构的地面测试平台，有效的模拟倾转机构在实际工作状态下的工作情况，并能测试出所需要的的各项数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的第一视角立体图。

图2为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的第二视角立体图。

图3为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的第一视角局部结构图。

图4为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的第二视角局部结构图。

图5为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的局部结构俯视图。

图6为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的局部结构爆炸图。

图7为本发明一些实施例提供的一种倾转旋翼无人机测试台架的局部结构图。

图中：1、顶部型材，2、第一固定角码，3、立柱，4、斜撑型材，5、底部型材，6、第三固定角码，7、第二固定角码，8、螺旋桨，9、桨座，10、驱动电机，11、机座固定板，12、限位环，13、卡块，14、舵机，15、拉杆，16、铝合金固定板，17、光轴立式支撑架，18、倾转轴，19、主轴固定环，20、第一摇臂，21、推力轴承，22、鱼眼轴承，23、电机座，24、第二摇臂。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例中的一种倾转旋翼无人机测试台架，包括顶部型材1、立柱3、底部型材5、倾转轴18、机座固定板11、电机座23、驱动电机10、螺旋桨8、舵机14和摆动组件；底部型材5呈十字形结构，立柱3的下端可拆卸设置在底部型材5的中部，立柱3的上端可拆卸连接有横向设置的顶部型材1，倾转轴18的一端固定在顶部型材1的上方，倾转轴18的另一端转动连接有两个机座固定板11，两个机座固定板11通过电机座23连接，电机座23上背离倾转轴18的表面上固定有驱动电机10，驱动电机10的输出轴固定有螺旋桨8，舵机14固定在其中一个机座固定板11上，舵机14的输出轴通过摆动组件与倾转轴18连接，舵机14的输出轴带动机座固定板11绕倾转轴18转动。

在本实施例中，十字形结构的底部型材5构成底座，可通过一根横向设置的型材，在该横向设置的型材的中部两侧竖直面上分别垂直连接有纵向设置的型材，横向设置的型材和纵向设置的型材通过固定角码实现连接，上述实施例的顶部型材1、立柱3以及构成底部型材5的型材均为现有技术中截面是正方形的铝型标准部件，固定角码和铝型材之间通过螺栓等连接件连接；底座上设置适当长度的铝型材作为立柱3，并在其上端横向放置一小段型材作为安装基座，用来安装及固定倾转机构，在顶部型材1和立柱3之间的交叉处通过角码固定连接，通过采用铝型材及角码的形式，便于拆卸和组装，能够根据和需求设置不同高度的底部框架。

本实施例达到的技术效果为：通过本发明的一种倾转旋翼无人机测试台架，稳定性好、安全性高，可以模拟并测试倾转旋翼无人机的倾转机构在实际工作状态下的工作情况；台架作为倾转机构的地面测试平台，有效的模拟倾转机构在实际工作状态下的工作情况，并能测试出所需要的的各项数据。

实施例2

如图1至图7所示，本实施例中的一种倾转旋翼无人机测试台架，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，摆动组件包括第一摇臂20、第二摇臂24和两个拉杆15，第一摇臂20的中部套设固定在舵机14的输出轴上，第一摇臂20的两端分别铰接有拉杆15，第二摇臂24的中部套设固定在倾转轴18上，第二摇臂24的两端分别对应的与第一摇臂20的两端的拉杆15铰接；还包括两个卡块13，两个卡块13间隔固定在外侧的机座固定板11上，舵机14卡接在两个卡块13之间，舵机14的输出轴朝向顶部型材1的一侧延伸。

本实施例中的有益效果为：通过括第一摇臂20、第二摇臂24和两个拉杆15，构成了平行四边形连杆结构，具备较高的传动的稳定性；通过设置舵机14，实现了机座固定板11的角度调整，便于本实施例的模拟无人机进行垂直起落转动和水平直飞转动的动作切换，提高了模拟台架运行时的稳定性；摆动组件的结构简单，加工成本低，具备极高的传动平稳性；通过设置两个卡块13，实现了舵机14的快速安装与拆卸。

实施例3

如图1至图7所示，本实施例中的一种倾转旋翼无人机测试台架，包括实施例2中的全部技术特征，除此之外，还包括主轴固定环19和推力轴承21，主轴固定环19套设固定在倾转轴18上，主轴固定环19抵接在外侧的机座固定板11上，主轴固定环19位于两个机座固定板11之间，位于内侧的机座固定板11通过推力轴承21转动连接在倾转轴18上；还包括限位环12，限位环12套设在倾转轴18上，限位环12设置在外侧的机座固定板11背离主轴固定环19的表面上；还包括鱼眼轴承22，拉杆15的两端分别设置有鱼眼轴承22，第一摇臂20的两端分别通过鱼眼轴承22与两个拉杆15对应的连接，第二摇臂24的两端分别通过鱼眼轴承22与两个拉杆15对应的连接。

本实施例中的有益效果为：通过设置主轴固定环19，实现了机座固定板11的轴向定位，通过设置推力轴承21，提高了机座固定板11转动的流畅性；通过设置鱼眼轴承22，提高了拉杆15与第一摇臂20以及拉杆15与第二摇臂24之间转动的流畅性。

实施例4

如图1至图7所示，本实施例中的一种倾转旋翼无人机测试台架，包括实施例3中的全部技术特征，除此之外，还包括桨座9，桨座9固定在驱动电机10的输出轴上，桨座9抵接在螺旋桨8的中部；还包括铝合金固定板16和光轴立式支撑架17，铝合金固定板16的下表面可拆卸设置在顶部型材1的上表面上，铝合金固定板16的上表面可拆卸设置有多个光轴立式支撑架17，多个光轴立式支撑架17沿顶部型材1的长度方向等间隔设置，倾转轴18同时穿设固定在多个光轴立式支撑架17内。

本实施例中的有益效果为：通过设置铝合金固定板16，实现了多个光轴立式支撑架17底部的定位，保证了倾转轴18固定的稳定性与水平性；通过设置多个光轴立式支撑架17，实现了倾转轴18的快速安装与拆卸。

实施例5

如图1至图7所示，本实施例中的一种倾转旋翼无人机测试台架，包括实施例4中的全部技术特征，除此之外，还包括斜撑型材4，斜撑型材4的下端可拆卸固定在底部型材5的上表面上，斜撑型材4的上端可拆卸固定在立柱3的竖直侧面上；还包括第一固定角码2、第二固定角码7和第三固定角码6，顶部型材1与立柱3上端的竖直侧面之间通过第一固定角码2连接，立柱3下端的竖直侧面通过第二固定角码7连接，底部型材5的相互垂直的型材之间通过第三固定角码6连接，本实施例中的斜撑型材4与立柱3和底部型材5之间围合成三角形结构。

本实施例中的有益效果为：通过设置斜撑型材4，提高了立柱3和底部型材5之间连接的稳定性，使得整个台架具备较高的稳定性，通过第一固定角码2，实现了顶部型材1与立柱3之间的快速安装及拆卸，通过第二固定角码7，实现了立柱3和底部型材5之间的快速安装及拆卸，通过第三固定角码6，实现了底部型材5的横向和纵向设置的型材之间的快速安装及拆卸。

上述实施例中的一种倾转旋翼无人机测试台架，作为倾转机构的地面测试平台，所使用的设备应与无人机真机上所使用的设备保持一致。

在实际中的验证机上，倾转轴18即为主机翼前梁，也就是固定端，所以在测试台架上同样需要进行固定；在此先用一块计算机数字控制机床(ComputerizedNumericalControlMachine，简称CNC)加工的铝合金固定板16固定到台架上的安装基座上，之后将三个与倾转轴18外径同规格的光轴立式支撑架17固定到铝合金固定板16上，然后将倾转轴18依次插入到光轴立式支撑架17的圆孔中，旋紧固定螺丝即能完成倾转轴18的轴向以及周向固定，此处所述的光轴立式支撑架17为倒置的T字形结构，在上端开设有圆柱形的固定槽用于固定倾转轴18。

测试用倾转机构原理与设备与无人机真机相同，部分镂空做了简化设计，在不影响测试结果可靠性的同时降低了加工成本；轴向固定由CNC定制的第一摇臂20和主轴固定环19来实现，并在它们与机座固定板11之间用推力轴承21隔开，以保证倾转机构的顺畅工作；在最外端使用一个3D打印制成的限位环12进行机构的限位，以减小端点处舵机14的受力；倾转用的舵机14由两个卡块13固定到机座固定板11上，之后在输出齿轮是安装CNC加工的第一摇臂20，之后用拉杆15与倾转轴18上固定的第二摇臂24进行连接，用以实现倾转机构动力部分的装配；将所有零部件按顺序依次安装到倾转轴18之后，用螺丝进行固定。

将台架与倾转机构二者组合到一起，即为倾转机构测试台架；完成组装后，对测试所需要的遥控设备与电子设备进行设置与调试之后，装上螺旋桨8，即可进行测试工作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，包括顶部型材(1)、立柱(3)、底部型材(5)、倾转轴(18)、机座固定板(11)、电机座(23)、驱动电机(10)、螺旋桨(8)、舵机(14)和摆动组件；所述底部型材(5)呈十字形结构，所述立柱(3)的下端可拆卸设置在所述底部型材(5)的中部，所述立柱(3)的上端可拆卸连接有横向设置的所述顶部型材(1)，所述倾转轴(18)的一端固定在所述顶部型材(1)的上方，所述倾转轴(18)的另一端转动连接有两个所述机座固定板(11)，两个所述机座固定板(11)通过所述电机座(23)连接，所述电机座(23)上背离所述倾转轴(18)的表面上固定有所述驱动电机(10)，所述驱动电机(10)的输出轴固定有所述螺旋桨(8)，所述舵机(14)固定在其中一个所述机座固定板(11)上，所述舵机(14)的输出轴通过所述摆动组件与所述倾转轴(18)连接，所述舵机(14)的输出轴带动所述机座固定板(11)绕所述倾转轴(18)转动。

2.根据权利要求1所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，所述摆动组件包括第一摇臂(20)、第二摇臂(24)和两个拉杆(15)，所述第一摇臂(20)的中部套设固定在所述舵机(14)的输出轴上，所述第一摇臂(20)的两端分别铰接有所述拉杆(15)，所述第二摇臂(24)的中部套设固定在所述倾转轴(18)上，所述第二摇臂(24)的两端分别对应的与所述第一摇臂(20)的两端的所述拉杆(15)铰接。

3.根据权利要求2所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括两个卡块(13)，两个所述卡块(13)间隔固定在外侧的所述机座固定板(11)上，所述舵机(14)卡接在两个所述卡块(13)之间，所述舵机(14)的输出轴朝向所述顶部型材(1)的一侧延伸。

4.根据权利要求3所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括主轴固定环(19)和推力轴承(21)，所述主轴固定环(19)套设固定在所述倾转轴(18)上，所述主轴固定环(19)抵接在外侧的所述机座固定板(11)上，所述主轴固定环(19)位于两个所述机座固定板(11)之间，位于内侧的所述机座固定板(11)通过所述推力轴承(21)转动连接在所述倾转轴(18)上。

5.根据权利要求4所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括限位环(12)，所述限位环(12)套设在所述倾转轴(18)上，所述限位环(12)设置在外侧的所述机座固定板(11)背离所述主轴固定环(19)的表面上。

6.根据权利要求5所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括鱼眼轴承(22)，所述拉杆(15)的两端分别设置有所述鱼眼轴承(22)，所述第一摇臂(20)的两端分别通过所述鱼眼轴承(22)与两个所述拉杆(15)对应的连接，所述第二摇臂(24)的两端分别通过所述鱼眼轴承(22)与两个所述拉杆(15)对应的连接。

7.根据权利要求1所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括桨座(9)，所述桨座(9)固定在所述驱动电机(10)的输出轴上，所述桨座(9)抵接在所述螺旋桨(8)的中部。

8.根据权利要求1所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括铝合金固定板(16)和光轴立式支撑架(17)，所述铝合金固定板(16)的下表面可拆卸设置在所述顶部型材(1)的上表面上，所述铝合金固定板(16)的上表面可拆卸设置有多个所述光轴立式支撑架(17)，多个所述光轴立式支撑架(17)沿所述顶部型材(1)的长度方向等间隔设置，所述倾转轴(18)同时穿设固定在多个所述光轴立式支撑架(17)内。

9.根据权利要求1所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括斜撑型材(4)，所述斜撑型材(4)的下端可拆卸固定在所述底部型材(5)的上表面上，所述斜撑型材(4)的上端可拆卸固定在所述立柱(3)的竖直侧面上。

10.根据权利要求9所述的一种倾转旋翼无人机测试台架，其特征在于，还包括第一固定角码(2)、第二固定角码(7)和第三固定角码(6)，所述顶部型材(1)与所述立柱(3)上端的竖直侧面之间通过所述第一固定角码(2)连接，所述立柱(3)下端的竖直侧面通过所述第二固定角码(7)连接，所述底部型材(5)的相互垂直的型材之间通过所述第三固定角码(6)连接。

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