CN111532451B - 一种舵机运动检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种舵机运动检测装置及方法，属于舵机检测技术领域，包括：接触装置，由舵片支架和设置在舵片支架上的多个U型分支构成，每个U型分支内侧分别相对设置有两个接触传感器，在进行舵机运动检测时，每个U型分支内分别放置一舵片，接触传感器用于获取内置于相应的U型分支内的舵片的接触状态；检测单机，连接接触装置，用于接收所有接触传感器反馈的接触状态，根据接触状态处理得到每个舵片的实际运动状态，并根据所有舵片的实际运动状态处理得到飞行器的实际运动状态和舵机的工作状态。本发明的有益效果：能够实时、高效地自动记录舵片和舵机运动数据，并判断舵机的实际运动状态和工作状态。

Description

一种舵机运动检测装置及方法

技术领域

本发明涉及舵机检测技术领域，具体涉及一种舵机运动检测装置及方法。

背景技术

舵机，是指在自动驾驶仪中操纵飞行器舵面(操纵面)转动的一种执行部件，其具有多个舵片。目前的舵片运动检测装置有很多，一般来讲所有舵机测试仪均可以对舵片进行检测，并且舵片运动检测的方法有很多，如位移量检测、图片检测、百分表检测等，但是，这些检测方法一方面不适合导弹总装舵机检测，另一方面检测方法复杂、使用的设备成本高。

传统的导弹总装舵机测试涉及极性检查时，主要是通过测试发指令，人工操作，人工判定。由于人工操作判定，对于操作人员的要求比较高，通常需要多人配合完成，例如1人发指令，1～2人观测舵片运动，效率较低。

因此，迫切需要一种舵机运动自动检测装置，实现自动记录舵机运动并判定运动极性，并且要求该装置可以减少操作人员数量、降低操作技能要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种舵机运动检测装置及方法，能够实时、高效地自动记录舵机运动数据，判断舵机和飞行器的实际运动状态。

本发明提供的一种舵机运动检测装置，适用于对飞行器的舵机进行运动检测，所述舵机包括多个舵片；包括：

接触装置，由舵片支架和设置在所述舵片支架上的多个U型分支构成，所述舵片支架上所有所述U型分支的位置分别与所述舵机上所有所述舵片的位置匹配，每个所述U型分支内侧分别相对设置有两个接触传感器，在进行舵机运动检测时，每个所述U型分支内分别放置一个所述舵片，所述飞行器接收控制指令后向所述舵机发送运动指令，所述舵机的所有所述舵片分别用于根据所述运动指令进行运动，所有所述接触传感器分别用于获取内置于相应的所述U型分支内的所述舵片的接触状态；

检测单机，连接所述接触装置，用于接收所有所述接触传感器反馈的所述接触状态，根据所述接触状态处理得到每个所述舵片的实际运动状态，并根据所有所述舵片的实际运动状态处理得到所述飞行器的实际运动状态，根据所述飞行器的实际运动状态处理得到所述舵机的实际运动状态；

所述飞行器的实际运动状态包括俯仰状态、偏航状态、以及滚动状态，所述舵机的实际运动状态包括上偏状态、下偏状态、左偏状态、以及右偏状态。

优选的，所述检测单机还用于接收所述控制指令并根据所述控制指令处理得到所述飞行器的理论运动状态，通过比较所述飞行器的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述飞行器的工作状态，所述飞行器的工作状态包括正常状态和异常工作状态；和/或

所述检测单机还用于接收所述运动指令并根据所述运动指令处理得到所述舵机的理论运动状态，通过比较所述舵机的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述舵机的工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。

优选的，所述舵机运动检测装置还包括：

显示板，连接所述检测单机，用于显示所述飞行器的实际运动状态；

所述显示板通过指示灯和/或舵机曲线显示所述舵机的实际运动状态。

优选的，所述U型分支采用弹性材质。

优选的，所述舵片支架为十字形支架；

所述U型分支设置在所述舵片支架的四个延伸段的末端。

优选的，每个所述U型分支内侧的两个所述接触传感器分别关于相应所述U型分支的对称线对称。

优选的，所述接触传感器采用开关式传感器；或

所述接触传感器采用位移式传感器。

优选的，所述检测单机的种类包括微处理器、门电路、以及可编程硬件逻辑电路。

本发明还提供一种舵机运动检测方法，基于上述舵机运动检测装置，所述舵机运动检测方法包括：

将所述舵机的每个所述舵片分别放置到所述舵片运动检测装置的一所述U型分支内；

飞行器根据接收到的控制指令向舵机发送运动指令，每个U型分支内侧的接触传感器分别采集内置于U型分支内的舵片的接触状态，所有接触传感器分别将接触状态发送至检测单机，检测单机根据接触状态处理得到每个舵片的实际运动状态，并根据所有舵片的实际运动状态处理得到飞行器的实际运动状态，根据飞行器的实际运动状态处理得到舵机的实际运动状态；

所述飞行器的实际运动状态包括俯仰状态、偏航状态、以及滚动状态，所述舵机的实际运动状态包括上偏状态、下偏状态、左偏状态、以及右偏状态。

优选的，所述检测单机还用于接收所述控制指令并根据所述控制指令处理得到所述飞行器的理论运动状态，通过比较所述飞行器的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述飞行器的工作状态，所述飞行器的工作状态包括正常状态和异常工作状态；和/或

所述检测单机还用于接收所述运动指令并根据所述运动指令处理得到所述舵机的理论运动状态，通过比较所述舵机的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述舵机的工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。

本发明的有益效果在于：在进行舵机运动检测时，将舵机的每个舵片分别放置在一U型分叉内，飞行器的舵机根据控制器发送的运动指令带动舵片进行运动，舵片运动时会触碰U型分叉内的接触传感器，根据接触传感器获取所有舵片的接触状态，从而处理得到舵片的实际运动状态、飞行器的实际运动状态、以及舵机的实际运动状态，还能够进一步方便判断飞行器的工作状态和舵机的工作状态，实现实时、高效地自动记录舵机运动数据，并判断舵机的实际运动状态和工作状态的目的。

通过检测单机可以将舵机运动检测装置接入总装检测信息管理系统，提高现有导弹智能化测试水平，并且将舵机运动检测装置移植到其他飞行器的总装测试与检测时也同样适用。

可以减少测试人员数量，不需专人观测舵机，在操作敏感装置同时即可观测舵机工作是否正常，且对人员专业性的要求降低，并且降低人员误判概率，同时也降低了人工的成本。

附图说明

图1为本发明实施例中舵机运动检测装置的结构示意图。

图2为本发明实施例中舵机运动检测的流程图。

图中标记：

1-飞行器；2-舵片支架；3-U型分支；4-舵片；5-检测单机；6- 显示板。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种舵机运动检测装置，适用于对舵机上所有舵片4的运动状态进行检测，根据舵机上所有舵片4 的实际运动状态进一步处理可以得到舵机的实际运动状态和工作状态。舵机运动检测装置包括接触装置和检测单机5。接触装置由舵片支架2和多个U型分支3构成，每个U型分支3内侧设置两个接触传感器。在进行舵机运动检测时，将舵机的每个舵片4分别放置在接触装置的一U型分支3内，由飞行器1的控制器根据接收到的控制指令向舵机发送对应该控制指令的运动指令，舵机根据运动指令进行动作以带动所有舵片4进行相应的动作并由每个U型分支3内的接触传感器采集内置于该U型分支3的舵片4在运动时相对于接触传感器的接触状态，例如是否接触该U型分支3内的任意一侧的接触传感器，每个U型分支3内的接触传感器分别将相应的舵片4的接触状态反馈给检测单机5。检测单机5根据每个舵片4的接触状态处理得到每个舵片4的运动状态，例如，该舵片4是上移、下移、左移、或右移状态，然后根据所有舵片4的运动状态处理得到飞行器1的运动状态，根据飞行器1的运动状态处理得到舵机的运动状态。

进一步的，所述检测单机5还用于接收所述控制指令并根据所述控制指令处理得到所述飞行器1的理论运动状态，通过比较所述飞行器1的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述飞行器1的工作状态，所述飞行器1的工作状态包括正常状态和异常工作状态。可以根据显示板6上显示的飞行器1的运动状态直观显示飞行器1的工作状态和实际运动状态。

所述检测单机5还用于接收所述运动指令并根据所述运动指令处理得到所述舵机的理论运动状态，通过比较所述舵机的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述舵机的工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。可以根据显示板6 上显示的舵机的运动状态直观显示舵机的工作状态和实际运动状态。

所述飞行器1的运动状态包括俯仰状态、偏航状态、以及滚动状态，所述舵机的运动状态包括上偏状态、下偏状态、左偏状态、以及右偏状态。所述飞行器1的工作状态包括正常工作状态和异常工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。

本装置能够实时、高效地自动记录舵机运动数据，并判断舵机的运动状态和工作状态。能够将检测单机5接入总装检测信息管理系统，而通过检测单机5可以进一步将舵机运动检测装置接入总装检测信息管理系统，提高现有导弹智能化测试水平，并且将舵机运动检测装置移植到其他飞行器1的总装测试与检测时也同样适用。

进一步的，舵机运动检测装置还可以包括连接检测单机5的显示板6，显示板6用于显示所述舵机的实际运动状态。例如，显示板6 可通过指示灯和/或舵机曲线显示所述舵机的实际运动状态，具体的，可以根据舵机的+俯仰、-俯仰、+偏航、-偏航、+滚动、以及-滚动状态点亮相应的指示灯。以十字舵为例，如果显示板6显示的舵机状态符合运动指令，表明舵机正常工作，不符合运动指令的其他状态显示为故障指示，故障指示表明舵机至少有一个工作不正常、未工作或运动方向错误。

本装置能够减少测试人员数量，不需专人观测舵机，在操作敏感装置同时即可通过显示板6直观观测舵机工作是否正常，且对人员专业性的要求降低，并且降低人员误判概率，同时也降低了人工的成本。

进一步的，舵片支架2采用弹性材质。当舵机为十字舵时，舵片支架2采用十字形支架，U型分支3设置在所述舵片支架2的四个延伸段的末端且开口朝向远离十字形支架的中心方向。当舵机为除十字舵之外的其他类型时，舵片支架2以及U型分支3数量根据舵机和舵片4的结构决定，需要满足每个舵片4均能放置在一U型分支3 内。

进一步的，每个所述U型分支3内侧的两个所述接触传感器分别关于相应所述U型分支3的对称线对称。接触传感器采用开关式传感器。

进一步的，检测单机5的种类包括微处理器、门电路、以及可编程硬件逻辑电路。

参见图1所示，为舵机是十字舵、舵片支架2采用十字形支架时，舵机运动检测装置的电路示意图。其中，接触传感器采用开关式传感器，每个接触传感器通过一预设电路接入TTL数字输入电路，TTL 数字输入电路对应每个接触传感器的输出引脚分别接入处理器的输入引脚，处理器的6个输出引脚分别连接显示板6的+俯仰、-俯仰、 +偏航、-偏航、+滚动、以及-滚动指示灯。

参见图2所示，一种舵机运动检测方法，所述舵机运动检测方法包括：

步骤S1、将舵机的每个舵片4分别放置到所述舵机运动检测装置的一所述U型分支3内。

步骤S2、所述飞行器1根据接收到的所述控制指令向所述舵机发送运动指令，每个U型分支3内侧的所述接触传感器分别采集内置于所述U型分支3内的所述舵片4的接触状态，所有所述接触传感器分别将所述接触状态发送至所述检测单机5。

步骤S3、所述检测单机5根据所述接触状态处理得到每个所述舵片4的实际运动状态，并根据所有所述舵片4的实际运动状态处理得到所述飞行器1的实际运动状态，根据所述飞行器1的实际运动状态处理得到所述舵机的实际运动状态。

进一步的，所述检测单机5还用于接收所述控制指令并根据所述控制指令处理得到所述飞行器1的理论运动状态，通过比较所述飞行器1的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述飞行器1的工作状态，所述飞行器1的工作状态包括正常状态和异常工作状态。可以根据显示板6上显示的飞行器1的运动状态直观显示飞行器1的工作状态和实际运动状态。

所述检测单机5还用于接收所述运动指令并根据所述运动指令处理得到所述舵机的理论运动状态，通过比较所述舵机的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述舵机的工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。可以根据显示板6 上显示的舵机的运动状态直观显示舵机的工作状态和实际运动状态。

所述飞行器1的运动状态包括俯仰状态、偏航状态、以及滚动状态，所述舵机的运动状态包括上偏状态、下偏状态、左偏状态、以及右偏状态。所述飞行器1的工作状态包括正常工作状态和异常工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。

以十字舵为例，舵片支架2固定在导弹飞行器1轴心位置上，舵片4放在U型分支3中心上，U型分支3为弹性支架，四个U型分支3内分别放置4个舵片4，每个U型分支3对面上安装2个接触传感器，检测单机5采集导弹舵机的实际运动状态，如：+俯仰、-俯仰、 +偏航、-偏航、+滚动、-滚动，并点亮相应的指示灯(或舵机曲线)，根据采集到的实际运动状态判断导弹舵机的工作状态。当给出运动指令时，正常舵片4给出相应的俯仰、偏航、滚动动作，U型分支3上的接触传感器检测到舵片4的运动，给出相应的指示灯(或时序曲线)，提供给总装测试人员判断总装后舵机是否正常工作。

基于舵机运动的电检测，收集舵机运动方向，自动完成多种运动信息处理工作，自动处理收集到的舵机实际运动状态，输出导弹舵机实际工作状态，如：±俯仰、±偏航、±滚动，提供给测试人员，为总装测试提供测试结果，并能够测试出哪些舵机工作，哪些舵机未工作，定性检测舵机是否工作正常，通过该方法可以减少测试人员数量，不需专人观测舵机，操作敏感装置的同时即可观测舵机工作是否正常，且对人员专业性的要求降低，并且降低人员误判概率，同时也降低了人工的成本。

安装舵机支架，显示板6放置敏感元件操作岗附近，敏感元件操作人员即可完成舵机运动的判读，如对检测设备有低成本要求，则处理器采用门电路或可编程硬件逻辑电路处理采集信息，也可根据不同导弹(或飞行器1)总装检测要求，配置不同的真值表即可完成总装舵机测试信息处理工作。

在大数据技术的支持下，若检测单机5采用微处理器，可远程将测试结果接入总装检测信息管理系统，使现有导弹智能化装配测试成为可能，并且该装置可移植到其他飞行器1的总装测试与检测，具有一定的应用价值。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种舵机运动检测装置，适用于对飞行器的舵机进行运动检测，所述舵机包括多个舵片；其特征在于，包括：

接触装置，由舵片支架和设置在所述舵片支架上的多个U型分支构成，所述舵片支架上所有所述U型分支的位置分别与所述舵机上所有所述舵片的位置匹配，每个所述U型分支内侧分别相对设置有两个接触传感器，在进行舵机运动检测时，每个所述U型分支内分别放置一个所述舵片，所述飞行器接收控制指令后向所述舵机发送运动指令，所述舵机的所有所述舵片分别用于根据所述运动指令进行运动，所有所述接触传感器分别用于获取内置于相应的所述U型分支内的所述舵片的接触状态；

检测单机，连接所述接触装置，用于接收所有所述接触传感器反馈的所述接触状态，根据所述接触状态处理得到每个所述舵片的实际运动状态，并根据所有所述舵片的实际运动状态处理得到所述飞行器的实际运动状态，根据所述飞行器的实际运动状态处理得到所述舵机的实际运动状态；

所述飞行器的实际运动状态包括俯仰状态、偏航状态、以及滚动状态，所述舵机的实际运动状态包括上偏状态、下偏状态、左偏状态、以及右偏状态。

2.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述检测单机还用于接收所述控制指令并根据所述控制指令处理得到所述飞行器的理论运动状态，通过比较所述飞行器的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述飞行器的工作状态，所述飞行器的工作状态包括正常状态和异常工作状态；和/或

所述检测单机还用于接收所述运动指令并根据所述运动指令处理得到所述舵机的理论运动状态，通过比较所述舵机的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述舵机的工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。

3.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述舵机运动检测装置还包括：

显示板，连接所述检测单机，用于显示所述飞行器的实际运动状态；

所述显示板通过指示灯和/或舵机曲线显示所述舵机的实际运动状态。

4.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述U型分支采用弹性材质。

5.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述舵片支架为十字形支架；

所述U型分支设置在所述舵片支架的四个延伸段的末端。

6.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，每个所述U型分支内侧的两个所述接触传感器分别关于相应所述U型分支的对称线对称。

7.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述接触传感器采用开关式传感器；或

所述接触传感器采用位移式传感器。

8.如权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述检测单机的种类包括微处理器、门电路、以及可编程硬件逻辑电路。

9.一种舵机运动检测方法，基于权利要求1所述的舵机运动检测装置，其特征在于，所述舵机运动检测方法包括：

将所述舵机的每个所述舵片分别放置到所述舵片运动检测装置的一所述U型分支内；

飞行器根据接收到的控制指令向舵机发送运动指令，每个U型分支内侧的接触传感器分别采集内置于U型分支内的舵片的接触状态，所有接触传感器分别将接触状态发送至检测单机，检测单机根据接触状态处理得到每个舵片的实际运动状态，并根据所有舵片的实际运动状态处理得到飞行器的实际运动状态，根据飞行器的实际运动状态处理得到舵机的实际运动状态；

所述飞行器的实际运动状态包括俯仰状态、偏航状态、以及滚动状态，所述舵机的实际运动状态包括上偏状态、下偏状态、左偏状态、以及右偏状态。

10.如权利要求9所述的舵机运动检测方法，其特征在于，

所述检测单机还用于接收所述控制指令并根据所述控制指令处理得到所述飞行器的理论运动状态，通过比较所述飞行器的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述飞行器的工作状态，所述飞行器的工作状态包括正常状态和异常工作状态；和/或

所述检测单机还用于接收所述运动指令并根据所述运动指令处理得到所述舵机的理论运动状态，通过比较所述舵机的实际运动状态和理论运动状态处理得到所述舵机的工作状态，所述舵机的工作状态包括正常状态、故障状态、以及运动错误状态。

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