CN117842378B - 一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，该旋翼无人机动力组件的性能测试装置包括支架，所述支架的内部固定有力传感器，所述支架的上端固定有导向环，所述导向环的内部开设有环形滑槽，所述环形滑槽的内部滑动连接有多个导向防脱杆，多个所述导向防脱杆的外侧均装配有横梁，所述横梁的内部开设有第一导向通槽。本发明能够根据无人机的研发形态调整旋翼的数量、轴距、水平旋转角，使得测试过程更加符合研发形态的动力系统，还能够对旋翼的轴距进行动态调整，同时，通过力传感器能够对多个旋翼协同运转时的整体拉力、扭力等动力数据进行测试，使得测试结果更加准确、更加完善。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置。
背景技术
近年来，无人机技术迅速发展，广泛应用于军事和民用领域。无人机在研发过程中，为了提高无人机在作业过程中的稳定性，需要通过动力测试装置对无人机的动力组件进行性能测试，获取无人机动力组件的拉力、扭力、转速、转矩等性能参数，判断无人机的动力组件是否达到预设目标。现有技术中，大多动力测试装置只能对单个旋翼进行动力测试，无法根据无人机实际的旋翼数量进行整体的动力测试，如授权公开号为CN113716073B所公开的一种多自由度无人机动力测试装置，其能够对多个旋翼同时进行动力测试，还能够对旋翼的倾转角度进行调整，但是，其在对无人机进行动力测试的过程中依然存在以下问题：1.其拉压力传感器仅设置于旋翼和底板之间，只能测试单个旋翼的动力性能，无法对多个旋翼协同运转时整体的动力性能进行测试；2.其虽然能够根据无人机的研发形态调整测试旋翼的数量和角度，但其无法根据无人机的研发形态调整旋翼的轴距；3.其虽然能够对旋翼的水平旋转角度进行调整，但依靠人工手动调整，难免存在误差，进而造成测试数据不够精准。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，能够根据无人机的研发形态调整旋翼的数量、轴距、水平旋转角，使得测试过程更加符合研发形态的动力系统，还能够对旋翼的轴距进行动态调整，同时，通过力传感器能够对多个旋翼协同运转时的整体拉力、扭力等动力数据进行测试，使得测试结果更加准确、更加完善。
本发明采取的技术方案具体如下：
一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，包括支架，所述支架的内部固定有力传感器，所述支架的上端固定有导向环，所述导向环的内部开设有环形滑槽，所述环形滑槽的内部滑动连接有多个导向防脱杆，多个所述导向防脱杆的外侧均装配有横梁，所述横梁的内部开设有第一导向通槽，还包括：
转轴支撑部，所述转轴支撑部装配于导向环的上端，且所述转轴支撑部和横梁相连接；
多个轴距调节部，多个所述轴距调节部分别装配于横梁的下端；
多个旋转角调节部，多个所述旋转角调节部分别装配于横梁的下端；
多个倾转角调节部，多个所述倾转角调节部分别装配于横梁的上端，且所述力传感器和轴距调节部、力传感器和旋转角调节部以及力传感器和倾转角调节部之间均通过导线电性连接；
控制模组，通过所述控制模组能够设定测试参数，且所述控制模组能够根据测试参数获取安全阈值H，所述控制模组和力传感器之间通过导线电性连接；
其中，设定所述测试参数后，所述轴距调节部和旋转角调节部能够根据测试参数调整旋翼的轴距和水平旋转角度。
在一种优选方案中，所述转轴支撑部包括立柱、导电滑环、多个承托臂和多个联动板，所述立柱固定于力传感器的上端，所述导电滑环固定于立柱外侧的下端，且所述导电滑环和控制模组通过导线电性连接，多个所述承托臂环形分布于立柱的外侧且位于导电滑环的上端，多个所述联动板均转动连接于立柱的外侧且位于承托臂的上端，多个所述联动板在垂直方向上依次排列，且多个所述联动板和多个横梁一一对应。
在一种优选方案中，多个所述联动板的上端均固定有多个支撑杆，所述联动板和横梁通过支撑杆固定连接，且多个所述横梁位于同一水平面。
在一种优选方案中，所述倾转角调节部包括底板，所述轴距调节部包括第一电机、螺纹杆、滑块和多个第二法兰，所述第一电机固定于横梁的下端，且所述第一电机和导电滑环通过导线电性连接，所述螺纹杆固定于第一电机的输出端，所述滑块螺纹连接于螺纹杆的外侧，所述滑块和横梁通过第一导向通槽滑动连接，且所述滑块和底板固定连接，多个所述第二法兰均固定于横梁的下端且分别位于第一导向通槽的两端，且所述第二法兰和螺纹杆转动连接。
在一种优选方案中，所述旋转角调节部包括第二电机、齿轮和齿圈，所述第二电机固定于横梁的下端，且所述第二电机和导电滑环通过导线电性连接，所述齿轮固定于第二电机的输出端，所述齿圈固定于多个承托臂的上端，且所述齿轮和齿圈啮合连接。
在一种优选方案中，所述横梁的上端固定有第一法兰，所述第一法兰的内部固定有距离传感器，所述距离传感器的感应端朝向底板，所述底板的内部固定有警示元件，且所述导电滑环和距离传感器以及导电滑环和警示元件之间均通过导线电性连接。
在一种优选方案中，所述横梁内部靠近导向防脱杆的一端开设有第二导向通槽，所述导向防脱杆贯穿第二导向通槽的内部，且所述导向防脱杆和第二导向通槽间隙配合。
在一种优选方案中，所述控制模组包括参数设定模块、处理模块和判定模块；
所述参数设定模块用于设定测试参数；
所述处理模块用于根据测试参数计算安全阈值H；
所述判定模块用于判定旋翼是否处于安全状态。
一种旋翼无人机动力组件的性能测试方法，适用于上述任一项的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，包括以下步骤：
将多个旋翼分别固定于多个所述倾转角调节部的上端；
通过控制模组输入测试参数，并计算每个旋翼是否处于安全状态；
启动所述轴距调节部、旋转角调节部和倾转角调节部将对应的旋翼调整至目标位置；
启动旋翼进行动力组件性能测试，通过力传感器获取多个旋翼协同运转时整体的动力性能。
本发明取得的技术效果为：
本发明通过将与研发形态相对应的多个无人机装配于倾转角调节部上端，启动第一电机带动螺纹杆转动，并通过螺纹杆带动滑块、倾转角调节部以及旋翼移动，使得装置能够根据无人机的研发形态调整旋翼的轴距，且通过旋转角调节部对旋翼的水平旋转角进行调整，使得测试过程更加符合研发形态的动力系统，同时，通过设置力传感器能够对多个旋翼协同运转时的整体拉力、扭力等动力数据进行测试，使得测试结果更加准确、更加完善；
本发明在对旋翼进行动力测试的过程中，通过第一电机能够对旋翼的轴距进行动态调整，同时，通过力传感器监测旋翼调整轴距过程中的动力变化，能够获取轴距调整过程中，动力组件的动态变化，使得测试数据更加完善；
本发明通过控制模组以及测试参数，根据测试参数能够计算每一个旋翼和相邻的旋翼之间的安全阈值，在启动第一电机对旋翼的轴距进行动态调整时，能够确保旋翼处于安全状态，避免在动态调整旋翼的过程中，相邻的旋翼发生碰撞。
附图说明
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明局部结构的示意图；
图3是本发明横梁的结构示意图；
图4是本发明横梁的结构仰视图；
图5是本发明导向防脱杆的结构示意图；
图6是本发明转轴支撑部的结构示意图；
图7是本发明轴距调节部的结构示意图；
图8是本发明旋转角调节部的结构示意图；
图9是本发明控制模组的框架示意图；
图10是本发明相邻的两个旋翼之间的安全阈值示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
10、支架；11、力传感器；12、导向环；13、导向防脱杆；14、横梁；15、第一导向通槽；16、第一法兰；17、距离传感器；18、警示元件；19、第二导向通槽；
20、转轴支撑部；
21、立柱；22、导电滑环；23、承托臂；24、联动板；25、支撑杆；
30、轴距调节部；
31、第一电机；32、螺纹杆；33、滑块；34、第二法兰；
40、旋转角调节部；
41、第二电机；42、齿轮；43、齿圈；
50、倾转角调节部；51、底板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例一
请参阅附图1至4所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，包括支架10，支架10的内部固定有力传感器11，支架10的上端固定有导向环12，导向环12的内部开设有环形滑槽，环形滑槽的内部滑动连接有多个导向防脱杆13，多个导向防脱杆13的外侧均装配有横梁14，横梁14的内部开设有第一导向通槽15，还包括：
转轴支撑部20，转轴支撑部20装配于导向环12的上端，且转轴支撑部20和横梁14相连接；
多个轴距调节部30，多个轴距调节部30分别装配于多个横梁14的下端，轴距调节部30用于调整旋翼的轴距；
多个旋转角调节部40，多个旋转角调节部40分别装配于多个横梁14的下端，且旋转角调节部40和转轴支撑部20相连接，旋转角调节部40用于调整旋翼的水平旋转角；
多个倾转角调节部50，多个倾转角调节部50分别装配于多个横梁14的上端，倾转角调节部50用于调整旋翼的倾转角，且位于同一个横梁14上的轴距调节部30、旋转角调节部40以及倾转角调节部50之间均相互适配；
控制模组，通过控制模组能够设定测试参数，且控制模组能够根据测试参数获取安全阈值H，安全阈值H用于判断旋翼是否处于安全状态，控制模组和力传感器11之间通过导线电性连接，控制模组通过力传感器11能够分别控制多个轴距调节部30、多个旋转角调节部40以及多个倾转角调节部50运转；
其中，设定测试参数后，轴距调节部30和旋转角调节部40能够根据测试参数调整旋翼的轴距和水平旋转角度。
进一步的，力传感器11是现有的成熟技术，是一种将力的量值转换为相关电信号的器件，力是引起物质运动变化的直接原因，力传感器11能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量，广泛应用于动力设备、工程机械、各类工作母机和工业自动化系统中，在此不作进一步的赘述。
再进一步的，在本实施例中，轴距是指旋翼的中轴线到力传感器11中轴线的距离；水平旋转角是指以任意一个横梁14在水平方向的中心线为基准线，其余的横梁14的中心线与基准线之间的夹角，例如：四旋翼无人机在研发过程中，将任意一个旋翼定义为基准旋翼，其余三个旋翼与基准旋翼之间的夹角分别为110度、180度、290度，则四个旋翼的水平旋转角则依次为：0度、110度、180度和290度；倾转角是指旋翼在垂直方向上的偏转角度，例如：当旋翼垂直向上时，其倾转角记为0度。
再进一步的，导向环12的外侧可根据测试需求设置隔离栅，隔离栅的设置能够在旋翼运转发生炸机情况下提供防护，避免测试人员受到人身伤害，其具体形式可根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。
在此，请参阅图5所示，环形滑槽在垂直方向的截面为倒T形，导向防脱杆13的上端设置有防脱限位块，导向防脱杆13的下端设置有导向块，导向块的两侧均设置有导向配合面，导向配合面均为弧形，且导向配合面和环形滑槽相适配。
在该实施方式中，根据无人的研发形态，将对应数量的旋翼均匀装配于多个倾转角调节部50上端，通过控制模组对所有旋翼依次设定测试参数，并计算安全阈值H，并根据安全阈值H判断所有旋翼是否处于安全状态，若旋翼均处于安全状态，通过控制模组分别启动轴距调节部30、旋转角调节部40和倾转角调节部50，轴距调节部30运转后能对旋翼的轴距进行调节，旋转角调节部40运转后，旋转角调节部40能够带动横梁14转动，使得装置能够根据无人机的研发形态对每一个旋翼的水平旋转角进行调节，使得测试数据更加精准，倾转角调节部50运转后，能够对旋翼的倾转角进行调整，启动旋翼，使得所有旋翼运转，对多个旋翼同时进行动力性能测试，且通过力传感器11能够获取多个旋翼协同运转时的整体拉力、扭力等动力数据，使得装置能够在无人机研发的过程中，根据无人机设计的轴距、水平旋转角以及倾转角等设计参数对动力系统进行性能测试，使得测试数据更加精准，同时，通过输入测试参数，并通过控制模组、多个轴距调节部30、多个旋转角调节部40以及多个倾转角调节部50的配合，使得装置无需依靠人工进行调整，提高了精准度，避免人工调整中可能出现的误差。
在一个具体的实施例中，根据无人机的研发形态，输入测试参数后，启动旋翼，对无人机的动力性能进行测试，测试的过程中，还能够启动轴距调节部30，通过轴距调节部30带动运转状态的旋翼移动，进而对旋翼的轴距进行动态调整，并通过力传感器11获取多个旋翼协同运转时升力、扭力的变化，通过装置旋翼进行动态测试。
需要说明的是，在本实施例中，横梁14的数量为8个，装置可根据实际使用需求对横梁14的数量进行调整，在此不作具体限定。
其次，请参阅图6所示，转轴支撑部20包括立柱21、导电滑环22、多个承托臂23和多个联动板24，立柱21固定于力传感器11的上端，导电滑环22固定于立柱21外侧的下端，且导电滑环22和控制模组通过导线电性连接，多个承托臂23环形分布于立柱21的外侧且位于导电滑环22的上端，且承托臂23和立柱21固定连接，多个联动板24均通过滚珠轴承转动连接于立柱21的外侧且位于承托臂23的上端，多个联动板24在垂直方向上依次排列，且多个联动板24和多个横梁14一一对应，相对应的横梁14和联动板24通过螺钉固定连接。
在此，导电滑环22是现有的成熟技术，是负责为旋转体传递能量和信号的电气部件，在本实施例中，导电滑环22至少包括定子和转子，定子固定于立柱21外侧，转子转动连接于定子外侧，定子和控制模组、定子和转子、转子和轴距调节部30、转子和旋转角调节部40、转子和倾转角调节部50之间均通过导线电性连接。
在该实施方式中，在调整旋翼水平旋转角后，通过导电滑环22能够稳定的为轴距调节部30、旋转角调节部40、倾转角调节部50以及其他电气元件提供信号输送和电力供应，保证装置平稳运行。
多个联动板24的上端均固定有多个支撑杆25，联动板24和横梁14通过支撑杆25固定连接，支撑杆25的外侧设置有环形托板，多个支撑杆25外侧的环形托板均位于同一水平面，且多个横梁14位于同一水平面。
在该实施方式中，环形托板的设置，能够在垂直方向上对横梁14的位置进行限位，通过多个环形托板的配合，多个横梁14位于同一水平面，在对旋翼进行动力测试时，能够确保多个旋翼位于同一水平面，进而提高测试数据的准确性，避免旋翼高度不同对整体动力测试结果出现偏差。
其次，请再次参阅图8所示，倾转角调节部50包括底板51，轴距调节部30包括第一电机31、螺纹杆32、滑块33和多个第二法兰34，第一电机31固定于横梁14下端靠近导向防脱杆13的一端，且第一电机31和导电滑环22通过导线电性连接，螺纹杆32固定于第一电机31的输出端，滑块33螺纹连接于螺纹杆32的外侧，滑块33和横梁14通过第一导向通槽15滑动连接，且滑块33和底板51固定连接，多个第二法兰34均固定于横梁14的下端且分别位于第一导向通槽15的两端，且第二法兰34和螺纹杆32转动连接。
需要说明的是，倾转角调节部50的结构组成、运转过程以及达到的目的，请参照授权公开号为CN113716073B所公开的一种多自由度无人机动力测试装置中的角度调节机构，其具体技术方案，在本申请文件中不作进一步赘述，相对于上述角度调节机构，在本申请文件中，倾转角调节部50中采用力传感器，相对于上述角度调节机构中采用的拉压力传感器能够监测单个旋翼在运转过程中的拉力和扭力变化。
在该实施方式中，通过控制模组设定轴距后，控制模组启动第一电机31，使得第一电机31的输出端运转，通过第一电机31和螺纹杆32的固定连接，使得第一电机31带动螺纹杆32转动，通过螺纹杆32和滑块33的螺纹连接以及滑块33和横梁14的滑动连接，使得螺纹杆32带动滑块33移动，通过滑块33和底板51的固定连接，使得滑块33带动倾转角调节部50以及倾转角调节部50上端的旋翼移动至预设位置，进而使得装置能够对旋翼的轴距进行调整，使得测试结果更加准确，同时，旋翼在运转过程中，启动第一电机31对旋翼的轴距进行动态调整，并监测旋翼的升力、扭力等变化，能够测试轴距变化对整体动力的影响，使得装置能够对无人机动力系统进行动态测试。
请再次参阅图8所示，旋转角调节部40包括第二电机41、齿轮42和齿圈43，第二电机41固定于横梁14下端远离导向防脱杆13的一端，且第二电机41和导电滑环22通过导线电性连接，齿轮42固定于第二电机41的输出端，齿圈43固定于多个承托臂23的上端，且齿轮42和齿圈43啮合连接。
在此，第一电机31和第二电机41均为具有自锁特性的伺服电机。
进一步的，在本实施例中，多个旋转角调节部40共用一个齿圈43。
在该实施方式中，通过控制模组对每一个旋翼设定水平旋转角，根据设定的水平旋转角启动对应的第二电机41，使得第二电机41的输出端转动，通过第二电机41和齿轮42的固定连接，使得第二电机41带动齿轮42转动，由于齿轮42和齿圈43啮合连接且齿圈43和承托臂23固定连接，使得齿圈43驱动齿轮42围绕立柱21的中轴线转动，进而通过齿轮42带动与其对应的第二电机41、横梁14、倾转角调节部50以及旋翼转动，使得装置能够根据测试参数对旋翼的水平旋转角进行调整。
在一个具体的实施例中，8个横梁14依次编号为a、b、……、h，当对四个旋翼进行动力测试时，优先选择编号为a、c、e、g的横梁14，编号为b的横梁14则转动至a和c形成的夹角的角平分线处，例如：a的水平旋转角为0度，c的水平旋转角为110度，则将b和a以及b和c之间的夹角均为55度；当对六个旋翼进行动力测试时，优先选择编号为a、b、c、e、f、g的横梁14，旋翼的安装位置，可根据实际使用需求进行调整，以能够顺利进行动力测试为优先原则，不作具体限定，
请再次参阅图3，横梁14的上端固定有第一法兰16，第一法兰16的内部固定有距离传感器17，距离传感器17的感应端朝向底板51，底板51的内部固定有警示元件18，且导电滑环22和距离传感器17以及导电滑环22和警示元件18之间均通过导线电性连接。
在该实施方式中，距离传感器17的设置能够对倾转角调节部50的位置进行监测，进而对旋翼的位置进行监测，警示元件18能够在旋翼处于危险状态时发出警示信号。
横梁14内部靠近导向防脱杆13的一端开设有第二导向通槽19，导向防脱杆13贯穿第二导向通槽19的内部，且导向防脱杆13和第二导向通槽19间隙配合。
需要说明的是，导向防脱杆13上端的防脱限位块直径大于第二导向通槽19端部的直径，避免横梁14从导向防脱杆13外侧脱落。
在该实施方式中，当多个旋翼协同运转时，由于导向防脱杆13和第二导向通槽19之间为间隙配合，若一个旋翼的升力较弱，多个旋翼的升力不同会带动多个横梁14发生不同程度的倾斜，则会造成转轴支撑部20发生扭曲，进而通过力传感器11测试多个旋翼协同运转时的整体扭力和整体拉力。
请再次参阅图9，控制模组包括参数设定模块、处理模块和判定模块；
参数设定模块用于设定测试参数，测试参数至少包括：旋翼半径r、轴距L、旋翼水平旋转角；
处理模块用于根据测试参数计算安全阈值H；
判定模块用于判定旋翼是否处于安全状态。
一种旋翼无人机动力组件的性能测试方法，适用于上述任一项的的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，包括以下步骤：
将多个旋翼分别固定于多个倾转角调节部50的上端；
通过控制模组输入测试参数，并计算每个旋翼是否处于安全状态；
若有任意一个旋翼处于危险状态，则通过警示元件18发出警示信号；
若所有旋翼均处于安全状态，则启动轴距调节部30、旋转角调节部40和倾转角调节部50将对应的旋翼调整至目标位置；
启动旋翼进行动力组件性能测试，通过力传感器11获取多个旋翼协同运转时整体的动力性能，通过倾转角调节部50内部的。
实施例二
本实施例是在实施例一的基础上，对安全阈值的计算过程做进一步的说明，具体的：
请参阅图10所示，控制模组能够设定测试参数，且控制模组能够根据测试参数获取安全阈值，包括以下步骤：
通过控制模组为每一个旋翼设定测试参数，测试参数至少包括：旋翼半径r、轴距L、旋翼水平旋转角；
设定距离安全量η；
将目标旋翼水平旋转角和与其相邻的一个旋翼的水平旋转角代入夹角求值函数中，获取上述两个旋翼之间的夹角，其中，夹角求值函数的表达式为：β＝|α1-α2|，式中，β表示两个旋翼之间的夹角，α1表示上述两个旋翼中任意一个旋翼的水平旋转角，α2表示上述两个旋翼中另一个旋翼的水平旋转角；
将轴距L和夹角β代入安全阈值求值函数中，获取安全阈值H1，其中，安全阈值H求值函数的表达式为：
同上操作，计算目标旋翼和另一个相邻的旋翼之间的安全阈值H2；
将安全阈值H1和H2安全阈值分别与旋翼半径r进行比较；
若安全阈值H1和H2安全阈值均大于或等于旋翼半径r，则目标旋翼处于安全状态；
若安全阈值H1或/和安全阈值H2小于旋翼半径r，则上述目标旋翼和与其相邻的两个旋翼均处于危险状态；
同上步骤，依次判断所有旋翼是否均处于安全状态。
进一步的，在旋翼运转的过程中，若需要调整轴距进行动态测试时，需要在输入调整后的轴距、并根据调整后的轴距再次确认旋翼的安全阈值后，且所有旋翼移动后均处于安全状态，才会启动第一电机31对旋翼的轴距进行动态调整。
在此，目标旋翼是指需要判断是否处于安全状态的旋翼。
需要说明的是，距离安全量η为常量，在本实施例中，距离安全量η取值为5cm；距离传感器17感应面到立柱21中轴线的距离记为L1，距离传感器17的感应面距离底板51的端面记为L2，底板51靠近距离传感器17的一端到旋翼的中轴线距离记为L3，其中，L1和L3均为定值，L2通过距离传感器17获取，且L＝L1+L2+L3。
在一个具体的实施例中，输入测试参数，其中，轴距L为50cm，旋翼半径r为20cm，设定距离安全量η取值为5cm，设定编号为b的旋翼为目标旋翼，与编号为b的旋翼相邻的两个旋翼分别为旋翼a和旋翼c，且编号为a的旋翼水平旋转角为0度，编号为b的旋翼水平旋转角为120度，编号为c的旋翼水平旋转角为180度，则旋翼a和b之间的夹角β为120度，通过安全阈值求值函数计算，可得到旋翼a和b之间的安全阈值H的取值约为43.3cm；旋翼c和b之间的夹角β为60度，通过安全阈值求值函数计算，可得到旋翼a和b之间的安全阈值H的取值为30cm，旋翼ab之间安全阈值H1和旋翼bc之间的安全阈值H2分别和旋翼半径r进行比较，由于ab之间安全阈值H1和旋翼bc之间的安全阈值H2均大于旋翼半径r，所以旋翼b处于安全状态，同上步骤，判定其他旋翼是否处于安全状态。
本发明的工作原理为：
根据无人机的研发形态，将对应数量的多个旋翼分别装配于多个倾转角调节部50上，通过控制模组输入测试参数，测试参数至少包括：旋翼半径、轴距以及每个旋翼对应的水平旋转角，通过控制模组确认是否每个旋翼均处于安全状态，若有任意一个旋翼处于危险状态，则通过警示元件18发出警示信号，若所有旋翼均处于安全状态，启动第二电机41，根据测试参数分别调整所有旋翼的水平旋转角，启动第一电机31，对所有旋翼的轴距进行调整，启动倾转角调节部50，通过倾转角调节部50对每一个旋翼的倾转角进行调整，启动所有旋翼，使得所有旋翼运转，通过倾转角调节部50内部设置的力传感器对单个旋翼的动力进行监测，同时，通过力传感器11监测多个旋翼协同运转时整体的动力性能；在旋翼运转过程中，若要进行动态测试，输入新的轴距，并通过控制模组参照新的轴距对每个旋翼的安全状态进行判定，若新的轴距，会造成至少一个旋翼处于危险状态，则通过警示元件18发出警示信号，反之，则启动第一电机31带动运转状态的旋翼进行移动，进而通过装置对旋翼的轴距进行动态调整，通过力传感器11能够获取动态轴距和动力性能之间的变化关系，同时，通过输入测试参数，并通过控制模组、多个轴距调节部30、多个旋转角调节部40以及多个倾转角调节部50的配合，使得装置无需依靠人工进行调整，提高了精准度，避免人工调整中可能出现的误差。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (9)
1.一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，包括支架(10)，其特征在于：所述支架(10)的内部固定有力传感器(11)，所述支架(10)的上端固定有导向环(12)，所述导向环(12)的内部开设有环形滑槽，所述环形滑槽的内部滑动连接有多个导向防脱杆(13)，多个所述导向防脱杆(13)的外侧均装配有横梁(14)，所述横梁(14)的内部开设有第一导向通槽(15)，还包括：
转轴支撑部(20)，所述转轴支撑部(20)装配于导向环(12)的上端，且所述转轴支撑部(20)和横梁(14)相连接；
多个轴距调节部(30)，多个所述轴距调节部(30)分别装配于横梁(14)的下端；
多个旋转角调节部(40)，多个所述旋转角调节部(40)分别装配于横梁(14)的下端；
多个倾转角调节部(50)，多个所述倾转角调节部(50)分别装配于横梁(14)的上端，且所述力传感器(11)和轴距调节部(30)、力传感器(11)和旋转角调节部(40)以及力传感器(11)和倾转角调节部(50)之间均通过导线电性连接；
控制模组，通过所述控制模组能够设定测试参数，且所述控制模组能够根据测试参数获取安全阈值H，所述控制模组和力传感器(11)之间通过导线电性连接；
其中，设定所述测试参数后，所述轴距调节部(30)和旋转角调节部(40)能够根据测试参数调整旋翼的轴距和水平旋转角度。
2.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：所述转轴支撑部(20)包括立柱(21)、导电滑环(22)、多个承托臂(23)和多个联动板(24)，所述立柱(21)固定于力传感器(11)的上端，所述导电滑环(22)固定于立柱(21)外侧的下端，且所述导电滑环(22)和控制模组通过导线电性连接，多个所述承托臂(23)环形分布于立柱(21)的外侧且位于导电滑环(22)的上端，多个所述联动板(24)均转动连接于立柱(21)的外侧且位于承托臂(23)的上端，多个所述联动板(24)在垂直方向上依次排列，且多个所述联动板(24)和多个横梁(14)一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：多个所述联动板(24)的上端均固定有多个支撑杆(25)，所述联动板(24)和横梁(14)通过支撑杆(25)固定连接，且多个所述横梁(14)位于同一水平面。
4.根据权利要求2所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：所述倾转角调节部(50)包括底板(51)，所述轴距调节部(30)包括第一电机(31)、螺纹杆(32)、滑块(33)和多个第二法兰(34)，所述第一电机(31)固定于横梁(14)的下端，且所述第一电机(31)和导电滑环(22)通过导线电性连接，所述螺纹杆(32)固定于第一电机(31)的输出端，所述滑块(33)螺纹连接于螺纹杆(32)的外侧，所述滑块(33)和横梁(14)通过第一导向通槽(15)滑动连接，且所述滑块(33)和底板(51)固定连接，多个所述第二法兰(34)均固定于横梁(14)的下端且分别位于第一导向通槽(15)的两端，且所述第二法兰(34)和螺纹杆(32)转动连接。
5.根据权利要求2所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：所述旋转角调节部(40)包括第二电机(41)、齿轮(42)和齿圈(43)，所述第二电机(41)固定于横梁(14)的下端，且所述第二电机(41)和导电滑环(22)通过导线电性连接，所述齿轮(42)固定于第二电机(41)的输出端，所述齿圈(43)固定于多个承托臂(23)的上端，且所述齿轮(42)和齿圈(43)啮合连接。
6.根据权利要求4所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：所述横梁(14)的上端固定有第一法兰(16)，所述第一法兰(16)的内部固定有距离传感器(17)，所述距离传感器(17)的感应端朝向底板(51)，所述底板(51)的内部固定有警示元件(18)，且所述导电滑环(22)和距离传感器(17)以及导电滑环(22)和警示元件(18)之间均通过导线电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：所述横梁(14)内部靠近导向防脱杆(13)的一端开设有第二导向通槽(19)，所述导向防脱杆(13)贯穿第二导向通槽(19)的内部，且所述导向防脱杆(13)和第二导向通槽(19)间隙配合。
8.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，其特征在于：所述控制模组包括参数设定模块、处理模块和判定模块；
所述参数设定模块用于设定测试参数；
所述处理模块用于根据测试参数计算安全阈值H；
所述判定模块用于判定旋翼是否处于安全状态。
9.一种旋翼无人机动力组件的性能测试方法，适用于权利要求1至8中任一项所述的一种旋翼无人机动力组件的性能测试装置，包括以下步骤：
将多个旋翼分别固定于多个所述倾转角调节部(50)的上端；
通过控制模组输入测试参数，并计算每个旋翼是否处于安全状态；
启动所述轴距调节部(30)、旋转角调节部(40)和倾转角调节部(50)将对应的旋翼调整至目标位置；
启动旋翼进行动力组件性能测试，通过力传感器(11)获取多个旋翼协同运转时整体的动力性能。
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