CN118062255A - 一种无人机吊飞测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机吊飞测试方法，涉及无人机测试领域，包括以下步骤：S1.将转轴箱中的缆绳依次穿过定滑轮和动滑轮，连接在无人机上；S2.将止坠保护器安装在缆绳位于转轴箱和定滑轮之间；S3.无人机进行吊飞测试，获取缆绳上拉力传感器的拉力值和位移传感器的移动值，控制设备根据拉力值控制转轴箱释放或回收缆绳；控制设备根据移动值控制释放或回收缆绳的长度。本申请具有使无人机测试的过程中可以控制缆绳的收线和放线的效果。

Description

一种无人机吊飞测试方法

技术领域

本发明涉及无人机测试领域，尤其是涉及一种无人机吊飞测试方法。

背景技术

无人机吊飞测试是用于无人机的长航时可靠性测试，目前的无人机吊飞测试装置采用防坠器对无人机进行牵拉，并防止其突然的下坠乃至坠落。

然而目前无人机测试过程中由于设置了定点防坠器，导致在无人机吊飞测试的过程中缆绳的长度不能太长，无人机不能沿四向进行水平飞行测试，因此限制了无人机的飞行范围，导致缆绳收线和放线不易控制。

发明内容

为了使无人机测试的过程中可以控制缆绳的收线和放线，本申请提供一种无人机吊飞测试方法：

本申请一种无人机吊飞测试方法采用如下的技术方案：

一种无人机吊飞测试方法，包括以下步骤：

S1.将转轴箱中的缆绳依次穿过定滑轮和动滑轮，连接在无人机上；

S2.将止坠保护器安装在缆绳位于转轴箱和定滑轮之间；

S3.无人机进行吊飞测试，获取缆绳上拉力传感器的拉力值和位移传感器的移动值，控制设备根据拉力值控制转轴箱回收缆绳；控制设备根据移动值控制回收缆绳的长度。

通过采用上述技术方案，在无人机进行吊飞测试的过程中，控制设备通过拉力传感器和位移传感器的数据反馈，进而控制驱动件对缆绳进行收线和放线；定滑轮可以改变缆绳的方向，动滑轮可以使无人机平飞时保证缆绳尽量垂直在无人机上方，再配合控制设备，在无人机沿水平方向飞行的过程中，动滑轮与无人机移动的方向相同，使缆绳与无人机时刻保持垂直关系，进而可以更好的控制缆绳，解决了无人机飞行测试的安全问题，保证了测试效果，确保了无人机和测试人员的安全。

优选的，所述S3步骤中，控制设备根据拉力值控制转轴箱回收缆绳的方法包括：

拉力传感器内预设有n个预设拉力参数N1、N2、N3……Nn，其中n为正整数，且n≥2，拉力传感器接收的拉力值信号为N，若N≤N1，拉力传感器将拉力值传递至控制设备，控制设备使驱动件闭合，将缆绳回收；若N1≤N≤Nn，则拉力传感器将拉力值传递至控制设备，控制设备使驱动件断开，停止回收缆绳；若N＞Nn，拉力传感器将拉力值传递至控制设备，控制设备使驱动件断开，停止回收缆绳，控制设备控制止坠保护器将缆绳卡停；此时无人机非实验状态，操作人员通过控制设备使驱动件闭合，释放缆绳，直至无人机平稳接触地面。

通过采用上述技术方案，无人机在进行吊飞测试的过程中，无人机沿水平方向飞行，动滑轮在房顶沿滑轨以与无人机相近的移动速度主动滑动，无人机飞行过程中拉力传感器收集拉力值并传递至控制设备，控制设备获取缆绳上拉力传感器的拉力值，控制设备根据拉力值控制转轴箱回收缆绳。

优选的，所述S3步骤中，控制设备根据移动值控制回收缆绳的长度的方法包括：

位移传感器内设有x个预设移动参数X1、X2、X3……Xn，位移传感器内还设有x个移动距离参数Q1、Q2、Q3……Qn，其中x为整数，位移传感器接收的移动值信号为X，相邻两个预设移动参数的范围对应一个移动距离参数，即：

若X1≤丨x丨≤Xn，则位移传感器选择档x为合适档位，并传递合适档位的信号至所述控制设备，所述控制设备接收所述位移传感器的信号并对缆绳进行收绳或放绳Xncm。

通过采用上述技术方案，位移传感器根据获取的移动距离在预设的移动参数中自动匹配，得到移动值所在的预设移动距离参数范围，进而确定合适的移动档位，位移传感器再将合适档位的移动距离参数传输至控制设备中，使控制设备控制驱动件件转动，将缆绳进行收绳或放绳。

优选的，在S2步骤中，所述止坠保护器包括壳体、弹性件、上挡板和下挡板；所述壳体中空设置，所述上挡板和下挡板沿所述壳体长度方向排列且安装在所述壳体内，所述弹性件一端与所述上挡板固定连接、另一端与所述下挡板固定连接；所述上挡板远离所述弹性件的一侧与所述壳体形成连接腔，所述连接腔内设有阻尼液体。

优选的，在S3步骤中，若N≥Nn，则无人机出现掉落，拉力传感器和位移传感器向控制设备传输信号，控制设备控制止坠保护器，使止坠保护器的下挡板卡住缆绳通过弹簧缓震和阻尼液体两道缓解措施。

通过采用上述技术方案，当飞机出现掉落的时候，阻尼液体可以依靠液体介质的黏滞阻力使缆绳运动机械的动能衰减，进而缩短机械运动的时间，进而对无人机起到缓冲作用；同时止坠保护器与控制设备电线连接，控制设备可以控制下挡板将揽绳卡住，弹性件对缆绳起到缓震作用，进而通过弹性件和阻尼液体的缓解措施，有效防止无人机掉落。

优选的，所述转轴箱包括轴杆和绞盘，所述绞盘分别位于所述轴杆的两端，所述驱动件安装在所述绞盘远离所述轴杆的一端，所述驱动件与所述轴杆连接。

通过采用上述技术方案，驱动件驱动轴杆转动，缆绳绕设在轴杆上，

优选的，在S1步骤中，所述定滑轮固定安装在房顶，所述动滑轮滑动安装在房顶，所述房顶固定安装有滑轨，所述定滑轮和动滑轮沿所述滑轨长度方向排列，所述动滑轮沿所述滑轨长度方向滑动安装在所述滑轨，所述滑轨设有用于驱动所述动滑轮滑移的滑动组件。

通过采用上述技术方案，设置滑轨可以使定滑轮和动滑轮位于同一直线上，进而使缆绳对无人机进行吊飞测试的过程中无人机飞行更稳定，测试的效果更精确。

优选的，所述动滑轮包括滑动块和滚轮，所述滚轮与所述滑动块转动连接，所述滚轮侧壁开设有卡接槽，所述缆绳卡入所述卡接槽。

通过采用上述技术方案，设置卡接槽可以提高滚轮的承受载重力，滚轮作为动滑轮的转轴可以提高更大的角速度和轴向力，可以承受径向载荷。

优选的，所述滑动组件包括吊环和连接件，所述连接件固定安装在吊环，所述吊环套设在所述滑轨，所述连接件远离所述吊环的一端与所述滑动块固定连接。

通过采用上述技术方案，通过吊环在导轨上滑动，控制动滑轮与定滑轮之间的距离，从而可以调节缆绳的长度，有效防止缆绳过长或过短，使无人机在飞行的过程中飞行范围较大，使无人机可以实现掉头等动作，使无人机可以完成四向平飞实验。

综上所述，本申请具有以下有益技术效果：

1.在无人机进行吊飞测试的过程中，控制设备通过拉力传感器和位移传感器的数据反馈，进而控制驱动件对缆绳进行收线和放线；定滑轮可以改变缆绳的方向，动滑轮可以使无人机平飞时保证缆绳尽量垂直在无人机上方，再配合控制设备可以更好的控制缆绳，解决了无人机飞行测试的安全问题，保证了测试效果，确保了无人机和测试人员的安全。

2.当飞机出现掉落的时候，阻尼液体可以依靠液体介质的黏滞阻力使缆绳运动机械的动能衰减，进而缩短机械运动的时间，进而对无人机起到缓冲作用；同时止坠保护器与控制设备电线连接，控制设备可以控制下挡板将揽绳卡住，弹性件对缆绳起到缓震作用，进而通过弹性件和阻尼液体的缓解措施，有效防止无人机掉落。

附图说明

图1是本申请测试方法的流程图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是本申请实施例的动滑轮结构示意图。

图4是本申请实施例的整体结构剖视图。

附图标记说明：

1、转轴箱；11、轴杆；12、绞盘；13、驱动件；2、房顶；21、导轨；211、吊环；212、连接件；22、定滑轮；23、动滑轮；231、滑动块；232、滚轮；233、卡接槽；3、无人机；4、缆绳；41、拉力传感器；42、位移传感器；5、止坠保护器；51、壳体；52、上挡板；53、下挡板；54、弹性件；6、控制设备；7、地面。

具体实施方式

以下结合实施例和附图1-4对本申请进一步说明。

本申请实施例公开一种无人机吊飞测试方法，参照图1和图2，包括地面7、房顶2和控制设备6，房顶2固定安装有导轨21，包括以下步骤：

S1.将转轴箱1固定安装在地面7，转轴箱1包括中轴杆11和两个绞盘12，两个绞盘12分别设置在轴杆11的两端，轴杆11与绞盘12的中心位置转动连接，其中一个绞盘12远离轴杆11的一侧固定安装有驱动件13，本申请实施例中驱动件13为步进电机，步进电机的输出端与轴杆11固定连接，步进电机驱动轴杆11转动，轴杆11上设置有缆绳4，缆绳4绕设在轴杆11上；驱动件13与控制设备6电线连接，控制设备6控制驱动件13使轴杆11转动，从而实现对缆绳4的收绳和放绳。定滑轮22固定安装在房顶2，动滑轮23滑移安装在导轨21，定滑轮22和动滑轮23沿导轨21的长度方向排列，缆绳4依次穿过定滑轮22和动滑轮23，缆绳4远离轴杆11的一端绑定连接在无人机3上；动滑轮23包括滑动块231和滚轮232，滑动块231滑动安装在导轨21，滚轮232与滑动块231转动连接，滚轮232的侧壁开设有卡接槽233，卡接槽233的横截面为弧形，缆绳4卡入卡接槽233的槽底，设置卡接槽233可以提高滚轮232的承受载重力，滚轮232作为动滑轮23的转轴可以提高更大的角速度和轴向力，可以承受径向载荷。

参照图3，导轨21上设置有滑动组件，滑动组件包括吊环211和连接件212，吊环211套设在滑轨，吊环211的侧壁与连接件212固定连接，连接件212上设置有螺纹，连接件212远离吊环211的一端与滑动块231固定连接，通过吊环211在导轨21上滑动，控制动滑轮23与定滑轮22之间的距离，从而可以调节缆绳4的长度，有效防止缆绳4过长或过短，使无人机3在飞行的过程中飞行范围较大，使无人机3可以实现掉头等动作。

S2.参照图4，将止坠保护器5安装在缆绳4位于转轴箱1和定滑轮22之间；止坠保护器5对无人机3进行牵拉，防止无人机3突然出现的下坠和坠落；止坠保护器5包括壳体51，壳体51中空设置，壳体51两端均开设有通孔，壳体51内安装有上挡板52，上挡板52位于壳体51的中间位置，壳体51内还固定安装有下挡板53，下挡板53位于壳体51靠近轴杆11的一端，上挡板52与下挡板53之间设置有弹性件54，本申请弹性件54为弹簧，弹性件54一端与上挡板52固定连接、另一端与下挡板53固定连接，弹性件54套设在缆绳4；上挡板52远离下挡板53的一端与壳体51形成连接腔，缆绳4穿设与连接腔，连接腔内设置有阻尼液体，当飞机出现掉落的时候，阻尼液体可以依靠液体介质的黏滞阻力使缆绳4运动机械的动能衰减，进而缩短机械运动的时间，进而对无人机3起到缓冲作用；同时止坠保护器5与控制设备6电线连接，控制设备6可以控制下挡板53将揽绳卡住，弹性件54对缆绳4起到缓震作用，进而通过弹性件54和阻尼液体的缓解措施，有效防止无人机3掉落。

S3.缆绳4上固定安装有拉力传感器41和位移传感器42，拉力传感器41用于控制设备6判定转轴箱1收绳还是放绳；位移传感器42用于控制设备6判定，缆绳4放出或者收回的长度；拉力传感器41和位于传感器均与控制设备6信号连接，无人机3进行吊飞测试，控制设备6获取缆绳4上拉力传感器41的拉力值和位移传感器42的移动值，控制设备6根据拉力值控制转轴箱1回收缆绳4；控制设备6根据移动值控制回收缆绳4的长度；动滑轮23跟随无人机3沿水平方向移动，使缆绳4时刻保持与无人机3形成垂直关系，进而可以更好的控制缆绳，解决了无人机飞行测试的安全问题，保证了测试效果。

具体的，控制设备6根据拉力值控制转轴箱1回收缆绳4的方法包括：

拉力传感器41内预设有n个预设拉力参数N1、N2、N3……Nn，其中n为正整数，且n≥2，拉力传感器41接收的拉力值信号为N，若N≤N1，拉力传感器41将拉力值传递至控制设备6，控制设备6使驱动件13闭合，将缆绳4回收，此时无人机3在移动的过程中带动动滑轮23沿导轨21滑移，进而保证测试效果；若N1≤N≤Nn，则拉力传感器41将拉力值传递至控制设备6，控制设备6使驱动件13断开，停止回收缆绳4；若N≥Nn，拉力传感器41将拉力值传递至控制设备6，控制设备6使驱动件13断开，停止回收缆绳4，控制设备6控制止坠保护器5将缆绳4卡停；此时无人机3非实验状态，操作人员通过控制设备6使驱动件13闭合，释放缆绳4，直至无人机3平稳接触地面7。

例如：拉力传感器41内预设有4个预设拉力参数：30N、60N、90N、120N；即N1=30N，N4=120N，其中在无人机3吊飞测试的过程中，拉力传感器41接收到的拉力值为40N，即无人机3在进行吊飞测试中，则拉力传感器41将拉力值传递至控制设备6，控制设备6使驱动件13断开，驱动件13驱动轴杆11转动，停止回收缆绳4；若拉力传感器41接收到的拉力值为150N，拉力传感器41将拉力值传递至控制设备6，控制设备6使驱动件13断开，即此时无人机3处于非试验状态，停止回收缆绳4，同时控制设备6控制止坠保护器5将缆绳4卡停，工作人员手动操作控制设备6使驱动件13闭合，重新释放缆绳4，直至无人机3平稳接触地面，工作人员操作控制设备6使驱动件13断开；若拉力传感器41接收到的拉力值为10N，即无人机3不在进行吊飞测试过程，拉力传感器41将拉力值传递至控制设备6，控制设备6使驱动件13闭合，将缆绳4进行回收；

具体的，控制设备6根据移动值控制回收缆绳4的长度的方法包括：

位移传感器内设有x个预设移动参数X1、X2、X3……Xn，位移传感器内还设有x个移动距离参数1圈、2圈、3圈……n圈，其中x为整数，位移传感器接收的移动值信号为X，相邻两个预设移动参数的范围对应一个移动距离参数，即：

若X1≤丨x丨≤Xn，则位移传感器选择档x为合适档位，并传递合适档位的信号至所述控制设备6，所述控制设备6接收所述位移传感器的信号并对缆绳4进行收绳或放绳Xncm。

例如：位移传感器内设有6个预设移动参数5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、25cm，位移传感器内还设有6个移动距离参数1圈、2圈、3圈、4圈、5圈、6圈，其中位移传感器接收的移动值信号为10cm：则位移传感器选择档2为合适档位，并传递合适档位的信号至控制设备6，控制设备6接收位移传感器的信号并对缆绳4进行收绳10cm。

若位移传感器接收的移动值信号为-10cm：则位移传感器选择档2为合适档位，并传递合适档位的信号至控制设备6，控制设备6接收位移传感器的信号并对缆绳4进行放绳10cm；在收放缆绳4的过程中，无人机3与动滑轮23的移动方向保持一致，进而更好的控制收绳和放绳，保证了测试效果。

本申请实施例一种无人机吊飞测试方法的实施原理为：在无人机3进行吊飞测试的过程中，控制设备6通过拉力传感器41和位移传感器42的数据反馈，进而控制驱动件13对缆绳4进行收线和放线；定滑轮22可以改变缆绳4的方向，动滑轮23可以节省缆绳4拉动无人机3的力，再配合控制设备6可以更好的控制缆绳4，解决了无人机3飞行测试的安全问题，保证了测试效果，确保了无人机3和测试人员的安全。

具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都收到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将转轴箱（1）中的缆绳（4）依次穿过定滑轮（22）和动滑轮（23），连接在无人机（3）上；

S2.将止坠保护器（5）安装在缆绳（4）位于转轴箱（1）和定滑轮（22）之间；

S3.无人机（3）进行吊飞测试，获取缆绳（4）上拉力传感器（41）的拉力值和位移传感器（42）的移动值，控制设备（6）根据拉力值控制转轴箱（1）回收缆绳（4）；控制设备（6）根据移动值控制回收缆绳（4）的长度。

2.根据权利要求1所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：所述S3步骤中，控制设备（6）根据拉力值控制转轴箱（1）回收缆绳（4）的方法包括：

拉力传感器（41）内预设有n个预设拉力参数N1、N2、N3……Nn，其中n为正整数，且n≥2，拉力传感器（41）接收的拉力值信号为N，若N≤N1，拉力传感器（41）将拉力值传递至控制设备（6），控制设备（6）使驱动件（13）闭合，将缆绳（4）回收；若N1≤N≤Nn，则拉力传感器（41）将拉力值传递至控制设备（6），控制设备（6）使驱动件（13）断开，停止回收缆绳（4）；若N＞Nn，拉力传感器（41）将拉力值传递至控制设备（6），控制设备（6）使驱动件（13）断开，停止回收缆绳（4），控制设备（6）控制止坠保护器（5）将缆绳（4）卡停；此时无人机（3）非实验状态，操作人员通过控制设备（6）使驱动件（13）闭合，释放缆绳（4），直至无人机（3）平稳接触地面（7）。

3.根据权利要求1所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：所述S3步骤中，控制设备（6）根据移动值控制回收缆绳（4）的长度的方法包括：

位移传感器（42）内设有x个预设移动参数X1、X2、X3……Xn，位移传感器（42）内还设有x个移动距离参数Q1、Q2、Q3……Qn，其中x为整数，位移传感器（42）接收的移动值信号为X，相邻两个预设移动参数的范围对应一个移动距离参数，即：

若X1≤丨x丨≤Xn，则位移传感器（42）选择档x为合适档位，并传递合适档位的信号至所述控制设备（6），所述控制设备（6）接收所述位移传感器（42）的信号并对缆绳（4）进行收绳或放绳Xncm。

4.根据权利要求1所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：在S2步骤中，所述止坠保护器（5）包括壳体（51）、弹性件（54）、上挡板（52）和下挡板（53）；所述壳体（51）中空设置，所述上挡板（52）和下挡板（53）沿所述壳体（51）长度方向排列且安装在所述壳体（51）内，所述弹性件（54）一端与所述上挡板（52）固定连接、另一端与所述下挡板（53）固定连接；所述上挡板（52）远离所述弹性件（54）的一侧与所述壳体（51）形成连接腔，所述连接腔内设有阻尼液体。

5.根据权利要求3所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：在S3步骤中，若N≥Nn，则无人机（3）出现掉落，拉力传感器（41）和位移传感器（42）向控制设备（6）传输信号，控制设备（6）控制止坠保护器（5），使止坠保护器（5）的下挡板（53）卡住缆绳（4）通过弹簧缓震和阻尼液体两道缓解措施。

6.根据权利要求1所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：所述转轴箱（1）包括轴杆（11）和绞盘（12），所述绞盘（12）分别位于所述轴杆（11）的两端，所述驱动件（13）安装在所述绞盘（12）远离所述轴杆（11）的一端，所述驱动件（13）与所述轴杆（11）连接。

7.根据权利要求1所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：在S1步骤中，所述定滑轮（22）固定安装在房顶（2），所述动滑轮（23）滑动安装在房顶（2），所述房顶（2）固定安装有滑轨，所述定滑轮（22）和动滑轮（23）沿所述滑轨长度方向排列，所述动滑轮（23）沿所述滑轨长度方向滑动安装在所述滑轨，所述滑轨设有用于驱动所述动滑轮（23）滑移的滑动组件。

8.根据权利要求7所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：所述动滑轮（23）包括滑动块（231）和滚轮（232），所述滚轮（232）与所述滑动块（231）转动连接，所述滚轮（232）侧壁开设有卡接槽（233），所述缆绳（4）卡入所述卡接槽（233）。

9.根据权利要求7所述的一种无人机吊飞测试方法，其特征在于：所述滑动组件包括吊环（211）和连接件（212），所述连接件（212）固定安装在吊环（211），所述吊环（211）套设在所述滑轨，所述连接件（212）远离所述吊环（211）的一端与所述滑动块（231）固定连接。