CN208568070U - 无人机振动检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无人机振动检测装置。该无人机振动检测装置包括检测无人机飞行状态的振动检测单元和接收无人机飞行状态信号，并对无人机的电机进行控制的飞行控制器，所述振动检测单元安装在所述电机的外壁上，所述振动检测单元包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计的检测信号输出端和所述陀螺仪的检测信号输出端分别与所述飞行控制器的检测信号接收端电性连接，所述飞行控制器的控制信号输出端与所述电机的控制端电性连接。本申请解决了无人机振动检测装置体积大、检测结果精确度差、自动化程度低的技术问题。

Description

无人机振动检测装置

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机振动检测装置。

背景技术

无人机的振动性能对无人机的正常工作有较大影响，例如在航拍领域，对于无人机的振动性能有着严格的限制，另外，无人机在正常飞行状态下也需要实时采集无人机的振动情况，以便及时了解无人机出现的异常振动，提前做出不求措施，避免由于电机故障或者机臂断裂造成无人机损毁的情况出现。传统技术中，无人机振动测试使用的设备体积较大，若安装在无人机上会干扰无人机的正常飞行，进而影响无人机的振动测试结果，也无法对振动测试结果进行远程获取。因此无人机的振动测试基本在实验室内进行，而不便于在飞行时实时采集无人机的振动数据，导致根据振动数据得到的检测结果与实际飞行中的振动情况有较大差异。

针对相关技术中无人机振动检测装置体积大、检测结果精确度差、自动化程度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种无人机振动检测装置，以解决无人机振动检测装置体积大、检测结果精确度差、自动化程度低的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种无人机振动检测装置。

根据本申请的无人机振动检测装置，包括：检测无人机飞行状态的振动检测单元和接收无人机飞行状态信号，并对无人机的电机进行控制的飞行控制器，所述振动检测单元安装在所述电机的外壁上，所述振动检测单元包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计的检测信号输出端和所述陀螺仪的检测信号输出端分别与所述飞行控制器的检测信号接收端电性连接，所述飞行控制器的控制信号输出端与所述电机的控制端电性连接。

进一步的，所述无人机振动检测装置还包括上位机，所述飞行控制器的检测信号输出端与所述上位机的检测信号接收端通信连接。

进一步的，所述无人机振动检测装置还包括报警器，所述报警器的控制端与所述飞行控制器的控制信号输出端电性连接，所述报警器的信号输出端与所述上位机的信号接收端通信连接。

进一步的，所述飞行控制器与所述上位机之间通过CAN总线进行信号传输。

进一步的，所述振动检测单元安装在所述电机的底部外壁上。

进一步的，所述无人机振动检测装置还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的检测信号输出端与所述飞行控制器的检测信号接收端电性连接。

进一步的，所述加速度计和所述陀螺仪在芯片上一体集成。

进一步的，所述加速度计采用三轴加速度传感器。

进一步的，所述陀螺仪采用三轴陀螺仪。

进一步的，所述飞行控制器为单片机控制器。

在本申请实施例中，采用在无人机的电机下方安装加速度计和陀螺仪的方式，通过加速度计实时检测无人机飞行状态的加速度，通过陀螺仪实时检测无人机飞行状态的角速度，达到了对无人机不良振动情况检测的目的，加速度计和陀螺仪在芯片上一体集成，从而实现了减小振动检测装置的体积、适于无人机飞行状态检测的技术效果，进而解决了无人机振动检测装置体积大、检测结果精确度差、自动化程度低的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型无人机振动检测装置的连接结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请涉及一种无人机振动检测装置，该无人机振动检测装置包括振动检测单元1和飞行控制器2，振动检测单元1包括加速度计101和陀螺仪102，加速度计101用于检测无人机飞行状态下的加速度；陀螺仪102用于检测无人机飞行状态下的角速度；飞行控制器2用于接收振动检测单元1检测的信号，并根据检测的信号对无人机的电机5进行控制。振动检测单元1安装在电机5的底部外壁上，加速度计101的检测信号输出端和陀螺仪102的检测信号输出端分别与飞行控制器2的检测信号接收端电性连接，飞行控制器2的控制信号输出端与电机5的控制端电性连接。通过加速度计101实时检测无人机飞行状态的加速度，通过陀螺仪102实时检测无人机飞行状态的角速度，达到了对无人机不良振动情况检测的目的。加速度计101和陀螺仪102都设置在无人机的电机的底部外壁上，直接与振动源连接，检测信号更加精准，能够实时精确的检测到电机5的异常振动情况，保证无人机的正常工作。

如图1所示，无人机振动检测装置还包括上位机3，上位机3的检测信号接收端通过CAN总线与飞行控制器2的检测信号输出端通信连接，其中上位机3设置在远程监控中心内，能够对无人机的飞行状态进行远程监控，同时采用CAN总线的数据传输方式，信号稳定可靠，数据传输效率高。

如图1所示，无人机振动检测装置还包括报警器4，报警器4设置在飞行控制器2内，报警器4的控制端与飞行控制器2的控制信号输出端电性连接，报警器4的信号输出端与上位机3的信号接收端通信连接，在检测到无人机出现异常振动的情况下，飞行控制器2控制报警器4对外发送声光报警信号，提示工作人员及时无人机进行检测，避免更加严重的故障发生，上位机3还会检测到报警信号的发出，进行记录和后续维护。

本实用新型的一些实施例中，无人机振动检测装置还包括霍尔传感器，霍尔传感器的检测信号输出端与飞行控制器2的检测信号接收端电性连接。霍尔效应传感器能够对电机5的磁场的方向信号进行采集，将该信号发送给飞行控制器2，飞行控制器2可根据该磁场方向确定电机5的补偿电流，以使电机5的转速更加靠近目标转速。

本实用新型的一些实施例中，无人机振动检测装置还包括第一振动传感器和第二振动传感器，第一振动传感器和第二振动传感器对应设置在无人机的左、右两侧机臂上，第一振动传感器的检测信号输出端和第二振动传感器的检测信号输出端分别与飞行控制器2的检测信号接收端电性连接，通过第一振动传感器和第二振动传感器实时采集两侧机臂的振动情况，如果出现机臂异常振动，并且异常振动不断加剧的情况，可及时控制无人机进行降落，避免出现无人机损毁的情况。

本实用新型的一些实施例中，加速度计101和陀螺仪102在芯片上一体集成，大大减小了振动检测装置的体积，更加适于无人机飞行状态检测。

本实用新型的一些实施例中，加速度计101采用三轴加速度传感器，陀螺仪102采用三轴陀螺仪。

本实用新型的一些实施例中，飞行控制器2为单片机控制器。

该装置的工作原理为：无人机在飞行过程中，通过加速度计101实时检测无人机飞行状态的加速度，通过陀螺仪102实时检测无人机飞行状态的角速度，将检测到的加速度信号和角速度信号传输到主处理器中，主处理器对接收到的数据进行实时快速傅里叶变换，获得该数据在频域下的振动幅度。一般电机导致的转动频率在40至300Hz范围内，主处理器对该频率范围内的振动幅度进行判定，如果有某一频率下的振动幅度超过该特定阈值，则主处理器会将该振动情况判定为不良振动情况。飞行控制器2及时获取该异常振动信号并控制报警器4发出报警信息，以便操控人员能够及时作出调整和操控。上位机3及时获取信号并进行远程监控。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机振动检测装置，其特征在于，包括：检测无人机飞行状态的振动检测单元(1)和接收无人机飞行状态信号，并对无人机的电机(5)进行控制的飞行控制器(2)，所述振动检测单元(1)安装在所述电机(5)的外壁上，所述振动检测单元(1)包括加速度计(101)和陀螺仪(102)，所述加速度计(101)的检测信号输出端和所述陀螺仪(102)的检测信号输出端分别与所述飞行控制器(2)的检测信号接收端电性连接，所述飞行控制器(2)的控制信号输出端与所述电机(5)的控制端电性连接。

2.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述无人机振动检测装置还包括上位机(3)，所述飞行控制器(2)的检测信号输出端与所述上位机(3)的检测信号接收端通信连接。

3.根据权利要求2所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述无人机振动检测装置还包括报警器(4)，所述报警器(4)的控制端与所述飞行控制器(2)的控制信号输出端电性连接，所述报警器(4)的信号输出端与所述上位机(3)的信号接收端通信连接。

4.根据权利要求2所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述飞行控制器(2)与所述上位机(3)之间通过CAN总线进行信号传输。

5.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述振动检测单元(1)安装在所述电机(5)的底部外壁上。

6.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述无人机振动检测装置还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的检测信号输出端与所述飞行控制器(2)的检测信号接收端电性连接。

7.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述加速度计(101)和所述陀螺仪(102)在芯片上一体集成。

8.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述加速度计(101)采用三轴加速度传感器。

9.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述陀螺仪(102)采用三轴陀螺仪。

10.根据权利要求1所述的无人机振动检测装置，其特征在于，所述飞行控制器(2)为单片机控制器。