CN211108072U - 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统 - Google Patents
一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211108072U CN211108072U CN201921120474.4U CN201921120474U CN211108072U CN 211108072 U CN211108072 U CN 211108072U CN 201921120474 U CN201921120474 U CN 201921120474U CN 211108072 U CN211108072 U CN 211108072U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aerial vehicle
- unmanned aerial
- plant protection
- protection unmanned
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本实用新型属于农业航空性能检测技术领域，涉及一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，系统包括：可转动平台、蜗杆、步进减速电机、可滑动平台、涡轮、倾角传感器、多旋翼植保无人机夹持器、桨叶测速光电开关、单片机、电机驱动器、滑块、滑轨、牵引设备和上位机；方法简述如下：安装多旋翼植保无人机于多旋翼植保无人机夹持器上；启动倾角传感器、桨叶测速光电开关，主动控制多旋翼植保无人机的倾角；以不同的速度移动多旋翼植保无人机，实现不同速度下的多旋翼植保无人机性能检测评价。本实用新型实现了：对多旋翼植保无人机的室内主动式姿态模拟的牵系，操作简单，精确度高，结构简单，对多旋翼植保无人机影响小。
Description
技术领域
本实用新型属于农业航空性能检测技术领域，尤其涉及一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统。
背景技术
多旋翼植保无人机已开始广泛地在农业领域承担植保任务，能够保证植保工作的效率和质量。为保证多旋翼植保无人机的作业效果，需要对多旋翼植保无人机的性能进行检测评价。目前多旋翼植保无人机性能检测方案均基于室外检测环境，这不仅需要大面积的测试场地和耗费人力的试验布置，而且室外环境的影响因素(如风速、风向等)不可控，极易使检测结果存在较大误差。若在室内环境开展多旋翼植保无人机的性能检测，则可以避免不稳定环境因素干扰，获得更标准化的数据，场地的准备和布置也更快捷。
多旋翼植保无人机在室内空间受限，直接飞行容易发生飞行事故，对室内环境的空间大小要求较高，需要一种特殊机构，既能将多旋翼植保无人机固定，又能控制其姿态变化。目前已有被动式多旋翼无人机姿态分析平台(专利申请号201820201469.5)，依靠纯机械结构实现多旋翼无人机的姿态自模拟，但是这种结构存在摩擦力，不能准确地反应多旋翼无人机姿态角度的变化。本实用新型提出一种多旋翼植保无人机的飞行姿态主动模拟牵系系统，通过主动检测桨叶速度并模拟姿态的方式进行多旋翼植保机飞行姿态模拟，可以更准确地实现对多旋翼植保无人机飞行姿态的模拟。该系统安装于室内检测平台的滑轨上，通过主动检测并模拟不同姿态下多旋翼植保无人机的飞行姿态、速度，从而能够检测获得多旋翼植保无人机的各种性能，例如喷施均匀性、喷施范围等性能。
实用新型内容
为了能够实现对多旋翼植保无人机飞行姿态的模拟，本实用新型提出一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，具体技术方案如下：
一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，包括：可转动平台1、蜗杆2、步进减速电机3、可滑动平台4、涡轮5、倾角传感器6、多旋翼植保无人机夹持器7、桨叶测速光电开关8、单片机、电机驱动器、滑块、滑轨、牵引设备和上位机；
所述滑块在牵引设备的牵引下，在滑轨上滑动；
所述可滑动平台4的上方与滑块固定连接；
在所述可滑动平台4的下方固定安装步进减速电机3；
所述步进减速电机3的输出轴与蜗杆2固定连接，所述蜗杆2与涡轮5啮合；
所述可转动平台1上固定安装有涡轮轴承座(设有轴承)，所述涡轮5的涡轮轴固定安装于所述涡轮轴承座上，所述涡轮轴的一端与可滑动平台4的下端活动连接；所述可转动平台1随着涡轮5的转动而转动；
在所述可转动平台1的上方固定安装倾角传感器6，在所述可转动平台1的下方固定安装有多旋翼植保无人机夹持器7和桨叶测速光电开关8；
所述单片机通过电机驱动器与步进减速电机3连接，单片机与倾角传感器6、上位机、桨叶测速光电开关8、多旋翼植保无人机连接。
在上述技术方案的基础上，所述多旋翼植保无人机夹持器7用于稳固夹持多旋翼植保无人机；所述步进减速电机3用于控制多旋翼植保无人机的倾角。
在上述技术方案的基础上，所述倾角传感器6用于检测可转动平台1的倾角；所述桨叶测速光电开关8用于检测多旋翼植保无人机桨叶的转速。
在上述技术方案的基础上，所述上位机用于显示可视化界面，作为人机交互的接口。
在上述技术方案的基础上，所述单片机用于：①控制步进减速电机3，以实现控制多旋翼植保无人机的倾角；②获取并记录倾角传感器6的倾角数据；③获取并记录桨叶测速光电开关8的测速数据。
在上述技术方案的基础上，所述单片机通过信号线与桨叶测速光电开关8连接，所述单片机通过信号线与多旋翼植保无人机连接。
在上述技术方案的基础上，所述单片机为STM32F103RCT6单片机。
在上述技术方案的基础上，所述上位机为计算机。
一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系方法，应用上述多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，包括以下步骤：
S1、通过多旋翼植保无人机夹持器7将多旋翼植保无人机可靠固定；通过倾角传感器6确定多旋翼植保无人机的姿态处于水平位置，启动多旋翼植保无人机，接入单片机控制；
S2、在上位机上设置本次性能检测评价的运行参数，输入飞行速度，可滑动平台4在牵引设备的作用下，开始在滑轨上以一定速度进行滑动；单片机读取倾角传感器6的数据和桨叶测速光电开关8的数据，并通过控制步进减速电机3，控制多旋翼植保无人机的倾角；
S3、根据检测需求进行多旋翼植保无人机性能的检测评价；
S4、若需要在不同的速度下对多旋翼植保无人机的性能进行检测评价，变化可滑动平台4在滑轨上的滑动速度，重复上述S2-S3的步骤；
S5、检测评价结束后，可转动平台1返回水平位置，可滑动平台4返回初始位置，所述初始位置为滑轨的端部。
需要说明的是，本实用新型主要目的是通过主动检测并模拟不同姿态下多旋翼植保无人机的飞行姿态、速度，从而能够检测获得多旋翼植保无人机的各种性能，例如喷施均匀性、喷施范围等性能。使用本实用新型时，需要根据具体检测需求来加装其他检测仪器或仪表。
例如，如果需要检测多旋翼植保无人机的喷施均匀性和喷施范围，则需要另外在合适的位置加装激光雷达或激光粒度仪等仪器。
本实用新型的有益技术效果如下：
本实用新型针对现有多旋翼植保无人机室内姿态模拟方案存在的问题，提出技术方案加以解决；本申请所述技术方案能够在室内有限的空间下，实现多旋翼植保无人机的飞行姿态模拟；避免了室外多旋翼植保无人机性能检测方案中存在的缺陷：大面积的测试场地和耗费人力的试验布置，以及室外环境不稳定环境因素的干扰。本实用新型通过倾角传感器6、桨叶测速光电开关8，主动控制多旋翼植保无人机的倾角；以不同的速度移动整个测试平台，实现不同速度下的多旋翼植保无人机性能检测评价。本实用新型的技术方案操作简单，精确度高，结构简单，对多旋翼植保无人机的影响小。
附图说明
本实用新型有如下附图：
图1为多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统的结构示意图；
图2为多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统的控制系统硬件连接关系示意框图
图3为多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系方法流程示意图；
图4为多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统在性能评价过程中的倾角变化示意曲线图。
附图标记：
1.可转动平台，2.蜗杆，3.步进减速电机，4.可滑动平台，5.涡轮，6.倾角传感器，7.多旋翼植保无人机夹持器，8.桨叶测速光电开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。
图1为本实用新型多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统的结构示意图。
图2为本实用新型多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统的控制系统硬件连接关系示意框图。
一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，包括：可转动平台1、蜗杆2、步进减速电机3、可滑动平台4、涡轮5、倾角传感器6、多旋翼植保无人机夹持器7、桨叶测速光电开关8、单片机、电机驱动器、滑块、滑轨、牵引设备和上位机；
所述滑块在牵引设备的牵引下，在滑轨上滑动；
所述可滑动平台4的上方与滑块固定连接；
在所述可滑动平台4的下方固定安装步进减速电机3；
所述步进减速电机3的输出轴与蜗杆2固定连接，所述蜗杆2与涡轮5啮合；
所述可转动平台1上固定安装有涡轮轴承座(设有轴承)，所述涡轮5的涡轮轴固定安装于所述涡轮轴承座上，所述涡轮轴的一端与可滑动平台4的下端活动连接；所述可转动平台1随着涡轮5的转动而转动；
在所述可转动平台1的上方固定安装倾角传感器6，在所述可转动平台1的下方固定安装有多旋翼植保无人机夹持器7和桨叶测速光电开关8；
所述单片机通过电机驱动器与步进减速电机3连接，单片机与倾角传感器6、上位机、桨叶测速光电开关8、多旋翼植保无人机连接。
在上述技术方案的基础上，所述多旋翼植保无人机夹持器7用于稳固夹持多旋翼植保无人机；所述步进减速电机3用于控制多旋翼植保无人机的倾角。
在上述技术方案的基础上，所述倾角传感器6用于检测可转动平台1的倾角；所述桨叶测速光电开关8用于检测多旋翼植保无人机桨叶的转速。
在上述技术方案的基础上，所述上位机用于显示可视化界面，作为人机交互的接口。
在上述技术方案的基础上，所述单片机用于：①控制步进减速电机3，以实现控制多旋翼植保无人机的倾角；②获取并记录倾角传感器6的倾角数据；③获取并记录桨叶测速光电开关8的测速数据。
在上述技术方案的基础上，所述单片机通过信号线与桨叶测速光电开关8连接，所述单片机通过信号线与多旋翼植保无人机连接。
在上述技术方案的基础上，所述单片机为STM32F103RCT6单片机。
在上述技术方案的基础上，所述上位机为计算机。
图3为本实用新型多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系方法的工作流程示意图。通过多旋翼植保无人机夹持器7将多旋翼植保无人机可靠固定；通过倾角传感器6确定多旋翼植保无人机的姿态处于水平位置，启动多旋翼植保无人机，接入单片机控制；可滑动平台4在外部牵引设备作用下开始在滑轨上以一定速度进行滑动，单片机读取桨叶测速光电开关8的数据，并通过控制步进减速电机3控制多旋翼植保无人机的倾角；进行多旋翼植保无人机性能检测评价；若需要在不同的速度对多旋翼植保无人机的性能进行检测评价，则以不同的速度进行测试。测试结束后，可转动平台1返回水平位置，可滑动平台4返回初始位置。
以下所示的，多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系的实例是对以上所述过程的试验验证。
试验目的：验证本实用新型的有效性，检测多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统的各部分是否运行良好。
试验设计：参考图3的操作步骤进行，具体试验过程为：
(1)将多旋翼植保无人机固定在多旋翼植保无人机夹持器7上，
(2)根据倾角传感器6的读数，调整可转动平台1的角度至水平位置。
(3)启动多旋翼植保无人机，接入单片机控制。
(4)在上位机上设置本次性能检测评价的运行参数，输入飞行速度(即可滑动平台4在滑轨上的滑动速度)等参数。
(5)多旋翼植保无人机旋翼开始转动，可滑动平台4开始以设定的速度开始滑动，单片机通过桨叶测速光电开关8检测桨叶的速度，通过倾角传感器6提供控制反馈，开始控制步进减速电机3控制可转动平台1的倾角，并记录倾角传感器6的数据。图4为一次检测评价过程中的倾角变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为倾角的角度。
(6)更改不同的飞行速度，重复上述(2)到(5)的步骤。当试验结束后，通过上位机向单片机发出指令，所有设备返回至初始状态。
由试验结果显示可知，运用本申请所述方法，能够稳定维持多旋翼植保无人机的倾角角度。
本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无任何遗漏或将本实用新型限于所公开的形式。对于本领域技术人员而言，基于本实用新型作出的改变也属于本实用新型的保护范围。
本说明书中未做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 (7)
1.一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于,包括：可转动平台(1)、蜗杆(2)、步进减速电机(3)、可滑动平台(4)、涡轮(5)、倾角传感器(6)、多旋翼植保无人机夹持器(7)、桨叶测速光电开关(8)、单片机、电机驱动器、滑块、滑轨、牵引设备和上位机；
所述滑块在牵引设备的牵引下，在滑轨上滑动；
所述可滑动平台(4)的上方与滑块固定连接；
在所述可滑动平台(4)的下方固定安装步进减速电机(3)；
所述步进减速电机(3)的输出轴与蜗杆(2)固定连接，所述蜗杆(2)与涡轮(5)啮合；
所述可转动平台(1)上固定安装有涡轮轴承座，所述涡轮(5)的涡轮轴固定安装于所述涡轮轴承座上，所述涡轮轴的一端与可滑动平台(4)的下端活动连接；所述可转动平台(1)随着涡轮(5)的转动而转动；
在所述可转动平台(1)的上方固定安装倾角传感器(6)，在所述可转动平台(1)的下方固定安装有多旋翼植保无人机夹持器(7)和桨叶测速光电开关(8)；
所述单片机通过电机驱动器与步进减速电机(3)连接，单片机与倾角传感器(6)、上位机、桨叶测速光电开关(8)、多旋翼植保无人机连接。
2.如权利要求1所述的多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于：所述多旋翼植保无人机夹持器(7)用于稳固夹持多旋翼植保无人机；所述步进减速电机(3)用于控制多旋翼植保无人机的倾角。
3.如权利要求1所述的多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于：所述倾角传感器(6)用于检测可转动平台(1)的倾角；所述桨叶测速光电开关(8)用于检测多旋翼植保无人机桨叶的转速。
4.如权利要求1所述的多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于：所述上位机用于显示可视化界面，作为人机交互的接口。
5.如权利要求1所述的多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于：所述单片机通过信号线与桨叶测速光电开关(8)连接，所述单片机通过信号线与多旋翼植保无人机连接。
6.如权利要求1所述的多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于：所述单片机为STM32F103RCT6单片机。
7.如权利要求1所述的多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统，其特征在于：所述上位机为计算机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921120474.4U CN211108072U (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921120474.4U CN211108072U (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211108072U true CN211108072U (zh) | 2020-07-28 |
Family
ID=71718825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921120474.4U Active CN211108072U (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211108072U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110450975A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-15 | 中国农业大学 | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统和方法 |
-
2019
- 2019-07-17 CN CN201921120474.4U patent/CN211108072U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110450975A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-15 | 中国农业大学 | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7302839B1 (en) | Method and system for gathering pressure signature data using a scaled model in a wind tunnel | |
| CN105403832B (zh) | 一种步进电机综合性能测试系统 | |
| CN109443689B (zh) | 一种雷达天线旋转工作时动态气动力的风洞试验测量装置及其测量方法 | |
| CN201731895U (zh) | 基于虚拟仪器的编码器测试装置 | |
| CN111061164A (zh) | 一种无人机半实物仿真系统与仿真方法 | |
| CN103267873B (zh) | 用于螺旋桨式测风传感器的故障检测系统及方法 | |
| CN103592467B (zh) | 二维超声波风速仪零点在线自校正装置及方法 | |
| CN205049166U (zh) | 磁浮列车悬浮传感器静态特性测试系统 | |
| CN102192999B (zh) | 基于探针自动测量气流压力和速度的装置 | |
| CN211108072U (zh) | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统 | |
| CN104007289B (zh) | 铁路沿线风速风向仪动态性能指标检测方法及系统 | |
| CN114295317A (zh) | 展开折叠舵扭矩加载试验系统、方法及介质 | |
| Norman et al. | Fundamental Test of a Hovering Rotor: Comprehensive Measurements for CFD Validation | |
| US5504571A (en) | Run-out velocity acceleration tester with direct velocity measurement | |
| CN110450974A (zh) | 一种多旋翼植保无人机施药性能的室内检验系统与方法 | |
| CN205898345U (zh) | 植保无人机的动力检测系统 | |
| CN107063622B (zh) | 共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及其方法 | |
| CN210953408U (zh) | 一种航空活塞式发动机螺旋桨智能测试系统 | |
| KR102423920B1 (ko) | 프로펠러 성능 시험 장치 | |
| CN113029505B (zh) | 一种风洞流场移动测量装置 | |
| CN113670563B (zh) | 一种用于piv系统的四自由度移测装置、控制系统及方法 | |
| CN110450975A (zh) | 一种多旋翼植保无人机飞行姿态主动模拟牵系系统和方法 | |
| CN101487849B (zh) | 一种测风速元件及其测风速方法 | |
| CN111811541A (zh) | 一种双轴转台系统 | |
| CN107340403B (zh) | 一种电动标定转台转速控制和工具面角测量方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |