CN214502834U - 一种无人机动力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人机动力测试装置，风洞平台，安装在风洞平台内的动力测试装置，动力测试装置包括底座、转动底板、模拟动力系统组件；转动板通过第一驱动组件转动安装在底座上，模拟动力系统组件通过第二驱动组件转动安装在转动底板上；模拟动力系统组件包括动力系统、拉力传感器、扭矩传感器，动力系统一端与用于测试动力系统的拉力传感器连接，动力系统底部与用于测试动力系统扭矩的扭矩传感器连接。本实用新型所述的一种无人机动力测试装置，可以模拟无人机的飞行状态的来流风速，并且通过二轴旋转装置，可以模拟无人机起飞、航行、降落过程，并准确测量其该状态下的性能参数。

Description

一种无人机动力测试装置

技术领域

本实用新型属于无人机测试技术领域，尤其是涉及一种无人机动力测试装置。

背景技术

目前，公知的无人机动力测试系统，传统测试台测量只能测量动力系统静止状态参数，而无人机在飞行过程中，相对空气具有一定的速度，所以传统测量结果不准确，其易导致无人机研发单位不能选择合适的动力系统，对无人机飞行安全具有极大地威胁。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种无人机动力测试装置，以解决传统测试台测量结果不准确、以及易导致无人机研发单位不能选择合适的动力系统的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无人机动力测试装置，风洞平台，安装在风洞平台内的动力测试装置，动力测试装置包括底座、转动底板、模拟动力系统组件；

转动板通过第一驱动组件转动安装在底座上，模拟动力系统组件通过第二驱动组件转动安装在转动底板上；

模拟动力系统组件包括动力系统、拉力传感器、扭矩传感器，动力系统一端与用于测试动力系统的拉力传感器连接，动力系统底部与用于测试动力系统扭矩的扭矩传感器连接。

进一步的，底座包括第一底板、第二底板，第二底板通过多个第一支撑柱固定在第一底板上方，第一底板通过螺栓固定在风洞平台上。

进一步的，第二底板顶部设有环形凹槽，转动板底部等距离设有多个第二支撑柱，第二支撑柱位于环形凹槽内滑动，转动板底部中间位置设有第一转轴，第一转轴另一端转动安装在第二底板顶部，第一转轴上贯穿有第二齿轮，第一底板顶部安装有第一电机，第一电机转轴贯穿第二底板后连接有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合。

进一步的，转动板顶部中间部对称设有两个支撑杆，两个支撑杆之间通过第二驱动组件转动安装有转杆，模拟动力系统组件安装在转杆顶部，第二驱动组件包括第二电机、第三齿轮、第四齿轮，第二电机安装在两个支撑杆之间，第二电机的转轴贯穿其中一个支撑杆后与第三齿轮连接，转杆一端设于第二转轴，第二转轴贯穿其中一个支撑杆后与第四齿轮连接，第三齿轮与第四齿轮连接。

进一步的，转杆顶部安装有直线轴承，动力系统通过安装架安装在直线轴承上，动力系统包括桨叶、第三电机，第三电机固定在安装架端部，桨叶安装在第三电机转轴上，安装架另一端设有轴承杆，轴承杆贯穿直线轴承后与拉力传感器转动连接，拉力传感器安装在转杆侧壁上。

进一步的，扭矩传感器安装在转杆的侧壁上，扭矩传感器与拉力传感器垂直，扭矩传感器一端设有第一连接杆，第一连接杆一端设有滑槽，安装架底部设有第二连接杆，第二连接延伸至滑槽内。

进一步的，第二连接杆上安装有第三连接杆，第三连接杆一端安装有温度传感器，温度传感器位于第三电机正下方。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种无人机动力测试装置具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种无人机动力测试装置，可以模拟无人机的飞行状态的来流风速，并且通过二轴旋转装置，可以模拟无人机起飞、航行、降落过程，并准确测量其该状态下的性能参数。

(2)本实用新型所述的一种无人机动力测试装置能够模拟无人机飞行状态，测量获取其参数数据，风洞仪器可提供来流风速最大可为50m/s；

其内部具有传动结构，可以实现模拟无人机的不同飞行姿态，此外通过水平旋转平台，可以测量获取其不同风向对其的影响；

此结构采用铝制材料加工而成，其通过四个支柱进行支撑，保证结构不易被大风影响产生结构变形，测量结果更加准确。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种无人机动力测试装置结构示意图一；

图2为本实用新型实施例所述的一种无人机动力测试装置结构示意图二；

图3为本实用新型实施例所述的一种无人机动力测试装置安装部分结构图。

附图标记说明：

1、第一底板；2、第二底板；3、转动底板；4、单片机；5、第二驱动组件；6、转杆；7、扭矩传感器；8、模拟动力系统组件；9、拉力传感器；10、风洞平台；11、第一支撑柱；51、第四齿轮；52、第三齿轮；53、第二电机；61、支撑杆；71、第一连接杆；72、温度传感器；81、桨叶；82、第三电机；83、安装架；84、直线轴承；85、轴承杆；30、第一驱动组件；301、第一齿轮；302、第二齿轮；303、第一电机；21、环形凹槽；31、第二支撑柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，一种无人机动力测试装置，风洞平台，安装在风洞平台内的动力测试装置，动力测试装置包括底座、转动底板3、模拟动力系统组件8；

转动板通过第一驱动组件30转动安装在底座上，模拟动力系统组件8通过第二驱动组件5转动安装在转动底板3上；

模拟动力系统组件8包括动力系统、拉力传感器9、扭矩传感器7，动力系统一端与用于测试动力系统的拉力传感器9连接，动力系统底部与用于测试动力系统扭矩的扭矩传感器7连接。

风洞平台为矩形空腔，矩形空腔内安装有风扇，风扇旋转提供风速，用来模拟风向便于测试装置进行测试。

底座包括第一底板1、第二底板2，第二底板2通过多个第一支撑柱11固定在第一底板1上方，第一底板1通过螺栓固定在风洞平台上。

第一支撑柱11两端均与连个底板固定连接，将第一底板1与第二底板2固定在一起，底座设有两个底板便于安装第一电机303。

第二底板2顶部设有环形凹槽21，转动板底部等距离设有多个第二支撑柱31，第二支撑柱31位于环形凹槽21内滑动，转动板底部中间位置设有第一转轴，第一转轴另一端转动安装在第二底板2顶部，第一转轴上贯穿有第二齿轮302，第一底板1顶部安装有第一电机303，第一电机303转轴贯穿第二底板2后连接有第一齿轮301，第一齿轮301与第二齿轮302啮合。

通过第一电机303带动第一齿轮301转动，第一齿轮301带动第二齿轮302转动，第二齿轮302转动带动转动板转动，转动板底部的多个第二支撑柱31在第二底板2顶部的环形凹槽21内滑动，同时第二支撑柱31用于对转动板起到支撑作用，防止风力测试时，由于风力过大导致转动板发生角度倾斜，影响测试结果。

转动板顶部中间部对称设有两个支撑杆61，两个支撑杆61之间通过第二驱动组件5转动安装有转杆6，模拟动力系统组件8安装在转杆6顶部，第二驱动组件5包括第二电机53、第三齿轮52、第四齿轮51，第二电机53安装在两个支撑杆61之间，第二电机53的转轴贯穿其中一个支撑杆61后与第三齿轮52连接，转杆6一端设于第二转轴，第二转轴贯穿其中一个支撑杆61后与第四齿轮51连接，第三齿轮52与第四齿轮51连接。

通过驱动第二电机53，第二电机53驱动第三齿轮52转动，第三齿轮52带动第四齿轮51转动，第四齿轮51与转杆6的第二转轴固定连接，因此第四齿轮51电动转杆6发生角度旋转，实现转杆6的角度旋转，便于模拟无人机飞行的不同状态，调整动力系统与来流风速的角度，获取无人机动力系统的参数值。

转杆6顶部安装有直线轴承84，动力系统通过安装架83安装在直线轴承84上，动力系统包括桨叶81、第三电机82，第三电机82固定在安装架83端部，桨叶81安装在第三电机82转轴上，安装架83另一端设有轴承杆85，轴承杆85贯穿直线轴承84后与拉力传感器9转动连接，拉力传感器9安装在转杆6侧壁上。

当动力系统启动时桨叶81会向前产生拉力，因此通过动力系统带动安装架83端部的转轴拉动直线轴承84，轴承杆85端部与拉力传感器9转动连接，因此拉力传感器9测得螺旋桨的拉力，并将测得的值传送至单片机4内，具体传输以及与单片机4的连接方式均采用现有技术，此处不再详细介绍。

扭矩传感器7安装在转杆6的侧壁上，扭矩传感器7与拉力传感器9垂直，扭矩传感器7一端设有第一连接杆71，第一连接杆71一端设有滑槽，安装架83底部设有第二连接杆，第二连接延伸至滑槽内。

螺旋桨发生转动，转轴杆转动，安装架83底部的第二连接杆与第一连接杆71发生推动，由于动力系统旋转，其产生前拉动力的时候，其空气会给其作用一定的阻力，阻力方向与动力系统旋转方向相反，从而产生扭力，从而第一连接杆71推动扭矩传感器7，扭矩传感器7测得扭矩值，传送给单片机4，单片机用于采集传感器发出的信号，并将其传输至上位机上。

第二连接杆上安装有第三连接杆，第三连接杆一端安装有温度传感器72，温度传感器72位于第三电机82正下方。

温度传感器72用于测试第三电机82的温度，防止测试过程中，第三电机82运行温度过热造成第三电机82的损坏。

单片机4型号采用arduino单片机4芯片；本专利中电机均采用朗宇sky x2216型号。

拉力传感器9采用1KG/3KG/5KG小量程尺寸压力拉力称重传感器；

扭矩传感器7采用：托利多SB-1T2T传感器。

温度传感器72采用：AMG8833红外热像仪传感器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机动力测试装置，风洞平台，安装在风洞平台内的动力测试装置，其特征在于：动力测试装置包括底座、转动底板(3)、模拟动力系统组件(8)；

转动板通过第一驱动组件(30)转动安装在底座上，模拟动力系统组件(8)通过第二驱动组件(5)转动安装在转动底板(3)上；

模拟动力系统组件(8)包括动力系统、拉力传感器(9)、扭矩传感器(7)，动力系统一端与用于测试动力系统的拉力传感器(9)连接，动力系统底部与用于测试动力系统扭矩的扭矩传感器(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机动力测试装置，其特征在于：底座包括第一底板(1)、第二底板(2)，第二底板(2)通过多个第一支撑柱(11)固定在第一底板(1)上方，第一底板(1)通过螺栓固定在风洞平台上。

3.根据权利要求2所述的一种无人机动力测试装置，其特征在于：第二底板(2)顶部设有环形凹槽(21)，转动板底部等距离设有多个第二支撑柱(31)，第二支撑柱(31)位于环形凹槽(21)内滑动，转动板底部中间位置设有第一转轴，第一转轴另一端转动安装在第二底板(2)顶部，第一转轴上贯穿有第二齿轮(302)，第一底板(1)顶部安装有第一电机(303)，第一电机(303)转轴贯穿第二底板(2)后连接有第一齿轮(301)，第一齿轮(301)与第二齿轮(302)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种无人机动力测试装置，其特征在于：转动板顶部中间部对称设有两个支撑杆(61)，两个支撑杆(61)之间通过第二驱动组件(5)转动安装有转杆(6)，模拟动力系统组件(8)安装在转杆(6)顶部，第二驱动组件(5)包括第二电机(53)、第三齿轮(52)、第四齿轮(51)，第二电机(53)安装在两个支撑杆(61)之间，第二电机(53)的转轴贯穿其中一个支撑杆(61)后与第三齿轮(52)连接，转杆(6)一端设于第二转轴，第二转轴贯穿其中一个支撑杆(61)后与第四齿轮(51)连接，第三齿轮(52)与第四齿轮(51)连接。

5.根据权利要求4所述的一种无人机动力测试装置，其特征在于：转杆(6)顶部安装有直线轴承(84)，动力系统通过安装架(83)安装在直线轴承(84)上，动力系统包括桨叶(81)、第三电机(82)，第三电机(82)固定在安装架(83)端部，桨叶(81)安装在第三电机(82)转轴上，安装架(83)另一端设有轴承杆(85)，轴承杆(85)贯穿直线轴承(84)后与拉力传感器(9)转动连接，拉力传感器(9)安装在转杆(6)侧壁上。

6.根据权利要求5所述的一种无人机动力测试装置，其特征在于：扭矩传感器(7)安装在转杆(6)的侧壁上，扭矩传感器(7)与拉力传感器(9)垂直，扭矩传感器(7)一端设有第一连接杆(71)，第一连接杆(71)一端设有滑槽，安装架(83)底部设有第二连接杆，第二连接延伸至滑槽内。

7.根据权利要求6所述的一种无人机动力测试装置，其特征在于：第二连接杆上安装有第三连接杆，第三连接杆一端安装有温度传感器(72)，温度传感器(72)位于第三电机(82)正下方。

Images