旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备制造技术

本实用新型专利技术涉及旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，包括有底座、依次设置在底座上的多个机架、电机，机架分为机架Ⅰ至机架Ⅲ，机架Ⅰ为多个，且分别与底座滑动连接，机架Ⅰ上还设置有用以控制机架Ⅱ升降的升降机构，机架Ⅱ位于机架Ⅰ上方，其数量、位置与机架Ⅰ相对应，机架Ⅲ与机架Ⅱ滑动连接，每个机架Ⅱ上至少设置有两个机架Ⅲ，待测试旋翼旋转的设置在机架Ⅲ上，电机设置在机架Ⅲ上并用以驱动旋翼旋转，机架上还设置有机架调整机构，机架调整机构用以驱动可滑动的滑动机架进行滑动。

【技术实现步骤摘要】
旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备
本技术涉及检测与调整维护设备，尤其涉及无人机的检测与调整维护设备。
技术介绍
在四旋翼无人机控制系统最初设计阶段，飞行器飞行姿态往往很不稳定，需要不断地对控制参数进行调整以达到稳定的控制效果；而在目前的参数调整过程中，经常会出现由于参数误配而导致的无人机飞行事故，如坠落、爆炸等等，严重影响了无人机开发的安全性。此外，在四旋翼无人机的使用阶段，随着飞行时间的增长，旋翼将不可避免的出现磨损现象，旋翼的磨损会进一步的导致四旋翼无人机动力学平衡遭到破坏；磨损初步发生时，工程人员往往无法通过肉眼判断具体是哪个旋翼发生故障，需采用排除法对每个旋翼进行替换以找到磨损旋翼，检测过程繁琐且存在一定的坠机风险。
技术实现思路
为解决上述问题，提供了旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，所提供的技术方案如下，包括有底座、依次设置在底座上的多个机架、电机，机架分为机架Ⅰ至机架Ⅲ，机架Ⅰ为多个，且分别与底座滑动连接，机架Ⅰ上还设置有用以控制机架Ⅱ升降的升降机构，机架Ⅱ位于机架Ⅰ上方，其数量、位置与机架Ⅰ相对应，机架Ⅲ与机架Ⅱ滑动连接，每个机架Ⅱ上至少设置有两个机架Ⅲ，待测试旋翼旋转的设置在机架Ⅲ上，电机设置在机架Ⅲ上并用以驱动旋翼旋转，机架上还设置有机架调整机构，机架调整机构用以驱动可滑动的滑动机架进行滑动。在上述技术方案的基础上，机架Ⅰ为两个，每个机架Ⅰ上设置有两个升降机构。在上述技术方案的基础上，机架Ⅲ上方固定有拉压力传感器，电机固定在该传感器上，旋翼、电机与拉压力传感器相互之间竖直布置。在上述技术方案的基础上，升降机构通过铰接机构连接机架Ⅱ。在上述技术方案的基础上，铰接机构为球铰。在上述技术方案的基础上，升降机构为电缸。在上述技术方案的基础上，机架调整机构为丝杠机构，丝杠机构分为驱动机架Ⅰ在底座上滑动的Y轴丝杠机构和驱动机架Ⅲ在机架Ⅱ上滑动X轴丝杠机构，机架Ⅰ的滑动为两个机架Ⅰ相互靠近或远离，机架Ⅲ的滑动为同一个机架Ⅱ上的两个机架Ⅲ相互靠近或远离。在上述技术方案的基础上，在不同的机架Ⅱ上但滑动方向相同的两个机架Ⅲ之间还设置有上滑轨，上滑轨通过连接件分别与机架Ⅲ连接，连接件与机架Ⅲ固接，但连接件与上滑轨滑动连接。在上述技术方案的基础上，底座外套有圆环形的外环座，外环座上滑动的设置有支撑杆，支撑杆顶端铰接有鼓风机，鼓风机朝向底座所在的方向，并通过支撑杆绕底座转动。在上述技术方案的基础上，支撑杆分为多段相互铰接的支撑架，外环座上设置有环形的轨道，位于支撑杆底部的支撑架通过滑块与轨道滑动连接。有益效果：在控制参数调整阶段，通过升降机构改变机架的高度，使旋翼旋转角度产生变化，模拟出无人机飞行的各种姿态，同时通过数据采集与处理模块实时检测旋翼的工作状态，以此得出无人机的飞行状态，作为控制参数调整的依据。而在旋翼故障检测阶段，无人机模拟机构将以悬停姿态进行测试，通过安装在每个旋翼下方的拉压力传感器可以方便快速的检测出发生异常的旋翼。采用多个丝杠机构，能够精确调节各旋翼桨叶中心之间的距离，以适应不同规格桨叶的无人机姿态模拟需要，完成四旋翼无人机的室内模拟飞行测试，同时可通过安装在每个旋翼下方的拉压力传感器对每个旋翼的状态进行检测，快速找出故障旋翼。附图说明图1为本技术的立体示意图。图2为本技术的主视示意图。图3为本技术的侧视示意图。图4为本技术的俯视示意图。图5为本技术的图3的局部放大示意图。图6为本技术的图1的部放大示意图。图7为本技术的第二实施例的结构示意俯视图。图8为本技术的第二实施例的结构示意俯视图。具体实施方式实施例一。参照附图。本实施例使用方法如下：一、当需要检测旋翼7故障时。1仅需使旋翼7之间保持合适的间距，并将多个升降机构6的高度设定一致；2.启动电机2带动旋翼7旋转，观察旋翼7状态；3.通过每个旋翼7下方设置的拉压力传感器9，获取每个旋翼7的拉压力数据；4.根据拉压力数据，分析旋翼7受损的情况。拉压力传感器9（以下简称传感器）底部固定在机架Ⅲ5上，其顶部或者其检测端可通过连接件与电机2连接，连接件优选为电机固定板15，拉压力传感器9可使用螺纹连接电机固定板15。电机固定板15上固定有电机2，当电机2转速固定时，旋翼7旋转时产生升力作用于传感器上，传感器将数据对外传输，便可比对每个旋翼7的升力数据是否有所不同。二、当需要调整控制参数时。1.启动升降机构6，使多个旋翼7处于不同的高度，在此过程中，通过传感器监测旋翼7的升力数据变化，可在一定程度上模拟飞行器飞行时的状态；2.比对不同旋翼7的数据，作为调整整个无人机控制参数的依据。在本实施例中，所有的旋翼均可以被调整到不同的高度，调整的目的主要是为了模仿无人机飞行时的不同姿态。除拉压力传感器9所采集的数据之外，还可通过编码器采集电机2转速，以实现对桨叶转速的闭环控制。除上述传感器与编码器外，在无人机检测中所应用的其他传感器、其他类型的状态感知设备等能够采集无人机状态数据的电子装置，都可应用于本实施例中。例如在机架上安装陀螺仪，以实现对无人机模拟机构空间姿态的监测。由于并不限定升降机构6与机架Ⅱ4之间的连接方式，因此在本实施例中，推荐在同一个机架Ⅰ3上设置的升降机构6同时上升或者下降。升降机构6可采用任何成熟方案，例如液压升降机构6等。在本实施例中，机架调整机构8包括了机架在X轴方向上的调整与在Y轴方向上的调整。上述调整主要为水平方向上的调整，通过机架Ⅰ3在底座1上的滑动，可实现在不同的机架Ⅰ3上的旋翼7在Y轴方向上的互相靠近或远离，而通过机架Ⅲ5在机架Ⅱ4上的滑动，可实现在同一个机架Ⅱ4上的两个机架Ⅲ5之间在X轴方向上的相互靠近或远离。机架的动力可使用例如直线电机或者电动滑轨等直线运动方案来实现运动，但优选的采用丝杠机构。使用丝杠机构来实现机架运动的设置方式具有多种，举一例即可，即把丝杠机构的固定端（或丝杠机构中电机所在的一端）固定在其中一个机架Ⅲ5上，同一侧的另一个机架Ⅲ5穿装在丝杠上，并与丝杠上的螺母的侧边固接，保持螺母与机架Ⅲ5固定并使螺母与丝杠保持转动连接，即可通过丝杠机构实现同一个机架Ⅱ4上的两个机架Ⅲ5相互靠近或远离。上述描述仅是丝杠机构安装与设置方式的一个示例，并不代表本实施例的优选方案。优选的将机架Ⅰ3的数量限定为两个，底座1的两侧各布置一个。每个底座1上设置有两个升降机构6。更加优选的将升降机构6与机架Ⅱ4的连接方式变为铰接，该铰接存在两种方案，即铰接后使两者可在X轴方向上相对运动，或者在Y轴方向上相对运动，其中在X轴方向上相对运动的铰接方式，可使统一机架Ⅰ3上的升降机构6以不同的高度存在。而Y轴方向上的相对运动仍仅能同升同降。进一步优选的将升降机构6与机架Ⅱ4的铰接方式限定为球绞铰接方式，使机架Ⅱ4相对于升降机构6实现三维摆动，而非仅能在X轴或者Y轴上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，其特征在于，包括有底座、依次设置在底座上的多个机架、电机，机架分为机架Ⅰ至机架Ⅲ，机架Ⅰ为多个，且分别与底座滑动连接，机架Ⅰ上还设置有用以控制机架Ⅱ升降的升降机构，机架Ⅱ位于机架Ⅰ上方，其数量、位置与机架Ⅰ相对应，机架Ⅲ与机架Ⅱ滑动连接，每个机架Ⅱ上至少设置有两个机架Ⅲ，待测试旋翼旋转的设置在机架Ⅲ上，电机设置在机架Ⅲ上并用以驱动旋翼旋转，机架上还设置有机架调整机构，机架调整机构用以驱动可滑动的滑动机架进行滑动。/n

【技术特征摘要】
1.旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，其特征在于，包括有底座、依次设置在底座上的多个机架、电机，机架分为机架Ⅰ至机架Ⅲ，机架Ⅰ为多个，且分别与底座滑动连接，机架Ⅰ上还设置有用以控制机架Ⅱ升降的升降机构，机架Ⅱ位于机架Ⅰ上方，其数量、位置与机架Ⅰ相对应，机架Ⅲ与机架Ⅱ滑动连接，每个机架Ⅱ上至少设置有两个机架Ⅲ，待测试旋翼旋转的设置在机架Ⅲ上，电机设置在机架Ⅲ上并用以驱动旋翼旋转，机架上还设置有机架调整机构，机架调整机构用以驱动可滑动的滑动机架进行滑动。


2.如权利要求1所述的旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，其特征在于，机架Ⅰ为两个，每个机架Ⅰ上设置有两个升降机构。


3.如权利要求1所述的旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，其特征在于，机架Ⅲ上方固定有拉压力传感器，电机固定在该传感器上，旋翼、电机与拉压力传感器相互之间竖直布置。


4.如权利要求3所述的旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，其特征在于，升降机构通过铰接机构连接机架Ⅱ。


5.如权利要求1至4任一项所述的旋翼飞行器模拟检测与调整维护设备，其特征在于，铰接机构为球铰。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙烨辉，张泉勇，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42