一种外置边框的无人机姿态控制测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种外置边框的无人机姿态控制测试装置。
【背景技术】
[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。
[0003]从发展前景来看，无人机的发展前途无量。在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，无人机都已经崭露头角。虽然在监管等层面，无人机发展依然存在瓶颈，但从目前来看，无人机产业链的蓬勃发展，已经是不争的事实。无人机+行业应用，是无人机真正的刚需。目前在航拍、农业植保、测绘等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。
[0004]随着无人机技术的不断进步，其性能越来越好，实现的功能日益丰富。与此同时，无人机的研制成本也越来越高，在面对险恶复杂的自然环境时，付出了极大的代价。无人机系统各机载设备的安全性、可靠性日益引起人们的关注，因此构建一套全面的无人机地面综合测试平台已越来越重要且急迫。
[0005]目前我国无人机的测试设备存在一些突出问题，如缺乏统一的规划、功能单一化，标准化、系列化和通用化程度低等。这就要求现代化的无人机综合性能测试系统能够满足更全面的试验需要:在无人机研制阶段，能够对无人机飞行控制率进行有效的检测和评估；在飞行准备阶段，可以对飞行控制系统进行方便及全面的功能性检测；在飞行结束后，可以对飞行中的故障进行事后分析、模拟和故障归零；在后续改进过程中，可以对修改后的飞行控制系统进行测试和验证。
【发明内容】
[0006]本发明的目的，旨在为无人机的开发者提供一种外置边框的无人机姿态控制测试装置，能够使无人机的调试工作变得便捷、高效、安全，并且能够使无人机的姿态在调试过程中拥有所需的空间三自由度(俯仰、偏航、横滚)，从而促进飞行控制系统开发的进程
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0008]本发明提供一种外置边框的无人机姿态控制测试装置，所述装置包括底座、第一转动副、第二转动副、第三转动副、第一转动装置、第二转动装置、安装模块和无人机模块；其中:所述底座固定于地面或工作台面；所述第一转动装置与所述底座之间通过所述第一转动副连接，从而使得所述第一转动装置拥有绕X轴方向的旋转自由度；所述第二转动装置与所述第一转动装置之间通过所述第二转动副来连接，从而使得所述第二转动装置拥有绕Y轴方向的旋转自由度；所述安装模块与所述第二转动装置之间通过所述第三转动副进行连接，从而使所述安装模块拥有绕Z轴方向的旋转自由度；所述无人机模块安装于所述安装模块上；通过上述连接方式，使得安装于所述安装模块上的所述无人机模块拥有绕X、Y、Z轴三个方向的旋转自由度，即俯仰、偏航、横滚。
[0009]优选地，当所述的装置的机械部分搭建完毕后，通过有线或者无线方式将无人机模块与仿真软件模块进行连接，并实现在线实时，整个装置共同作用即可令无人机模块在安全的环境下进行姿态稳定控制调试过程中所需的空间三自由度姿态综合调试，开发人员通过调试过程中对飞行相关参数的监控和试探来确定无人机模块实地飞行中的真实参数，从确保无人机模块在实地飞行过程中的姿态平稳，达到无人机姿态控制测试的效果。
[0010]优选地，所述的第一转动副为轴承结构，第一转动副绕X轴方向转动，从而带动第一转动装置拥有绕X轴方向的旋转自由度。
[0011]优选地，所述的第二转动副为轴承结构，第二转动副绕Y轴方向转动，从而带动第二转动装置拥有绕Y轴方向的旋转自由度。
[0012]优选地，所述的第三转动副为轴承结构，第三转动副绕Z轴方向转动，从而带动安装模块拥有绕Z轴方向的旋转自由度。
[0013]本发明在机械部分搭建时，安装模块和底座的共同作用将保证无人机模块的安全，使之在合理的要求范围中进行飞行控制系统的飞行调试，保证调试人员的人身安全，同时使得调试工作可在室内进行低高度飞行，避免了室外调试的复杂流程和其对气象条件的苛刻要求，而且可以避免坠机事故的发生，降低研发成本。
[0014]本发明与现有技术相比较，具有以下有益效果:
[0015]本发明用于对无人机(主要用于多旋翼和直升机类型的无人机)的飞行姿态稳定性控制进行半实物仿真；该发明空间使用非常小，可进行无人机的室内调试，避免了室外调试的复杂流程，并避免调试过程中对人群和无人机造成的不安全因素。该发明基于三自由度结构设计原理，通过对无人机在本装置上运行时的动态响应，可以实时的调整控制策略和相关参数，方便科研人员及工程师(尤其是缺乏飞行操控经验的开发人员)进行无人机飞控产品的开发和调试工作；与此同时，此装置可在室内进行安全调试，减少了室外飞行时由于坠机带来的财产损失和人身事故，降低无人机产品的研发难度，促进无人机行业的迅速发展。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一实施例的整体架构图；
[0017]图2为本发明一实施例的无人机飞行姿态说明图；
[0018]图中:底座1，第一转动装置2，第二转动装置3，安装模块4，无人机模块5、第一转动副6、第二转动副7、第三转动副8。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制发明。应当指出的是，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0020]本实施例的整体实施方式是:
[0021]如图1所示，本实施例公布一种外置边框