本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机动力系统测试平台。
背景技术
随着无人机技术的发展，越来越多的领域开始使用无人机完成任务，例如航拍、侦测、娱乐。高空检测等。在无人机系统中，动力系统属于无人机的关键系统，包括电机和与连接在电机上的桨叶等，在设计研发无人机的过程中。需要对动力系统进行大量的测试，以测量和记录多种参数，以满足无人机的飞行需求。用于测试无人机动力系统的测试平台通常需要多种传感器，造价不菲。而目前使用的大多数无人机动力系统测试平台，通常只能测试某一种特定结构的电机和桨叶动力系统，适用性差，拓展功能不强，因此需要设计多个适配的测试平台，才能检测多种结构的无人机动力系统，造成无人机的动力系统检测成本较高。
技术实现要素：
鉴于现有技术无人机动力系统检测成本较高的问题，提出了本发明的一种无人机动力系统测试平台，以提高无人机动力系统测试平台的适用性，测试多种结构的无人机动力系统，从而降低无人机动力系统检测成本。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种无人机动力系统测试平台，包括底座、单桨电机支架和双桨电机支架；所述底座上设置有动力检测装置；所述单桨电机支架转动连接在所述底座上，用于安装第一电机组件；所述双桨电机支架可拆卸地连接所述单桨电机支架，用于安装第二电机组件，且所述双桨电机支架相对所述单桨电机支架的位置可调；所述动力检测装置检测所述第一电机组件工作的动力参数，或检测所述第一电机组件和所述第二电机组件同时工作的动力参数。
可选地，所述单桨电机支架设置有第一导轨和第一紧固装置，所述双桨电机支架设置有滑动杆，所述滑动杆穿入所述第一导轨并可沿所述第一导轨滑动，所述第一紧固装置用于紧固所述滑动杆，锁定所述双桨电机支架相对所述单桨电机支架的位置。
可选地，所述第一导轨和所述滑动杆设置有平行并列的至少两组。
可选地，所述单桨电机支架设置有第一转动电机座；所述动力检测装置包括第一扭力检测装置，所述第一扭力检测装置包括扭力杠杆、钢丝和拉力计，所述扭力杠杆的中点与所述第一转动电机座的转轴固定连接，形成所述扭力杠杆的支点，所述拉力计安装在所述底座上，所述扭力杠杆的端部通过所述钢丝连接所述拉力计的测力端。
可选地，所述双桨电机支架设置有第二转动电机座；所述动力检测装置还包括第二扭力检测装置，所述第二扭力检测装置与所述第一扭力检测装置的组成相同，所述第二扭力检测装置的扭力杠杆的中点与所述第二转动电机座的转轴固定连接，且所述第二扭力检测装置的拉力计可滑动地安装在所述底座上。
可选地，所述第二扭力检测装置还包括可移动拉力计座、第二导轨和第二紧固装置，所述第二导轨设置在所述底座上，所述第二扭力检测装置的拉力计安装在所述可移动拉力计座上，所述可移动拉力计座滑动安装在所述第二导轨上，所述第二紧固装置用于紧固所述可移动拉力计座，锁定所述拉力计在所述底座上的安装位置。
可选地，所述第一扭力检测装置和所述第二扭力检测装置的扭力杠杆的两端分别设置有一组钢丝和拉力计。
可选地，所述动力检测装置包括推力检测装置，所述推力检测装置可移动安装在所述底座上，所述单桨电机支架和所述双桨电机支架均设置有推力杆；所述单桨电机支架的推力杆的端部抵住所述推力检测装置的测力端，以测量所述第一电机组件工作的推力，或者，所述双桨电机支架连接至所述单桨电机支架后，所述双桨电机支架的推力杆的端部抵住所述推力检测装置的测力端，以测量所述第一电机组件和所述第二电机组件同时工作的推力。
可选地，所述推力检测装置为推力传感器或电子秤。
可选地，所述推力杆的端部设置有推力压块，所述推力杆通过所述推力压块抵在所述推力检测装置的测力端。
综上所述，本方案的有益效果是：
本申请的测试平台利用底座上转动连接的单桨电机支架，以及可拆卸连接在单桨电机支架上的双桨电机支架，既可测量仅有单桨工作的动力系统参数，又可测量具有双桨共同工作的动力系统参数，且调整单桨电机支架和双桨电机支架的相对位置，还可测量不同间距的双桨动力系统的工作参数，适用性强，降低了无人机动力系统测试的成本，为无人机的设计提供了低廉的测试平台。
附图说明
图1为本申请无人机动力系统测试平台同时安装单桨电机支架和双桨电机支架的立体结构示意图，；
图2为图1所示无人机动力系统测试平台的单桨电机支架和双桨电机支架的连接结构示意图；
图3为申请无人机动力系统测试平台仅安装单桨电机支架的立体结构示意图；
图中：1、底座；1-1、轴承座；2、单桨电机支架；2-1、推力杆；2-2、第一导轨；2-3、第一转动电机座；2-4、转轴；3、双桨电机支架；3-1、推力杆；3-2、滑动杆；3-3、第二转动电机座；3-4、转轴；4、扭力杠杆；5、钢丝；6、拉力计；7、扭力杠杆；8、钢丝；9、拉力计；10、可移动拉力计座；11、第二导轨；12、定位孔板；13、电子秤；14、推力压块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请的技术构思是：在无人机的动力系统测试平台底座上，设置转动连接的单桨电机支架，以及可拆卸连接在单桨电机支架上的双桨电机支架，配合底座上的动力检测装置，当仅利用单桨电机支架固定第一电机组件时，可以测量仅有单桨工作的动力系统参数，当在单桨电机支架上连接双桨电机支架，以同时安装第一电机组件和第二电机组件时，可以测量具有双桨共同工作的动力系统参数，且调整单桨电机支架和双桨电机支架的相对位置，还可测量不同间距的双桨动力系统的工作参数，从而通过一套测试系统就可实现单桨和双桨动力系统的测试，适用性强，降低了无人机动力系统测试的成本，为无人机的设计提供了低廉的测试平台。
图1至图3示出了本申请无人机动力系统测试平台的一个示例性实施例。参考图1至图3所示，一种无人机动力系统测试平台，包括底座1、单桨电机支架2和双桨电机支架3；底座1上设置有动力检测装置；单桨电机支架2转动连接在底座1上，用于安装第一电机组件，第一电机组件包括电机和桨叶。本实施例中，底座1上设置有两个轴承座1-1，单桨电机支架2通过轴承座1-1转动连接在底座1上。双桨电机支架3可拆卸地连接单桨电机支架2，用于安装第二电机组件，同样地，第二电机组件也包括电机和桨叶，且双桨电机支架3相对单桨电机支架2的位置可调，以使第一电机组件和第二电机组件的间距可调。底座1上的动力检测装置检测第一电机组件工作的动力参数，或检测第一电机组件和第二电机组件同时工作的动力参数，从而分别实现单桨动力系统和双桨动力系统的参数测试。
无人机的动力系统主要包括电机和连接电机的桨叶。其中，单桨动力系统通过一组电机和桨叶独立转动，为无人机提供动力。双桨动力系统，如上下旋翼系统，通过上下对置的两组电机和桨叶共同转动，为无人机提供动力，这种动力系统布置方式的效率与桨叶间的相对距离有很大的关系，因而需要测试不同距离下的动力系统效率参数。利用本申请的无人机动力系统测试平台，就可以通过连接双桨电机支架3，以及调整双桨电机支架3相对单桨电机支架2的位置，来实现不同距离下的双桨动力系统的测试，如图1立体结构图所示。当需要测量单桨动力系统的参数时，只需拆卸下双桨电机支架3，就可以依靠单桨电机支架2测量单桨动力系统的参数，如图3所示。使用方便，适用性广，避免了为单桨和双桨动力系统分别设计测试平台，降低了无人机动力系统的测试成本。
在本实施例中，单桨电机支架2和双桨电机支架3之间的可拆卸连接结构可以如下设置：参考图1和图2，单桨电机支架2设置有第一导轨2-2和第一紧固装置，双桨电机支架3设置有滑动杆3-2，滑动杆3-2穿入第一导轨2-2并可沿第一导轨2-2滑动，第一紧固装置用于紧固滑动杆3-2，以锁定双桨电机支架3相对单桨电机支架2的位置。本实施例中，第一紧固装置为紧固螺钉(未图示)，紧固螺钉穿过第一导轨2-2和滑动杆3-2的定位孔，锁定双桨电机支架3相对单桨电机支架2的位置。
优选地，第一导轨2-2和滑动杆3-2设置有平行并列的至少两组，如图2所示，本实施例中，第一导轨2-2和滑动杆3-2设置有平行并列的两组，以使双桨电机支架3相对单桨电机支架2滑动时不发生转动，保证第一电机组件和第二电机组件的轴线重合。
在本实施例中，单桨电机支架2设置有第一转动电机座2-3。如图1所示，第一转动电机座2-3用于固定第一电机组件，第一电机组件工作时，电机转子带动桨叶转动产生扭力，与电机定子固连的第一转动电机座2-3具有反向转动趋势；单桨电机支架2的顶部设置有圆管状轴套，第一转动电机座2-3设有穿入圆管状轴套并伸出的转轴2-4，，第一转动电机座2-3借助转轴2-4相对圆管状轴套转动。底座上的动力检测装置包括第一扭力检测装置，第一扭力检测装置包括扭力杠杆4、钢丝5和拉力计6，扭力杠杆4的中点与第一转动电机座2-3的转轴2-4固定连接，形成扭力杠杆4的支点，拉力计6固定安装在底座1上，扭力杠杆4的端部通过钢丝5连接拉力计6的测力端。如图1所示，优选地，拉力计6通过拉力计座竖直地固定在底座1上，拉力计6的测力端朝上，扭力杠杆4、钢丝5和拉力计6处于同一竖直平面内。
以单桨电机支架2安装第一电机组件为例，说明扭力测量原理：
由于单桨电机支架2的圆管状轴套和第一转动电机座2-3之间构成了转动副，第一电机组件工作时，电机带动桨叶转动产生扭力，在该扭力作用下，第一转动电机座2-3的转轴2-4和扭力杠杆4固连在一起运动；由于电机的定子和第一转动电机座2-3固连，第一转动电机座2-3和扭力杠杆4固连，因此，电机的定子运动趋势与扭力杠杆4的运动趋势是一致的，扭力杠杆4的一端向上倾斜，从而拉扯端部连接的钢丝5，进而拉动拉力计6产生示数，该示数大小即等于电机驱动桨叶产生的扭力，再结合扭力杠杆4的长度等，就可计算出单桨动力系统的扭矩。
通常，由于无人机动力系统的电机转速较高，因而对于扭矩检测装置的检测分辨率要求较高，而满足这项应用的编码器和扭矩传感器等价格昂贵，导致测试的成本较高。而本实施例中采用扭力杠杆4、钢丝5和拉力计6，利用反作用力来测量扭力，进而间接获得扭矩，降低了对传感器的要求，从而降低了测试平台的成本。
拉力计6的价格通常较为低廉，在本申请的优选实施例中，在扭力杠杆4的两端分别设置一组钢丝和拉力计，从而当电机有不同转向致使扭力杠杆4向不同方向倾斜时，两组钢丝和拉力计可以分别工作，方便地测量不同转向时的动力系统扭力。
在本实施例中，双桨电机支架3设置有第二转动电机座3-3，如图1所示。第二转动电机座3-3用于固定第二电机组件，第二转动电机座3-3在双桨电机支架3上的固定方式与第一转动电机座2-3在单桨电机支架2上的固定方式相同，在此不再赘述。动力检测装置还包括第二扭力检测装置，第二扭力检测装置与第一扭力检测装置的组成相同，包括扭力杠杆7、钢丝8和拉力计9，第二扭力检测装置的扭力杠杆7的中点与第二转动电机座3-3的转轴3-4固定连接，且第二扭力检测装置的拉力计9可滑动地安装在底座1上，以适配双桨电机支架3的安装位置。
如图1所示，第二扭力检测装置还包括可移动拉力计座10、第二导轨11和第二紧固装置，第二导轨11设置在底座1上，第二扭力检测装置的拉力计9安装在可移动拉力计座10上，可移动拉力计座10滑动安装在第二导轨11上，第二紧固装置用于紧固可移动拉力计座10，锁定拉力计9在底座1上的安装位置。如图1所示，本实施例中，第二紧固装置为定位孔板12，定位孔板12具有多个定位孔以将可移动拉力计座10锁定在第二导轨11的不同位置处。
本实施例中，优选地，第一扭力检测装置和第二扭力检测装置的扭力杠杆4和7的两端分别设置有一组钢丝和拉力计，从而对于不同转向的电机组件，分别可以利用不同侧的钢丝和拉力计实现扭力测量。
本实施例中，动力检测装置还包括推力检测装置，推力检测装置可移动安装在底座1上，单桨电机支架2和双桨电机支架3均设置有推力杆(推力杆2-1和推力杆3-1)；单桨电机支架2的推力杆2-1的端部抵住推力检测装置的测力端，以测量第一电机组件工作的推力，如图3所示；或者，双桨电机支架3连接至单桨电机支架2后，双桨电机支架3的推力杆3-1的端部抵住推力检测装置的测力端，以测量第一电机组件和第二电机组件同时工作的推力，如图1所示。
优选地，本实施例中，推力杆的端部设置有推力压块14，推力杆通过推力压块14抵在推力检测装置的测力端，以起到扩大接触面积、保护和防滑等功能。
本实施例中，推力检测装置为电子秤13，见图1或图3所示。或者，推力检测装置也可以为推力传感器等，在此不再赘述。
以图1所示立体结构示意图，说明本申请实施例推力检测原理：
由于单桨电机支架2和双桨电机支架3的连接组合体与轴承座1-1形成转动副，当第一电机组件和第二电机组件同时工作时，桨叶转动产生推力，在该推力作用下，单桨电机支架2和双桨电机支架3的连接组合体存在绕轴承座1-1转动的趋势，这样，通过推力杆3-1和推力压块14挤压电子秤13的受力端，从而使电子秤13产生示数，该示数大小与第一电机组件和第二电机组件共同产生的推力大小相关，利用轴承座1-1、单桨电机支架2和双桨电机支架3的尺寸参数等，即可计算出双桨动力系统的推力大小，同样地，利用反作用力间接测量推力，也降低了对推力传感器的要求，降低了测试平台的成本。优选地，检测时，电机组件的轴线水平，推力杆3-1水平抵住电子秤13的测力端。
本申请图1至图3所示实施例的具体的测试操作为：
1.双桨测试
调整好两个电机组件的桨叶之间的距离后，旋紧滑动杆3-2的紧固螺钉，固定这一距离，将推力压块14搭在电子秤13上，调整电子秤13的高度使推力杆3-1水平后，调整可移动拉力计座10的位置使拉力计9的测力点与扭力杠杆7在同一竖直平面内，然后利用定位孔板12的孔位固定可移动拉力计座10在直线型的第二导轨11上，调整连接拉力计9和扭力杠杆7之间的钢丝8长度，使扭力杠杆7水平，如图1所示。
打开拉力计9和电子秤13并归零，对双桨动力系统启动后纪录拉力计9和电子秤13在不同转速下的数据。
2.单桨测试
拆掉双桨电机支架3及连带部件，将推力压块14安装到推力杆2-1的端部，并搭于电子秤13上，如图3所示，调整推力杆2-1和扭力杠杆4至水平后，可以对单桨动力系统进行测试。
本申请的无人机动力系统测试平台操作简单，使用方便，既可测量单桨动力系统的工作参数，又可测量双桨动力系统的工作参数，相对于为不同动力系统分别设计测试平台，降低了测试成本。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，在本申请的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本申请的目的，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。