一种无人机重心测量机构的制作方法

1.本实用新型涉及无人机领域，尤其是一种无人机重心测量机构。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.复合翼无人机具有旋翼动力装置和尾推/前拉动力装置两套动力系统，旋翼动力主要提供无人机起飞和降落阶段所需的升力，尾推/前拉动力系统主要提供巡航阶段的动力。无人机起降阶段旋翼系统工作，无人机的重心位置一般要求在旋翼螺旋桨形成的桨盘中心铅垂线上，有利于电机动力的平衡输出。转入平飞巡航阶段，旋翼系统动力输出关闭，尾推/前拉动力系统工作，而此时要求无人机重心位置过发动机推力线。重心位置的偏置对飞机俯仰，偏航操纵有较大影响，进而影响飞机的稳定性、飞行性能和飞行安全。
4.目前常用的重心测量方法有称重法和吊挂法，发明人发现，称重法一般只能测量重心在水平面内的坐标。传统的吊挂法只能大致标出重心在机身上的位置，不能得到准确的重心坐标。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种无人机重心测量机构，可固定于无人机的机翼，通过两次测量即可获得无人机重心位置，提高了获取的无人机重心准确度。
6.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
7.一种无人机重心测量机构，包括倾角仪和固定于无人机机翼的吊挂部件，吊挂部件具有滑轨，滑轨沿着机翼弦线方向布置，滑轨设置可沿着滑轨移动的吊钩，滑轨与吊钩可固定；吊挂部件的两侧分别设置用于夹持无人机尾撑杆的吊环，倾角仪固定于吊挂部件或无人机。
8.上述的重心测量机构，通过吊挂部件固定于无人机的机翼，通过吊钩在滑轨的不同位置，可实现无人机挂吊位置的改变，在两次挂吊过程中，由倾角仪获得无人机的倾斜角度，通过余弦定理从而获得无人机的重心坐标，测量准确度较高。
9.如上所述的一种无人机重心测量机构，沿着无人机机翼的弦线方向，所述滑轨开有至少两个吊孔，吊钩具有开孔，第一锁紧件穿过开孔和吊孔实现连接，第一锁紧件为销钉。
10.如上所述的一种无人机重心测量机构，所述吊钩用于同所述滑轨配合的一侧呈倒u型，便于沿着滑轨移动，另一侧设置圆孔，通过圆孔方便与绳索的连接。
11.如上所述的一种无人机重心测量机构，所述悬挂件为绳索。
12.如上所述的一种无人机重心测量机构，为了与无人机结构相配合，所述吊环可打开设置，便于两侧吊环分别与机翼两侧的尾撑杆固定。
13.如上所述的一种无人机重心测量机构，所述吊挂部件包括吊挂板，所述滑轨设置于吊挂板。
14.如上所述的一种无人机重心测量机构，所述吊环包括第一管夹和第二管夹，第一管夹与所述吊挂板两侧下表面连接，第一管夹和第二管夹通过第二锁紧件连接，通过第二锁紧件实现第一管夹和第二管夹的可拆卸连接。
15.如上所述的一种无人机重心测量机构，所述第二锁紧件包括螺栓，螺栓穿过所述吊挂板设置。
16.如上所述的一种无人机重心测量机构，无人机机翼有两处的话，所述吊挂部件具有两处，两处悬挂部件各自与悬挂件连接，两侧悬挂件的长度相同，且二者挂于同一高度处。
17.如上所述的一种无人机重心测量机构，所述吊挂板的长度大于机翼的翼弦长度。
18.上述本实用新型的有益效果如下：
19.1)本实用新型通过测量机构的提出，整体结构简单，方便固定于无人机。
20.2)本实用新型通过测量机构的给出，测量方法简单易操作，通过读取倾角仪的数值，和两次吊钩所在的位置，可计算出无人机重心坐标的准确值。
21.3)本实用新型通过多个吊孔的设置，可进行多次测量，保证测量结果的准确性。
22.4)本实用新型通过第一管夹和第二管夹的设置，不仅方便与悬挂板的连接，而且方便与无人机尾撑杆的配合。
附图说明
23.构成本实用新型的一部分的说明书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。
24.图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种无人机重心测量机构安装于无人机示意图。
25.图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种无人机重心测量机构的吊挂部件示意图。
26.图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种无人机重心测量机构重心计算原理示意图。
27.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
28.其中：1.吊挂部件，2.尾撑杆，3.倾角仪，4.绳索，11.滑轨，12.第一管夹，13.第二管夹，14.吊钩，15.销钉，16.螺栓，17.防松螺母，18.吊孔，19.吊挂板。
具体实施方式
29.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则
单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
31.为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。
32.术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
33.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在无人机重心测量准确度低的问题，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种无人机重心测量机构。
34.本实用新型的一种典型的实施方式中，参考图1和图2所示，一种无人机重心测量机构，包括固定于无人机每一机翼的吊挂部件1，吊挂部件1沿机翼弦线方向布置；吊挂部件1与绳索4连接，通过绳索4和吊挂部件对无人机进行吊挂，常规下，无人机的两侧分别设置两段机翼，相应吊挂部件共设置两处，两处吊挂部件的形状相同，两侧绳索的长度相同。
35.吊挂部件包括吊挂板19，因吊挂板需要挂过机翼的翼弦长度方向设置，故吊挂板的长度大于相应机翼的翼弦长度，吊挂板表面设置滑轨11，滑轨11设置吊钩14，吊钩14可沿着滑轨移动，吊钩14用于同绳索4连接，沿着滑轨11的长度方向设置多个吊孔18，相邻吊孔18之间的距离相等或相异，吊钩14与滑轨11由销钉15穿过吊孔18实现固定，吊孔18为盲孔，从吊钩的两侧实现吊钩与滑轨的固定。
36.进一步，吊钩14的一侧呈倒u型，且吊钩的该侧与吊挂板的滑轨配合，吊钩的另一侧设置圆孔，圆孔用于绳索的穿过方便绳索4与吊钩的连接。
37.因无人机机翼的两侧具有尾撑杆2，吊挂部件的两侧需要穿过尾撑杆2设置，而尾撑杆2支撑螺旋桨，所以吊环的安装并不方便，相应吊挂部件的两侧分别设置吊环，为了方便吊挂部件的设置，每一吊环可拆卸设置，便于将吊环与尾撑杆2卡合。
38.本实施例中，吊环包括第一管夹12和第二管夹13，第一管夹12和第二管夹13在测量过程中，二者上下设置，其中，第一管夹设于吊挂板端部的下方，第一管夹与吊挂板固定，第一管夹与第二管夹通过螺栓实现连接；安装时，将第一管夹12和第二管夹13分别从尾撑杆2的上方、下方进行放置，然后通过螺栓17穿过吊挂板、第一管夹和第二管夹，并用防松螺母17进行固定，实现吊挂板与尾撑杆2的紧固连接。
39.第一管夹和第二管夹内侧均设置卡槽，第一管夹和第二管夹上下对正后，中部的形状与尾撑杆2的形状相配合；容易理解，在其他一些示例中，可改变第一管夹和第二管夹内部的形状和尺寸，适用于不同尾撑杆的外形，从而使得整个测量机构可实现多种机型的无人机重心测量。
40.为了在测量过程中保证吊挂板和无人机的设置平衡，在吊挂板的上表面固定有倾角仪3，倾角仪3通过双面胶粘贴在吊挂板表面，倾角仪为现有的倾角仪，无人机整体倾斜时，两侧吊挂部件的倾斜角度都是一致的，故倾角仪可设于两个吊挂部件中的一个，在一些
示例中，倾角仪可安装于无人机的平面上。
41.无人机重心测量机构在使用时，参考图3所示，包括如下内容：
42.吊挂之前将倾角仪数值进行清零；
43.假设无人机有两条机翼，每一机翼固定有吊挂部件，两处吊挂部件规定于机翼的位置相同，对单个吊挂部件的所有吊孔进行编号，二者两侧吊挂部件的吊孔编号一致，固定两个吊挂部件的吊钩，两个吊钩分别通过同样编号位置的吊孔进行固定，从而将无人机悬吊空中，进行第一次吊挂，使得无人机前倾，通过两个吊钩所在吊孔位置的中点获得第一位置a，；
44.进行第二次吊挂，第二次吊挂时，吊钩所在吊孔位置与第一次吊挂时吊孔所在位置相距较远，可使得无人机后倾，分别读取并记录两次吊挂时倾角仪的数值α和β,在第二次悬挂时，通过两个吊钩所在吊孔位置的中点获得第二位置b；
45.根据无人机重心点测定方法，在无人机机体坐标系下，第一位置a和第二位置b的坐标已知，利用测得的两个角度数值α和β，在三角形abg中利用余弦定理可以求出重心坐标。
46.已知坐标a(x
a
,y
a
),坐标b(x
b
,y
b
),∠a＝90
°-
α，∠b＝90
°-
β，求解坐标g(x
g
,y
g
)：
[0047][0048][0049][0050][0051]
由上述公式可以获得无人机的重心坐标。
[0052]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。