一种无人机调试架的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，具体说是涉及一种无人机调试架。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”(“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行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等，与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，随着无人机技术的成熟现在的民用商用无人机在生活中随处可见，无人机制造完成后需要调试，现有的无人机调试工具操作非常繁杂。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种无人机调试架，解决了现有技术中无人机调试工具操作繁杂的问题。
4.本实用新型提供了一种无人机调试架，无人机调试架安装在无人机下方，无人机调试架包括：
5.支撑架，支撑架包括底板、支撑杆和支撑板，支撑杆的一端连接在底板上，支撑杆的另一端穿过支撑板的固定孔，并固定连接在无人机下方；
6.传感器，传感器包括用于测量无人机偏航角度的第一传感器，第一传感器设置在支撑板上的固定孔径向上；
7.传感器还包括用于测量无人机俯仰角度的第二传感器、用于测量无人机滚转角度的第三传感器。
8.优选地，无人机调试架通过球头关节轴承安装在无人机下方，球头关节轴承包括以球面接触的内球和外圈，以及用于锁止内球的锁止件，当锁止件锁止内球时，支撑板转动角度与偏航角度一致。
9.优选地，无人机的机体坐标系中的横轴和纵轴在底板上形成相互垂直的投影，第一传感器和第二传感器分别设置在横轴的投影和纵轴的投影上。
10.优选地，当球头关节轴承开启时，第二传感器可以获取无人机俯仰时的高度变化参数，第三传感器可获取无人机俯仰动作时的高度变化参数，根据高度变化参数获取对应的角度。
11.优选地，无人机调试架还包括弹簧，支撑架还包括套筒，套筒固定在底板和支撑板之间，弹簧固定在套筒内，弹簧包括上弹簧，上弹簧的上端固定在支撑板底面上。
12.优选地，支撑架还包括设置在套筒内的中间板，上弹簧的下端固定在中间板上，弹簧还包括下弹簧，无人机的下弹簧设置在套筒内，下弹簧的上端连接中间板，下弹簧的下端固定在底板上。
13.优选地，传感器还包括设置在中间板上的第四传感器，第四传感器用于测量上弹
簧和下弹簧的形变量。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：无人机调试架的结构十分简单，可以采用第一传感器来测量偏航角度。用户分别约束俯仰方向、偏航方向、滚转方向，并操作地面站对无人机进行精准控制，根据传感器反馈的参数变化值与操作参数的差值判断无人机的飞控安装方向、飞控参数设置及飞控逻辑的合理性，操作也比较简单。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例中无人机调试架的整体结构透视示意图。
16.图2是本实用新型实施例中无人机调试架的内部结构示意图。
17.图3是本实用新型实施例中无人机调试架的外部结构示意图。
18.其中，附图标记如下：10、支撑架；11、底板；12、支撑杆；13、支撑板；14、套筒；15、中间板；21、第一传感器；22、第二传感器；23、第三传感器；24、第四传感器；30、弹簧；31、上弹簧；32、下弹簧。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
21.参考图1至图3，本实用新型的实施例提供了一种无人机调试架，无人机调试架安装在无人机下方，无人机调试架包括：支撑架10，支撑架10包括底板11、支撑杆12和支撑板13，支撑杆12的一端连接在底板11上，支撑杆12的另一端穿过支撑板13的固定孔，并固定连接在无人机下方；还包括传感器，传感器包括用于测量无人机偏航角度的第一传感器21，第一传感器21设置在支撑板13上的固定孔径向上；传感器还包括用于测量无人机俯仰角度的第二传感器22、用于测量无人机滚转角度的第三传感器23。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：无人机调试架的结构十分简单，可以采用第一传感器21来测量偏航角度、第二传感器22来测量俯仰角度、第三传感器23来测量滚转角度。为了方便测试，底板11可以用螺栓固定在地面上，用户分别约束俯仰方向、偏航方向、滚转方向，并操作地面站对无人机进行精准控制，根据传感器反馈的参数变化值与操作参数的差值判断无人机的飞控安装方向、飞控参数设置及飞控逻辑的合理性，操作也比较简单。
23.本实用新型的无人机调试包括：测试无人机偏航方向舵量、飞控参数设置及飞控
逻辑的合理性是否正确；测试无人机滚转方向舵量、飞控参数设置及飞控逻辑的合理性是否正确；测试无人机俯仰方向舵量、飞控参数设置及飞控逻辑的合理性是否正确。其中，舵量是指遥控发射控制信号的比例。
24.比如，在测试无人机的偏航角度时，用户操控无人机约束球头俯仰方向及滚转方向自由度，无人机输出动力至飞控在偏航方向上保持水平，地面站输出无人机水平向右偏转50度角，无人机绕着机体坐标系竖轴进行短时旋转运动，用户首先检查无人机偏转方向是否正确，然后根据第一传感器21获得的无人机偏转角度判断角度误差，角度误差在1％左右为良好，最后检查在无人机保持水平向右偏转50度角后一段时间后，飞控是否能控制电机停止，即检查飞控本身逻辑控制。
25.其中，机体坐标系是指固定在无人机上的遵循右手法则的三维正交直角坐标系，其原点位于无人机的质心。坐标系的横轴位于无人机参考平面内并平行于机身轴线指向无人机前方，纵轴垂直于无人机参考面并指向无人机右方，竖轴在参考面内垂直于无人机参考平面，指向无人机下方。
26.在本实用新型的实施例中，无人机调试架通过球头关节轴承安装在无人机下方，球头关节轴承包括以球面接触的内球和外圈，以及用于锁止内球的锁止件，当锁止件锁止内球时，支撑板13转动角度与偏航角度一致。其中，第一传感器21是一种角度传感器，角度传感器用来检测角度的，角度传感器是现有技术，其技术原理不再赘述。支撑杆12和支撑板13固定连接，当锁止件锁止内球时，支撑板13转动角度与偏航角度一致，第一传感器21可以通过支撑板13转动的角度测量得到偏航角度。
27.在一个具体的实施例中，可以在球头关节轴承上穿设一个从外圈深入到内球的六边形孔，锁止件可以是与六边形孔相适配的六角形螺栓，当六角形螺栓插入到内球中后，内球无法转动，球头关节轴承被锁止。支撑杆12和球头关节轴承可以采用螺栓连接，具体地，可以在支撑杆12上端设置一个连接板121，在连接板121上设置通孔，在球头关节轴承底端设置螺栓孔，螺栓穿过通孔，与螺栓孔配合，从而将支撑杆12固定连接球头关节轴承。
28.参考图1至图3，在一个实施例中，无人机的机体坐标系中的横轴和纵轴在底板11上形成相互垂直的投影，第一传感器21和第二传感器22分别设置在横轴的投影和纵轴的投影上。具体地，当球头关节轴承开启时，第二传感器22可以获取无人机俯仰时的高度变化参数，第三传感器23可获取无人机俯仰动作时的高度变化参数，根据高度变化参数获取对应的角度。
29.比如，在测试无人机的滚转角度时,用户需要操控地面站约束球头俯仰方向及偏航方向自由度，无人机输出动力至飞控在滚转方向上保持水平，地面站输出无人机右侧向下偏转50度角，无人机右侧向下进行偏转，用户首先检查无人机偏转方向是否正确，然后根据第三传感器23与无人机底部竖直方向上的距离变化参数得到无人机高度变化参数，根据高度变化的时间测算无人机偏转速度，速度误差在0.2m/s以内为良好，然后根据无人机高度变化参数和第三传感器23的安装位置确定无人机偏转角度，角度误差在1％左右为良好，最后检查在无人机保持右侧向下偏转50度角后一段时间后，飞控是否能控制电机停止电机输出，从而可以测试飞控本身逻辑。
30.比如，当测试无人机俯仰滚转角度时,用户需要操控地面站约束球头滚转方向及偏航方向自由度，无人机输出动力至飞控在俯仰方向上保持水平，地面站输出无人机机头
向上抬起30度角，无人机机头开始抬起，用户首先检查无人机偏转方向是否正确，然后根据第二传感器22与无人机底部竖直方向上的距离变化参数得到无人机高度变化参数，根据高度变化的时间测算无人机偏转速度，速度误差在0.2m/s以内为良好，然后根据无人机高度变化参数和第二传感器22的安装位置确定无人机偏转角度，角度误差在1％左右为良好，最后检查在无人机保持机头抬起30度角后一段时间后，飞控是否能控制电机停止电机输出，从而可以测试飞控本身逻辑。
31.参考图1至图3，在本实用新型的实施例中，无人机调试架还包括弹簧30，支撑架10还包括套筒14，套筒14固定在底板11和支撑板13之间，弹簧30固定在套筒14内，弹簧30包括上弹簧31，上弹簧31的上端固定在支撑板13底面上。套筒14可以焊接在底板11上，支撑板13焊接在套筒14上。套筒14的内壁和上弹簧31的外围尺寸适配，从而可以限制上弹簧31在竖直方向上发生形变。
32.参考图1至图3，在本实用新型的实施例中，支撑架10还包括设置在套筒14内的中间板15，上弹簧31的下端固定在中间板15上，弹簧30还包括下弹簧32，无人机的下弹簧32设置在套筒14内，下弹簧32的上端连接中间板15，下弹簧32的下端固定在底板11上。支撑杆12的下端固定在中间板15上。
33.参考图1至图3，在本实用新型的一个实施例中，传感器还包括设置在中间板15上的第四传感器24，第四传感器24用于测量上弹簧31和下弹簧32的形变量。
34.参考图1至图3，当测试无人机拉力时，用户操控地面站约束无人机在俯仰、滚转、航向方向上的自由度，无人机输出动力至得到竖直向上的拉力，地面站输出无人机竖直向上运动，无人机依次带动球头关节轴承、支撑杆12和中间板15竖直向上运动，这个过程中，上弹簧31被压缩，下弹簧32被拉长，设置在中间板15上的第四传感器24可以通过测量中间板15到底板11的距离来获得上弹簧31和下弹簧32的形变量，并根据球头关节轴承、支撑杆12和中间板15本身的重量，计算出无人机的竖直拉力。
35.参考图1至图3，当测试无人机的重力时，用户可以关闭无人机电源，无人机依次通过球头关节轴承、支撑杆12、中间板15、下弹簧32压在底板11上，下弹簧32被压缩，第四传感器24可以通过测量下弹簧32的形变量，并根据球头关节轴承、支撑杆12和中间板15本身的重量，计算出无人机的重力。
36.在另一个实施例中，无人机还设置有用于测试无人机拉力的第一压力传感器，第一压力传感器安装在上弹簧31的上端。无人机还设置有用于测试无人机重力的第二压力传感器，第二压力传感器安装在下弹簧32的下端。压力传感器可以直接测量出上弹簧31和下弹簧32受到的压力，从而计算出无人机的拉力和重力。
37.本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。