绕Z轴向的旋转自由度；将无人机模块5安装于安装模块4 ;通过上述连接方式，使无人机模块5拥有绕X、Y、Z轴三个方向的旋转自由度即俯仰、偏航、横滚，和前后、左右、升降，总计六个自由度的空间运动。
[0022]本实施例中，在搭建时，安装模块4和底座7的共同作用将保证无人机模块5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。
[0023]当装置搭建完毕后，采用与之配合的仿真软件模块，仿真软件模块通过有线或者无线方式与无人机模块5进行连接，并实现在线实时，整个装置的各个部分共同作用即可令无人机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六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飞行中的真实参数，从确保无人机模块在飞行过程中的姿态平稳，达到无人机姿态控制测试的效果。
[0024]在一实施例中，所述的框架I由一根滑动杆和边框刚性连接组成，滑动杆与底座7通过三自由度关节6连接，从而实现框架I与底座7的连接。
[0025]在一实施例中，所述的三自由度关节6通过万向节、轴承组合方式实现，滑动杆通过三自由度关节6实现前后、左右、升降三个自由度，并带动边框实现前后、左右、升降三个自由度，从而使得框架I具有前后、左右、升降三个自由度的空间运动。
[0026]所述的第一转动副8为轴承，第一转动副8绕X轴方向（俯仰)转动，从而带动第一转动装置2拥有绕X轴方向（俯仰)的旋转自由度。
[0027]所述的第二转动副9为轴承，第二转动副9绕Y轴方向（偏航)转动，从而带动第二转动装置3拥有绕Y轴方向（偏航)的旋转自由度。
[0028]所述的第三转动副10为轴承，第三转动副10绕Z轴方向（横滚）转动，从而带动安装模块4拥有绕Z轴方向（横滚）的旋转自由度。
[0029]上述的X轴、Y轴、Z轴是空间直角坐标系的三个轴（如图2所示）。
[0030]本实施例旨在对无人机飞行姿态控制系统稳定性进行半实物实时仿真测试，其中包括无人机的俯仰、偏航、横滚、前后、左右、升降（如图2)，总计六个自由度。采用配合的仿真软件中对各项飞行参数的实时调整和对飞行姿态稳定性的观察来开发出稳定的飞行控制系统。
[0031]本实施例在使用时，需要将无人机的飞控系统安装并上电，通过操控无人机来进行无人机的俯仰、偏航、横滚、前后、左右、升降运动。
[0032]本实施例所述装置基于机械六自由度机械结构设计原理，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；于此同时，此仿真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。
[0033]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【主权项】
1.一种六自由度无人机姿态控制测试装置，其特征在于，包括底座、框架、三自由度关节、第一转动装置、第一转动副、第二转动装置、第二转动副、安装模块、第三转动副和无人机模块，其中：所述底座固定于地面或工作台面；所述框架与所述底座之间通过所述三自由度关节连接，从而使得所述框架拥有前后、左右、升降三个自由度；所述第一转动装置与所述框架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；所述第二转动装置和所述第一转动装置之间通过所述第二转动副实现连接，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，从而使得所述安装模块拥有绕Z轴向的旋转自由度；所述无人机模块安装于所述安装模块上；通过以上连接方式，使得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，和前后、左右、升降，总计六个自由度的空间运动。2.根据权利要求I所述的一种六自由度无人机姿态控制测试装置，其特征在于，所述的框架由一根滑动杆和边框刚性连接组成，滑动杆与底座通过三自由度关节连接，从而实现框架与底座的连接。3.根据权利要求I所述的一种六自由度无人机姿态控制测试装置，其特征在于，所述的三自由度关节通过万向节、轴承组合方式实现，滑动杆通过三自由度关节实现前后、左右、升降三个自由度，并带动边框实现前后、左右、升降三个自由度，从而使得框架具有前后、左右、升降三个自由度的空间运动。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种六自由度无人机姿态控制测试装置，其特征在于，所述的第一转动副为轴承，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。5.根据权利要求1-3任一项所述的一种六自由度无人机姿态控制测试装置，其特征在于，所述的第二转动副为轴承，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。6.根据权利要求1-3任一项所述的一种六自由度无人机姿态控制测试装置，其特征在于，所述的第三转动副为轴承，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。
【专利摘要】本实用新型提供一种六自由度无人机姿态控制测试装置，包括底座、框架、三自由度关节、第一转动装置、第一转动副、第二转动装置、第二转动副、安装模块、第三转动副和无人机模块，其中：底座固定于地面或工作台面；框架与底座之间通过三自由度关节连接；第一转动装置与框架通过第一转动副连接；第二转动装置和第一转动装置通过第二转动副实现连接；安装模块与第二转动装置通过第三转动副进行连接；无人机模块安装于安装模块上；通过以上连接方式，使得无人机模块拥有六个自由度的空间运动。本实用新型空间使用非常小，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。
【IPC分类】B64F5/00
【公开号】CN205150273
【申请号】CN201520850108
【发明人】王红雨, 刁其卓, 田作华, 王迎春, 刘伶, 赵珣, 章宝民
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月29日