一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的制作方法

1.本发明主要涉及无人机试验技术领域，具体为一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台。

背景技术：

2.无人机简称，指不载有操作人员可以自主飞行或遥控驾驶的飞行器。多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机设备。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。
3.研究发现，在进行多旋翼无人机姿态控制需要同时控制俯仰角、横滚角、航向角三个轴向上的力(同时俯仰角、横滚角、航向角也是飞行姿态重要的控制参数)。对此，多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的作用就是可以在固定无人机的同时实现上述控制参数调试的工作。
4.由于多旋翼无人机在控制参数不合适的情况下非常容易出现失控的现象，又因为多旋翼无人机桨比较锋利且旋转速度过高，很容易对周边人员造成伤害。所以在参数调试阶段需要这种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台进行辅助。
5.目前已有以有的公开专利：cn201921441255.6，具体涉及一种四轴飞行器桌面调试架。上述调试架针对现有的调试架需要搭建，结构复杂，拆装不方便，安装固定繁琐的问题产生了新的设计。
6.然而进一步研究发现，现有的类似这种调试平台，其主要采用传统的万向球头作为活动部件，缺陷在于无法将俯仰、横滚、航向三个轴向独立出来单独调试。其只能在无人机不稳定状态下同时进行三个轴向的控制参数进行整定和调试操作。

技术实现要素：

7.为了改善上述背景技术的问题，本发明提供一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，在传统的传动万向节的结构基础上并加以改良，在俯仰、横滚、航向三个轴向上分别设计了一个锁定销，通过锁定销的锁定与释放可以实现三个轴向上的分别独立和不同组合，(单独俯仰、单独横滚、单独航向、俯仰加横滚、横滚加航向、俯仰加航向、俯仰加横滚加航向)可以实现更加简单的快速的完成多旋翼无人机姿态控制参数的快速调试的目标。
8.本发明采用如下的技术方案：
9.本发明提供了一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台：包括底座，下旋转盘、中心轴块组件和无人机固定盘；
10.其中，所述下旋转盘、所述底座均为圆形形状，且所述下旋转盘、所述底座共轴上下设置；所述下旋转盘设置在所述底座的顶部，且所述下旋转盘通过轴承转动连接在所述底座的表面上，且所述轴承所在轴线与所述下旋转盘、所述底座共轴的轴线重合；
11.且所述底座的表面上和所述下旋转盘的表面上分别设置有第一固定孔，所述底座
上的所述第一固定孔与所述下旋转盘上的所述第一固定孔位置相对应，两者到所述共轴的轴线直线距离相等；且上下两个所述第一固定孔通过第一锁定销实现销孔配合；
12.位于所述下旋转盘的表面上连接设置有两个第一侧架，两个第一侧架上均设置有轴承安装孔；位于两个第一侧架之间设置有中心轴块组件；所述中心轴块组件包括基本块和穿过基本块相互垂直的两个转轴，两个转轴分别为第一转轴和第二转轴，且每个转轴的两端均连接有轴承；所述第一转轴分别穿过两个第一侧架之间的轴承安装孔，且所述第一转轴上的轴承分别与两个第一侧架上的轴承安装孔嵌入配合，且所述第一侧架的端面与所述基本块的表面一端面上设置有第二固定孔；两个所述第二固定孔通过第二锁定销实现销孔配合；
13.所述无人机固定盘的表面上连接设置有第二侧架；两个所述第二侧架上均设置有轴承安装孔；所述第二转轴的两端穿过所述基本块的表面上，所述第二转轴的两端上的轴承分别嵌入配合在两个所述第二侧架上的轴承安装孔；所述第二侧架的一端面与所述基本块的表面另一端面上设置有第三固定孔；两个所述第三固定孔通过第三锁定销实现销孔配合。
14.优选的，作为一种可实施方案；所述基本块为立方体形状的基块。
15.优选的，作为一种可实施方案；所述第一侧架与所述下旋转盘固定连接。
16.优选的，作为一种可实施方案；所述第二侧架与所述无人机固定盘固定连接。
17.优选的，作为一种可实施方案；所述第一侧架、所述第二侧架形状相同，所述第一侧架、所述第二侧架均为三角形支撑架。
18.优选的，作为一种可实施方案；所述第一侧架、所述第二侧架的表面均设置有镂空孔。
19.优选的，作为一种可实施方案；所述第一锁定销、第二锁定销、第三锁定销结构相同，其均包括销轴本体和设置在所述销轴本体上的拉环。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.本技术实施例采用的多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，可以完成现有设计的固定无人机，防止无人机飞行试验失控的作用，又可以实现无人机不同轴向分别独立的参数调试工作，从而降低无人机参数调试难度。
22.在具体进行时，且所述底座的表面上和所述下旋转盘的表面上分别设置有第一固定孔，所述底座上的所述第一固定孔与所述下旋转盘上的所述第一固定孔位置相对应；且上下两个所述第一固定孔通过第一锁定销实现销孔配合；如果在安装第一锁定销的情况下可以实现无人机航向方向上的锁定。在此基础上，设计了中心轴块组件；同时所述中心轴块组件包括基本块和穿过基本块相互垂直的两个转轴，两个转轴分别为第一转轴和第二转轴，且每个转轴的两端均连接有轴承；所述第一转轴分别穿过两个第一侧架之间的轴承安装孔，且所述第一转轴上的轴承分别与两个第一侧架上的轴承安装孔嵌入配合，且所述第一侧架的端面与所述基本块的表面一端面上设置有第二固定孔；两个所述第二固定孔通过第二锁定销实现销孔配合；所述无人机固定盘的表面上连接设置有第二侧架；两个所述第二侧架上均设置有轴承安装孔；所述第二侧架的一端面与所述基本块的表面另一端面上设置有第三固定孔；两个所述第三固定孔通过第三锁定销实现销孔配合；
23.利用上述中心轴块组件以及第一转轴和第二转轴的作用可以实现基本块沿着x轴
的转动以及沿着y轴的转动(x轴方向与y轴方向垂直，即第一转轴所在延伸方向为x轴方向，第二转轴所在延伸方向为y轴方向)，从而模拟俯仰或横滚的姿态动作。利用上述转轴并且配合上述锁定销又可以实现上述两个姿态动作的锁定。
24.综上所述，上述基本块由四个侧架并配合通过轴承在两个转轴上模拟转动(姿态动作)，上述第一转轴和第二转轴是相互垂直的。并且可以通过安装锁定销实现对上述模拟姿态动作的锁定，这样就可以实现多旋翼无人机姿态控制参数的每个轴向单独调试，配合通过三个不同轴向的锁定销，实现适应不同轴向独立调试和不同组合调试场景需要了。
25.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
26.图1为本发明提供多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的正视结构示意图；
27.图2为本发明提供多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的俯视结构示意图；
28.图3为本发明提供多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的一视角下的立体示意图；
29.图4为本发明提供多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的另一视角下的立体示意图；
30.图5为本发明提供多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的再一视角下的立体示意图；
31.图6为本发明提供多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的分解爆炸的立体示意图。
32.标号：底座1；下旋转盘2；中心轴块组件3；基本块31；第一转轴32；第二转轴33；无人机固定盘4；第一固定孔5；第一锁定销6；第一侧架7；第二固定孔8；第二锁定销9；第二侧架10；第三固定孔11；第三锁定销12；轴承a。
具体实施方式
33.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
34.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.实施例一：
37.参见图1-5，本发明实施例提供了一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，包括底座1，下旋转盘2、中心轴块组件3和无人机固定盘4；
38.其中，所述下旋转盘2、所述底座1均为圆形形状，且所述下旋转盘2、所述底座1共轴上下设置；所述下旋转盘2设置在所述底座1的顶部，且所述下旋转盘2通过轴承a转动连
接在所述底座1的表面上，且所述轴承3所在轴线与所述下旋转盘2、所述底座1共轴的轴线重合；
39.且所述底座1的表面上和所述下旋转盘2的表面上分别设置有第一固定孔5，所述底座1上的所述第一固定孔5与所述下旋转盘2上的所述第一固定孔5位置相对应，两者到所述共轴的轴线直线距离相等；且上下两个所述第一固定孔5通过第一锁定销6实现销孔配合；
40.位于所述下旋转盘2的表面上连接设置有两个第一侧架7，两个第一侧架7上均设置有轴承安装孔；位于两个第一侧架之间设置有中心轴块组件3(另参见图6)；所述中心轴块组件3包括基本块31和穿过基本块相互垂直的两个转轴，两个转轴分别为第一转轴32和第二转轴33，且每个转轴的两端均连接有轴承a；所述第一转轴分别穿过两个第一侧架之间的轴承安装孔，且所述第一转轴上的轴承分别与两个第一侧架上的轴承安装孔嵌入配合，且所述第一侧架的端面与所述基本块的表面一端面上设置有第二固定孔8；两个所述第二固定孔8通过第二锁定销9实现销孔配合；
41.所述无人机固定盘4的表面上连接设置有第二侧架10；两个所述第二侧架10上均设置有轴承安装孔；所述第二转轴的两端穿过所述基本块的表面上，所述第二转轴的两端上的轴承分别嵌入配合在两个所述第二侧架上的轴承安装孔；所述第二侧架的一端面与所述基本块的表面另一端面上设置有第三固定孔11；两个所述第三固定孔11通过第三锁定销12实现销孔配合(另参见图6)。
42.本发明实施例一提供的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的实施原理为：采用上述设计，既可以完成现有设计的固定无人机，防止无人机飞行试验失控的作用，又可以实现无人机不同轴向分别独立的参数调试工作，从而降低无人机参数调试难度。
43.在具体进行时，且所述底座1的表面上和所述下旋转盘2的表面上分别设置有第一固定孔5，所述底座1上的所述第一固定孔5与所述下旋转盘2上的所述第一固定孔5位置相对应；且上下两个所述第一固定孔5通过第一锁定销6实现销孔配合；如果在安装第一锁定销5的情况下可以实现无人机航向方向上的锁定。在此基础上，设计了中心轴块组件3；同时所述中心轴块组件3包括基本块31和穿过基本块相互垂直的两个转轴，两个转轴分别为第一转轴32和第二转轴33，且每个转轴的两端均连接有轴承a；所述第一转轴分别穿过两个第一侧架之间的轴承安装孔，且所述第一转轴上的轴承分别与两个第一侧架上的轴承安装孔嵌入配合，且所述第一侧架的端面与所述基本块的表面一端面上设置有第二固定孔8；两个所述第二固定孔8通过第二锁定销9实现销孔配合；所述无人机固定盘4的表面上连接设置有第二侧架10；两个所述第二侧架10上均设置有轴承安装孔；所述第二侧架的一端面与所述基本块的表面另一端面上设置有第三固定孔11；两个所述第三固定孔11通过第三锁定销12实现销孔配合；
44.利用上述中心轴块组件3以及第一转轴和第二转轴的作用可以实现基本块沿着x轴的转动以及沿着y轴的转动(x轴方向与y轴方向垂直，即第一转轴所在延伸方向为x轴方向，第二转轴所在延伸方向为y轴方向)，从而模拟俯仰或横滚的姿态动作。利用上述转轴并且配合上述锁定销又可以实现上述两个姿态动作的锁定。
45.综上所述，上述基本块由四个侧架并配合通过轴承在两个转轴上模拟转动(姿态动作)，上述第一转轴和第二转轴是相互垂直的。并且可以通过安装锁定销实现对上述模拟
姿态动作的锁定，这样就可以实现多旋翼无人机姿态控制参数的每个轴向单独调试，配合通过三个不同轴向的锁定销，实现适应不同轴向独立调试和不同组合调试场景需要了。
46.下面对本发明实施例提供的多旋翼无人机姿态平衡调参试验台的具体结构做一下说明：
47.优选的，作为一种可实施方案；所述基本块31为立方体形状的基块。在本技术实施例的具体技术方案中，其基本块31可以选择多种结构形式，只是研究发现其如果选择球形则第一转轴和第二转轴位置不同确定，且加工精度要求较高，最后发现立方体形状的基块更为合适。
48.优选的，作为一种可实施方案；所述第一侧架7与所述下旋转盘2固定连接。
49.在本技术实施例的具体技术方案中，第一侧架7与下旋转盘2两者之间实现固定连接，通过对下旋转盘2的自由转动可以带动第一侧架7转动，同时在对下旋转盘2锁定后就可以确定对第一侧架7的锁定作用了。
50.优选的，作为一种可实施方案；所述第二侧架10与所述无人机固定盘4固定连接。所述第一侧架7、所述第二侧架10形状相同，所述第一侧架7、所述第二侧架10均为三角形支撑架。
51.在本技术实施例的具体技术方案中，同样第二侧架10与无人机固定盘4固定连接，实现两者结构之间的一体化设计；第一侧架7、所述第二侧架10形状相同，所述第一侧架7、所述第二侧架10均为三角形支撑架，利用上述稳固的三角形设计确保上述搭载的无人机在飞行调试时稳固执行姿态动作，避免出现不可靠锁定的问题。
52.优选的，作为一种可实施方案；所述第一侧架7、所述第二侧架10的表面均设置有镂空孔。
53.在本技术实施例的具体技术方案中，第一侧架7、所述第二侧架10都要主要的辅助支撑作用，其一方面应当结构稳定，另一方面设计应该结构更为小巧，质量更强，因此将第一侧架7、第二侧架10的表面设计了镂空孔。
54.优选的，作为一种可实施方案；所述第一锁定销6、第二锁定销9、第三锁定销12结构相同，其均包括销轴本体和设置在所述销轴本体上的拉环。
55.在本技术实施例的具体技术方案中，上述锁定销设计了销轴本体和设置在所述销轴本体上的拉环，利用上述拉花可以实现方便的接触某个方向的锁定。
56.本发明实施例一提供的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其可以实现无人机固定在本实验台上后，在俯仰、横滚、航向三个轴向上自由灵活移动。实现在无人机不失控的情况下对姿态控制参数的调试工作。同时其可实现多旋翼无人机姿态控制参数的每个轴向单独调试，配合通过三个不同轴向的锁定销，实现不同轴向分别独立和不同组合(即实现单独锁定一个姿态动作或者同时锁定两个姿态动作的不同场景下测试试验)。
57.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：包括底座，下旋转盘、中心轴块组件和无人机固定盘；其中，所述下旋转盘、所述底座均为圆形形状，且所述下旋转盘、所述底座共轴上下设置；所述下旋转盘设置在所述底座的顶部，且所述下旋转盘通过轴承转动连接在所述底座的表面上，且所述轴承所在轴线与所述下旋转盘、所述底座共轴的轴线重合；且所述底座的表面上和所述下旋转盘的表面上分别设置有第一固定孔，所述底座上的所述第一固定孔与所述下旋转盘上的所述第一固定孔位置相对应，两者到所述共轴的轴线直线距离相等；且上下两个所述第一固定孔通过第一锁定销实现销孔配合；位于所述下旋转盘的表面上连接设置有两个第一侧架，两个第一侧架上均设置有轴承安装孔；位于两个第一侧架之间设置有中心轴块组件；所述中心轴块组件包括基本块和穿过基本块相互垂直的两个转轴，两个转轴分别为第一转轴和第二转轴，且每个转轴的两端均连接有轴承；所述第一转轴分别穿过两个第一侧架之间的轴承安装孔，且所述第一转轴上的轴承分别与两个第一侧架上的轴承安装孔嵌入配合，且所述第一侧架的端面与所述基本块的表面一端面上设置有第二固定孔；两个所述第二固定孔通过第二锁定销实现销孔配合；所述无人机固定盘的表面上连接设置有第二侧架；两个所述第二侧架上均设置有轴承安装孔；所述第二转轴的两端穿过所述基本块的表面上，所述第二转轴的两端上的轴承分别嵌入配合在两个所述第二侧架上的轴承安装孔；所述第二侧架的一端面与所述基本块的表面另一端面上设置有第三固定孔；两个所述第三固定孔通过第三锁定销实现销孔配合。2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：所述基本块为立方体形状的基块。3.根据权利要求2所述的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：所述第一侧架与所述下旋转盘固定连接。4.根据权利要求3所述的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：所述第二侧架与所述无人机固定盘固定连接。5.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：所述第一侧架、所述第二侧架形状相同，所述第一侧架、所述第二侧架均为三角形支撑架。6.根据权利要求5所述的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：所述第一侧架、所述第二侧架的表面均设置有镂空孔。7.根据权利要求6所述的一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，其特征在于：所述第一锁定销、第二锁定销、第三锁定销结构相同，其均包括销轴本体和设置在所述销轴本体上的拉环。

技术总结

本发明提供一种多旋翼无人机姿态平衡调参试验台，包括底座，下旋转盘、中心轴块组件和无人机固定盘；其中，所述下旋转盘、所述底座均为圆形形状，且所述下旋转盘、所述底座共轴上下设置；所述下旋转盘设置在所述底座的顶部，且所述下旋转盘通过轴承转动连接在所述底座的表面上，且所述轴承所在轴线与所述下旋转盘、所述底座共轴的轴线重合；上述试验台可以实现适应不同轴向独立调试和不同组合调试场景需要。景需要。景需要。