CN110901952A - 一种三自由度无人机试验装置及*** - Google Patents

一种三自由度无人机试验装置及*** Download PDF

Info

Publication number
CN110901952A
CN110901952A CN201911203689.7A CN201911203689A CN110901952A CN 110901952 A CN110901952 A CN 110901952A CN 201911203689 A CN201911203689 A CN 201911203689A CN 110901952 A CN110901952 A CN 110901952A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerial vehicle
unmanned aerial
arm
degree
layer frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911203689.7A
Other languages
English (en)
Inventor
赵天龙
邢亮亮
何宇
胡寒栋
苏磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Electronic System Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Electronic System Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Electronic System Engineering filed Critical Beijing Institute of Electronic System Engineering
Priority to CN201911203689.7A priority Critical patent/CN110901952A/zh
Publication of CN110901952A publication Critical patent/CN110901952A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明提供的一种三自由度无人机试验装置及***，通过外层框架、中层框架以及内层框架的相互配合，结合第三连接部，第三连接部限定一能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架的水平区域，进而使得内层框架转动不受中层框架的限制，使得三个框架可以在三个自由度上自由转动，从而能够使无人机做单一的偏航、滚转、俯仰运动时，可通过各框架绕x、y、z轴的角度直接读出，当无人机发生耦合运动时，读取三个框架分别绕x、y、z轴的角度，通过计算得到实际姿态角。

Description

一种三自由度无人机试验装置及***
技术领域
本发明涉及无人机试验技术领域，更具体的，涉及一种三自由度无人机试验装置及***。
背景技术
在无人机飞行试验，尤其是涵道类无人机的光流定位飞行试验中，需要标定无人机飞行姿态与飞行高度，从而对舵偏量和光流进行校准。
因此，需要一种仪器对无人机飞行姿态进行测量，平台可跟随无人机进行俯仰、滚转和偏航运动，当运动为单一的俯仰、滚转、偏航运动时，运动产生的俯仰角、偏航角、滚转角可直接从平台上读取。当运动为几种运动的耦合时，需要通过飞行力学知识对实际角度进行计算。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种三自由度无人机试验装置，包括：外层框架、中层框架以及内层框架，所述内层框架能够固定连接一无人机；
所述外层框架包括对称设置的两个第一臂部，以及连接两个所述第一臂部相互靠近的第一端的第一连接部；
所述中层框架包括对称设置的两个第二臂部、连接两个所述第二臂部相互靠近的第一端的第二连接部，以及连接两个所述第二臂部相互远离的第二端的第三连接部，
所述内层框架包括对称设置的两个第三臂部、连接两个所述第三臂部相互靠近的第一端的第四连接部；所述第三连接部进一步连接所述第三臂部相互远离的第二端；
第一轴体，与所述第一连接部结合固定，并可沿竖直Z轴转动；
第二轴体，使每个所述第一桥臂相互远离的第二端与其中一个所述第二桥臂的第二端轴连，并可沿水平Y轴转动；以及
第三轴体，使每个所述第三桥臂相互远离的第二端与所述第三连接部轴连，并可沿水平X轴转动；其中，
所述第三连接部限定一水平区域，所述水平区域能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架。
在优选实施例中，所述第三连接部为环状。
在优选实施例中，所述第三连接部上还设置有与所述第三轴体垂直连接的连接杆，所述连接杆暴露在所述第三连接部的外侧。
在优选实施例中，所述第二连接部与两个所述第二臂部一体连接。
在优选实施例中，所述第四连接器与两个所述第三臂部一体连接。
在优选实施例中，所述第一连接部上设置有角度指针，用于显示第一轴体的转动角度。
在优选实施例中，所述第三连接部包括：
两个第一连接件，每个第一连接件固定在一个所述第二臂部的第二端上；
连接环，与所述第一连接件固定连接；
两个第二连接件，固定在所述连接环上，每个第二连接件固定在一个所述第三臂部的第二端上；其中，
两个所述第一连接件的连线与两个所述第二连接件的连线相互垂直。
在优选实施例中，所述连接环包括至少一个环形片，所述第一连接件和所述第二连接件包括对应所述环形片数量的水平固定槽，所述环形片***所述水平固定槽内，进而与所述第一连接件和所述第二连接件固定连接。
在优选实施例中，所述第二臂部包括至少一个臂片，所述第一连接件进一步对应所述臂片数量的竖直固定槽，所述臂片***所述竖直固定槽内，进而与所述第一连接件固定连接。
本发明第二方面实施例还提供一种无人机试验***，如上所述的三自由度无人机试验装置以及一无人机，所述无人机与所述内层框架固定连接。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的一种三自由度无人机试验装置及***，通过外层框架、中层框架以及内层框架的相互配合，结合第三连接部，第三连接部限定一能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架的水平区域，进而使得内层框架转动不受中层框架的限制，使得三个框架可以在三个自由度上自由转动，从而能够使无人机做单一的偏航、滚转、俯仰运动时，可通过各框架绕x、y、z轴的角度直接读出，当无人机发生耦合运动时，读取三个框架分别绕x、y、z轴的角度，通过计算得到实际姿态角。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明中一种三自由度无人机试验装置的立体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明中一种三自由度无人机试验装置的立体结构图。如图1所示，本发明实施例提供一种三自由度无人机试验装置，包括：外层框架、中层框架以及内层框架，所述内层框架能够固定连接一无人机；所述外层框架包括对称设置的两个第一臂部13，以及连接两个所述第一臂部13相互靠近的第一端11的第一连接部15；所述中层框架包括对称设置的两个第二臂部21、连接两个所述第二臂部21相互靠近的第一端(与外层框架的第一臂部类似)的第二连接部22(图中示出的是与两个第二臂部一体连接的)，以及连接两个所述第二臂部相互远离的第二端(与外层框架的第一臂部类似)的第三连接部(图1中24、25以及33的组合)，所述内层框架包括对称设置的两个第三臂部31、连接两个所述第三臂部31相互靠近的第一端的第四连接部32；所述第三连接部进一步连接所述第三臂部31相互远离的第二端；第一轴体16，与所述第一连接部5结合固定，并可沿竖直Z轴转动；第二轴体23，使每个所述第一桥臂13相互远离的第二端与其中一个所述第二桥臂21的第二端轴连，并可沿水平Y轴转动；以及第三轴体35，使每个所述第三桥臂31相互远离的第二端与所述第三连接部轴连，并可沿水平X轴转动；其中，所述第三连接部限定一水平区域34，所述水平区域34能够避让藉由所述第三轴体35转动的所述内层框架。
本发明提供的一种三自由度无人机试验装置，通过外层框架、中层框架以及内层框架的相互配合，结合第三连接部，第三连接部限定一能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架的水平区域，进而使得内层框架转动不受中层框架的限制，使得三个框架可以在三个自由度上自由转动，从而能够使无人机做单一的偏航、滚转、俯仰运动时，可通过各框架绕x、y、z轴的角度直接读出，当无人机发生耦合运动时，读取三个框架分别绕x、y、z轴的角度，通过计算得到实际姿态角。
在优选实施例中，所述第三连接部为环状。
在优选实施例中，所述第三连接部上还设置有与所述第三轴体垂直连接的连接杆，所述连接杆暴露在所述第三连接部的外侧，便于进行转动调节。
在优选实施例中，所述第二连接部与两个所述第二臂部一体连接。
在优选实施例中，所述第四连接器与两个所述第三臂部一体连接。
在优选实施例中，所述第一连接部上设置有角度指针，用于显示第一轴体的转动角度。
在优选实施例中，所述第三连接部包括：两个第一连接件25，每个第一连接件25固定在一个所述第二臂部21的第二端上；连接环24，与所述第一连接件固定连接；两个第二连接件33，固定在所述连接环上，每个第二连接件固定在一个所述第三臂部的第二端上；其中，两个所述第一连接件25的连线与两个所述第二连接件33的连线相互垂直。
在优选实施例中，所述连接环包括至少一个环形片，所述第一连接件和所述第二连接件包括对应所述环形片数量的水平固定槽，所述环形片***所述水平固定槽内，进而与所述第一连接件和所述第二连接件固定连接。
在优选实施例中，所述第二臂部包括至少一个臂片，所述第一连接件进一步对应所述臂片数量的竖直固定槽，所述臂片***所述竖直固定槽内，进而与所述第一连接件固定连接。
可以理解，本发明通过外层框架、中层框架以及内层框架的相互配合，结合第三连接部，第三连接部限定一能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架的水平区域，进而使得内层框架转动不受中层框架的限制，使得三个框架可以在三个自由度上自由转动，从而能够使无人机做单一的偏航、滚转、俯仰运动时，可通过各框架绕x、y、z轴的角度直接读出，当无人机发生耦合运动时，读取三个框架分别绕x、y、z轴的角度，通过计算得到实际姿态角。
本发明第二方面实施例还提供一种无人机试验***，如上所述的三自由度无人机试验装置以及一无人机，所述无人机与所述内层框架固定连接。
基于相同的发明构思，本发明提供的无人机试验***，通过外层框架、中层框架以及内层框架的相互配合，结合第三连接部，第三连接部限定一能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架的水平区域，进而使得内层框架转动不受中层框架的限制，使得三个框架可以在三个自由度上自由转动，从而能够使无人机做单一的偏航、滚转、俯仰运动时，可通过各框架绕x、y、z轴的角度直接读出，当无人机发生耦合运动时，读取三个框架分别绕x、y、z轴的角度，通过计算得到实际姿态角。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种三自由度无人机试验装置，其特征在于，包括：外层框架、中层框架以及内层框架，所述内层框架能够固定连接一无人机；
所述外层框架包括对称设置的两个第一臂部，以及连接两个所述第一臂部相互靠近的第一端的第一连接部；
所述中层框架包括对称设置的两个第二臂部、连接两个所述第二臂部相互靠近的第一端的第二连接部，以及连接两个所述第二臂部相互远离的第二端的第三连接部，
所述内层框架包括对称设置的两个第三臂部、连接两个所述第三臂部相互靠近的第一端的第四连接部；所述第三连接部进一步连接所述第三臂部相互远离的第二端；
第一轴体，与所述第一连接部结合固定，并可沿竖直Z轴转动；
第二轴体，使每个所述第一桥臂相互远离的第二端与其中一个所述第二桥臂的第二端轴连，并可沿水平Y轴转动；以及
第三轴体，使每个所述第三桥臂相互远离的第二端与所述第三连接部轴连，并可沿水平X轴转动；其中，
所述第三连接部限定一水平区域，所述水平区域能够避让藉由所述第三轴体转动的所述内层框架。
2.根据权利要求1所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第三连接部为环状。
3.根据权利要求2所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第三连接部上还设置有与所述第三轴体垂直连接的连接杆，所述连接杆暴露在所述第三连接部的外侧。
4.根据权利要求1所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第二连接部与两个所述第二臂部一体连接。
5.根据权利要求1所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第四连接器与两个所述第三臂部一体连接。
6.根据权利要求1所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第一连接部上设置有角度指针，用于显示第一轴体的转动角度。
7.根据权利要求1所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第三连接部包括：
两个第一连接件，每个第一连接件固定在一个所述第二臂部的第二端上；
连接环，与所述第一连接件固定连接；
两个第二连接件，固定在所述连接环上，每个第二连接件固定在一个所述第三臂部的第二端上；其中，
两个所述第一连接件的连线与两个所述第二连接件的连线相互垂直。
8.根据权利要求7所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述连接环包括至少一个环形片，所述第一连接件和所述第二连接件包括对应所述环形片数量的水平固定槽，所述环形片***所述水平固定槽内，进而与所述第一连接件和所述第二连接件固定连接。
9.根据权利要求8所述的三自由度无人机试验装置，其特征在于，所述第二臂部包括至少一个臂片，所述第一连接件进一步对应所述臂片数量的竖直固定槽，所述臂片***所述竖直固定槽内，进而与所述第一连接件固定连接。
10.一种无人机试验***，其特征在于，如权利要求1-9任一项所述的三自由度无人机试验装置以及一无人机，所述无人机与所述内层框架固定连接。
CN201911203689.7A 2019-11-29 2019-11-29 一种三自由度无人机试验装置及*** Pending CN110901952A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911203689.7A CN110901952A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种三自由度无人机试验装置及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911203689.7A CN110901952A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种三自由度无人机试验装置及***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110901952A true CN110901952A (zh) 2020-03-24

Family

ID=69821058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911203689.7A Pending CN110901952A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种三自由度无人机试验装置及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110901952A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113716073A (zh) * 2021-11-02 2021-11-30 西安迈远科技有限公司 一种多自由度无人机动力测试装置
RU2795073C1 (ru) * 2023-01-24 2023-04-28 Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") Способ полунатурных испытаний для обучения и настройки адаптивных систем автоматического управления беспилотных воздушных судов

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202392373U (zh) * 2011-09-09 2012-08-22 深圳市大疆创新科技有限公司 陀螺式动态自平衡云台
CN104724298A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中国科学院沈阳自动化研究所 一种可全方位移动的三轴转台
CN106908084A (zh) * 2017-03-27 2017-06-30 北京航天控制仪器研究所 一种高精度多功能的带温控箱三轴转台
CN108622437A (zh) * 2018-04-23 2018-10-09 大连理工大学 一种多机型无人机调试平台和调试方法
WO2019000397A1 (zh) * 2017-06-30 2019-01-03 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器及无人飞行器的组装方法
CN208998806U (zh) * 2018-12-15 2019-06-18 山东智翼航空科技有限公司 一种无人机飞控三轴测试平台
CN109927934A (zh) * 2019-04-12 2019-06-25 中国民航大学 一种多自由度四旋翼无人机姿态测试装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202392373U (zh) * 2011-09-09 2012-08-22 深圳市大疆创新科技有限公司 陀螺式动态自平衡云台
CN104724298A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中国科学院沈阳自动化研究所 一种可全方位移动的三轴转台
CN106908084A (zh) * 2017-03-27 2017-06-30 北京航天控制仪器研究所 一种高精度多功能的带温控箱三轴转台
WO2019000397A1 (zh) * 2017-06-30 2019-01-03 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器及无人飞行器的组装方法
CN108622437A (zh) * 2018-04-23 2018-10-09 大连理工大学 一种多机型无人机调试平台和调试方法
CN208998806U (zh) * 2018-12-15 2019-06-18 山东智翼航空科技有限公司 一种无人机飞控三轴测试平台
CN109927934A (zh) * 2019-04-12 2019-06-25 中国民航大学 一种多自由度四旋翼无人机姿态测试装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113716073A (zh) * 2021-11-02 2021-11-30 西安迈远科技有限公司 一种多自由度无人机动力测试装置
CN113716073B (zh) * 2021-11-02 2022-08-12 西安迈远科技有限公司 一种多自由度无人机动力测试装置
RU2795073C1 (ru) * 2023-01-24 2023-04-28 Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") Способ полунатурных испытаний для обучения и настройки адаптивных систем автоматического управления беспилотных воздушных судов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105910535B (zh) 一种用于舱段自动对接的单双目位姿偏差测量方法
CN111044220B (zh) 无人机质心惯量集成测试方法
CN108169015B (zh) 一种尾桨柔性梁扭矩加载试验装置
CN109373894B (zh) 一种基于分布式单目视觉的飞机部件连接交点孔系自动定位方法
CN110030926B (zh) 激光束空间位姿的标定方法
CN107817682A (zh) 一种基于手眼相机的空间机械臂在轨标定方法及***
CN114476122B (zh) 一种基于风洞的空中加油仿真试验装置及方法
CN110901952A (zh) 一种三自由度无人机试验装置及***
CN105021139A (zh) 一种机器人线结构光视觉测量***的手眼标定方法
CN107036795B (zh) 一种多功能调试平台
CN104567681A (zh) 一种卫星精密基准桁架结构装置的精测方法
CN109311531B (zh) 三轴控制杆
CN109668578B (zh) 一种基于奇偶检测方程的异构陀螺组合混合诊断方法
US5345818A (en) Wind driven dynamic manipulator for a wind tunnel
CN110525673A (zh) 一种无人机机载二自由度增稳云台机构及无人机
CN107887700B (zh) 一种导引头伺服***传动机构
CN107144401A (zh) 一种四旋翼飞行器转动惯量测量方法
KR101889251B1 (ko) 풍동실험체 거치용 지그 및 이를 이용한 풍동실험체 거치 방법
US2950079A (en) Three axis flexure pivot
CN111060087A (zh) 一种冗余配置的半球谐振陀螺惯性测量组件及测量方法
CN111152260A (zh) 一种串联旋转关节机械臂的关节转角辅助测量***及方法
CN106005494B (zh) 基于磁液混合悬浮的地面微重力模拟实验通用载荷平台
CN112890808B (zh) 一种基于mems传感器的人体肢体关节轴校准装置
Vikas et al. Bioinspired dynamic inclination measurement using inertial sensors
CN114608516A (zh) 一种小型化雷达动态测姿设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200324

RJ01 Rejection of invention patent application after publication