CN217403587U - 一种适用于无人机的可调转向称重机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于无人机的可调转向称重机构，包括支撑底座，支撑底座的一端设有后支座，后支座上设有后托架，后支座与后托架通过第一铰接机构连接，后支座的底部设有第一压力传感器；支撑底座的另一端设有复摆装置，复摆装置上设有前托架，复摆装置与前托架通过第二铰接机构连接，复摆装置的底部设有第二压力传感器；前托架上设有倾角传感器；支撑底座上设有滑轨，复摆装置通过滑块与滑轨滑动连接。本实用新型能解决目前市场上小型无人机称重机构的难题，以及无人机称重过程中误差大和调试成本巨大等各项问题。

Description

一种适用于无人机的可调转向称重机构

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种适用于无人机的可调转向称重机构。

背景技术

现有市场上大飞机称重主要采用千斤顶和地秤称重并计算重心，而对于小型无人机目前没有可行的称重机构，现有技术中大多通过垫沙袋和木屑，抬起无人机后借助激光和水平仪来估算飞机角度从而估算重心，这种称重方式中地面找平和抬起角度都是大致估计量取，实际测量误差大，估算出的重心偏差高达10％左右。对无人机设备进行现场称重并计算重心时，首先找平称重仪器放置面，利用水平仪和激光仪找平飞机和对应的称重平面，完成飞机基准面相关数据的测量；之后寻找合适外部物件抬起机身并校核至指定角度，完成第二轮飞机相关数据的测量，这个过程需要反复调试验证飞机水平度和抬升角度，反复测量工作量大且角度误差高精度低，很难达到飞机精度要求。现有技术中无人机称重计算重心和转动惯量数值与模型数值对比发现偏差异常之大，且校正飞机抬起角度时无法准确测量。另外，测试机构无延续性，下一架机继续找木块和沙袋，造成高误差率和高调试成本。

因此，为解决目前市场上小型无人机称重机构的难题，以及无人机称重过程中误差大和调试成本巨大等各项问题，本实用新型提供一种适用于无人机称重的可调转向称重机构。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种适用于无人机的可调转向称重机构，结构简单，操作容易，结果可靠，精度满足小型无人机的称重要求

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种适用于无人机的可调转向称重机构，包括支撑底座，所述支撑底座的一端设有后支座，所述后支座上设有后托架，所述后支座与所述后托架通过第一铰接机构连接，所述后支座的底部设有第一压力传感器；所述支撑底座的另一端设有复摆装置，所述复摆装置上设有前托架，所述复摆装置与所述前托架通过第二铰接机构连接，所述复摆装置的底部设有第二压力传感器；所述前托架上设有倾角传感器；所述支撑底座上设有滑轨，所述复摆装置通过滑块与所述滑轨滑动连接。

优选地，所述复摆装置为螺纹升降台，包括螺纹转动机构和升降支架，所述升降支架包括相对设置的两组升降上支架和升降下支架，每组升降上支架和升降下支架通过螺纹丝杠转动连接，所述螺纹转动机构贯穿所述两组螺纹丝杠，与螺纹丝杠螺纹连接。

优选地，所述升降上支架与所述第二铰接机构转动连接。

优选地，所述螺纹转动机构的一端设有转动手柄。

优选地，所述支撑底座上设有平面的第一水平仪和轴向的第二水平仪。

优选地，所述滑轨的长度为500mm-1000mm。

优选地，所述倾角传感器的角度测量范围为0°-10°

优选地，所述第一压力传感器、第二压力传感器和倾角传感器与显示装置电连接。

优选地，所述复摆装置上设有测距装置。

本实用新型的有益之处在于：

(1)本实用新型采用带滑轨的铰接支撑螺纹升降方式，实现多角度多宽距抬起支撑飞机，精准实现抬起飞机角度的要求并且反复使用，解决无人机称重过程中误差大和调试成本巨大等各项问题。

(2)本实用新型采用装置简易，准确完成飞机称重和角度测量，从而容易计算出飞机各轴重心。

附图说明

图1为本实用新型适用于无人机称重的可调转向称重机构的结构示意图。

图2为本实用新型适用于无人机称重的可调转向称重机构的使用示意图。

图中附图标记的含义：

1-1后托架；1-2后支座；1-3第一铰接机构；2-1第一压力传感器；2-2显示屏；3-1前托架；3-2螺纹丝杠；3-3螺纹转动机构；3-4转动手柄；3-5-1升降上支架；3-5-2升降下支架；3-6倾角传感器；3-7第二铰接机构；3-8第二压力传感器；4-1-1滑块；4-1-2滑轨；5-1支撑底座；5-2第一水平仪；5-3第二水平仪

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

如图1所示，一种适用于无人机的可调转向称重机构，包括支撑底座5-1，支撑底座5-1包括两部分，第一部分为后支撑端，后支撑端包括后支座1-2，后支座1-2上设有后托架1-1，后支座1-2与后托架1-1通过第一铰接机构1-3连接，后支座1-2的底部设有第一压力传感器2-1，用于检测后支撑端的压力，该第一压力传感器2-1可与一显示屏2-2电连接，显示后支撑端的压力数值。支撑底座 5-1的第二部分为前支撑端，前支撑端设有复摆装置，复摆装置上设有前托架3-1，复摆装置与前托架3-1通过第二铰接机构3-7连接，前托架3-1上设有倾角传感器3-6，用于检测前托架3-1与后托架1-1位置的倾角，该倾角传感器3-6可与一显示屏电连接，显示倾角数值，倾角传感器3-6的角度测量范围为0°-10°。复摆装置的底部设有第二压力传感器3-8，用于检测前支撑端的压力，该第二压力传感器3-8可与显示屏电连接，显示前支撑端的压力数值。支撑底座5-1的第二部分还包括设置在支撑底座5-1上的滑轨4-1-2，复摆装置通过滑块4-1-1与滑轨4-1-2滑动连接，滑轨4-1-2的长度为500mm-1000mm。

本实用新型采用复摆装置测量无人机的转动惯量，基于投影法测量无人机的重心位置，同时通过倾角传感器对无人机进行准确测量无人机的抬起角度，进而完成准确的无人机的称重和重心的确定。当机身旋转(仰角)时，采用铰接安装支撑点形式，利用铰接机构可以实现托架与机身下表面始终相切，这样不仅可以实现各种飞机外形的贴合，同时可以实现飞机抬起某角度的设定，为后续飞机重心和转动惯量的估算提供依据。利用下方滑轨不仅可以实现多宽距的支撑，还可以实现托架与机身接触点随着仰角改变而接触点不变，支撑受力点不变而随着仰角后支撑距离的变化，即可求出飞机在XYZ轴各个方向的重心。

进一步地，复摆装置优选为螺纹升降台，包括螺纹转动机构3-3和升降支架，升降支架包括相对设置的两组升降上支架3-5-1和升降下支架3-5-2，每组升降上支架3-5-1和升降下支架3-5-2通过螺纹丝杠转动连接，螺纹转动机构3-3贯穿所述两组螺纹丝杠，与螺纹丝杠螺纹连接。升降上支架3-5-1与第二铰接机构 3-7转动连接。

在螺纹丝杠的相对位置开设与螺纹转动机构相配合的螺孔，螺纹转动机构与两个螺纹丝杠连接的螺纹的螺旋方向相反，通过旋转螺纹转动机构调节两个螺纹丝杠之间的距离，从而使前托架的高度进行变化。

进一步地，螺纹转动机构3-3可采用多种方式驱动，如手轮驱动或马达驱动，本实用新型为节约成本采用在的一端螺纹转动机构3-3设置转动手柄3-4。

进一步地，所述支撑底座5-1上还设有平面的第一水平仪5-2和轴向的第二水平仪5-3，使得底座自带找平功能，可以调整位置时同步调平，省去不同场所找平步骤节约人力成本，大大节省调试成本。

进一步地，复摆装置上还设有测距装置，用于测量前后托架间的距离，可实现在同一个机构上同时获得倾角与距离的相关数据，提高操作效率。

如图2所示，根据支撑距离将飞机放至前后托架上，第一步：利用托架上的倾角传感器先将前后托架调制0°水平位置，读取前后托架下方压力传感器数值并测量托架之间距离等数值；第二步：让前托架在滑轨上滑动，同时旋转手柄将前托架升降至一定角度(一般为3°-7°)此时再次读取前后托架压力传感器数值，并量取相关距离即可完成相关测量。

本实用新型的适用于无人机称重的可调转向称重机构在使用时，首先将本机构放置在一平面上，利用设备底座自带的水平仪对底座水平度进行校准，随后将两个支座升至一致高度移动并调至水平角度后将无人机放置在此支架上即可完成飞机水平角度相关数据的测量，随后抬升前支架完成飞机指定抬升角度的飞机数据测量。利用此装置大大提升测量耗时间和测量准确度，对后续飞机相关数据计算，飞机减重和飞机性能优化提供可靠保障。

综上所述，本实用新型采用带滑轨的铰接支撑螺纹升降方式，可以实现多角度多宽距抬起支撑飞机，本机构还可以精准实现抬起飞机角度的要求并且反复使用，有利解决无人机称重过程中误差大和调试成本巨大等各项问题。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于无人机的可调转向称重机构，包括支撑底座，其特征在于：

所述支撑底座的一端设有后支座，所述后支座上设有后托架，所述后支座与所述后托架通过第一铰接机构连接，所述后支座的底部设有第一压力传感器；

所述支撑底座的另一端设有复摆装置，所述复摆装置上设有前托架，所述复摆装置与所述前托架通过第二铰接机构连接，所述复摆装置的底部设有第二压力传感器；

所述前托架上设有倾角传感器；

所述支撑底座上设有滑轨，所述复摆装置通过滑块与所述滑轨滑动连接。

2.根据权利要求1所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述复摆装置为螺纹升降台，包括螺纹转动机构和升降支架，所述升降支架包括相对设置的两组升降上支架和升降下支架，每组升降上支架和升降下支架通过螺纹丝杠转动连接，所述螺纹转动机构贯穿所述两组螺纹丝杠，与螺纹丝杠螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述升降上支架与所述第二铰接机构转动连接。

4.根据权利要求2所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述螺纹转动机构的一端设有转动手柄。

5.根据权利要求1所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述支撑底座上设有平面的第一水平仪和轴向的第二水平仪。

6.根据权利要求1所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述滑轨的长度为500mm-1000mm。

7.根据权利要求1所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述倾角传感器的角度测量范围为0°-10°。

8.根据权利要求1所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述第一压力传感器、第二压力传感器和倾角传感器与显示装置电连接。

9.根据权利要求1所述的适用于无人机的可调转向称重机构，其特征在于：所述复摆装置上设有测距装置。

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