用于旋翼飞行器的机械故障调试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种能够提高调试效果的用于旋翼飞行器的机械故障调试装置。该调试装置包括基座，所述基座通过可伸缩式脚架支撑，所述基座上表面安装有球面万向节，所述球面万向节上连接有编码器，所述球面万向节安装有力臂固定架，所述各个力臂上均安装有压力传感器，还包括控制处理芯片、遥控信号转接器以及显示装置。该调试装置可以实现对遥控器各路信号方向及行程检测，检测旋翼飞行器的传感器、旋翼是否工作正常，并初步检测旋翼的旋转轴心是否偏离过大等，根据上述检测的结果可以对飞行器的控制系统进行进一步的调试，减小机械安装误差对旋翼飞行器控制精度的影响，调试效果较好。适合在飞行器调试设备领域推广运用。

【技术实现步骤摘要】
用于旋翼飞行器的机械故障调试装置
本技术属于飞行器调试设备领域，具体涉及一种用于旋翼飞行器的机械故障 调试装置。
技术介绍
四旋翼飞行器是一种具有四个旋翼（螺旋桨）的无人飞行器。其四个旋翼呈十字 形或X形交叉结构，相对的两旋翼为一组，具有相同的旋转方向；不同组的旋翼旋转方向不 同。与传统的直升机不同，四旋翼直升机只能通过改变旋翼（螺旋桨）的速度来实现各种 动作。它能够实现垂直起降、悬停、进退等飞行动作，具有机械结构简单、空间灵活性高、操 控简单、自治性好等特点，在航空拍摄、环境监控、地质遥测、安防监控、输电线路巡检等领 域具备广泛的应用前景，是近年来智能机器人研究的前沿领域。 四旋翼飞行器通常依靠陀螺仪、加速度计、磁力计、GPS等传感器构成的组合导航 系统实现姿态、位置的测量，并通过飞行控制器（微处理器）进行解算、再通过控制算法算 出姿态、位置控制信号；飞行控制器输出控制信号分别控制四个旋翼上的电子调速器，驱动 四个电机及其旋翼作相应速度的旋转，实现不同的飞行运动。该飞行器是一个典型的非线 性欠驱动系统，由四个驱动（输入）信号驱动四个电机及其旋翼转动，实现俯仰（进退）、横 滚、升降共六个飞行动作。 四旋翼飞行器的空气动力学模型较为简单，飞行过程中对大气压及空气流动特性 的依赖程度较低。它在具备小区域、小范围灵活运动优势的同时，更容易受到周围环境以及 自身控制装置系统故障的影响，导致在短时间内发生偏航甚至坠机事故。四旋翼飞行控制 故障通常包括遥控器信号丢失、遥控信号不合理、传感器故障、电机伺服信号丢失、电机伺 服状态不合理、机械安装故障等六个方面。 目前，旋翼飞行器的飞行控制故障调试仅仅是针对飞行控制系统调试，没有考虑 旋翼飞行器的机械安装精度带来的影响，即现有飞行器控制故障调试都是基于飞行器机械 安装精度在完美的状态下进行的，但是，由于受到各种外部条件的影响，机械安装精度无法 达到设计时的完美状态，必然会存在一定的安装误差，而且即便飞行器组装后对飞行器的 安装精度进行调试，但是，在通常情况下，飞行器安装精度的调试场地与实际飞行场地相隔 较远，调试好的机架在携带过程中也可能出现机架结构偏差，或接线错误，这种机械安装精 度的误差会导致实际飞行时旋翼飞行器的控制精度较差，而且，现有的飞行器故障调试是 采用航模进行的，这就要求调试时不仅需要航模操控经验，还需要借助电脑、卡尺等工具进 行，极为不便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够提高调试效果的用于旋翼飞行 器的机械故障调试装置。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案为：该用于旋翼飞行器的机械故 障调试装置，包括基座，所述基座通过可伸缩式脚架支撑，所述基座上表面安装有球面万向 节，所述球面万向节上连接有用于获取球面万向节三维姿态数据的编码器，所述球面万向 节上安装有力臂固定架，所述力臂固定架的力臂数量与旋翼飞行器的旋翼支架数量相对 应，所述各个力臂上均安装有压力传感器，当旋翼飞行器安装在力臂固定架上时，所述压力 传感器位于力臂与旋翼飞行器的旋翼支架之间用于检测该处旋翼产生的压力，还包括控制 处理芯片、遥控信号转接器以及显示装置，所述遥控信号转接器、压力传感器、编码器、显示 装置分别与控制处理芯片信号连接。 进一步的是，所述可伸缩式脚架包括套筒，所述套筒内设置有支撑杆，所述套筒上 设置有锁紧装置。 进一步的是，在套筒上设置锁紧螺母形成所述的锁紧装置。 进一步的是，所述基座上设置有水平仪。 进一步的是，所述力臂的末端连接有阻尼弹簧，所述阻尼弹簧的另一端固定在基 座的上表面。 进一步的是，所述显示装置为IXD显示屏。 本技术的有益效果在于：本技术所述的用于旋翼飞行器的机械故障调试 装置可以实现对遥控器各路信号方向及行程检测，检测旋翼飞行器的传感器、旋翼是否工 作正常，并初步检测旋翼的旋转轴心是否偏离过大，检测旋翼飞行器各轴悬停状态下的各 PID控制参数是否处于一定的合理范围之内，检测旋翼飞行器负载重心是否处于旋翼飞行 器旋转中心，操作人员可以根据上述检测的结果对飞行器的控制系统进行进一步的调试， 减小机械安装误差对旋翼飞行器控制精度的影响，可以提高飞行器的控制精度，调试效果 较好，而且，该用于旋翼飞行器的机械故障调试装置在使用时，只需先利用可伸缩式脚架将 基座支撑住并调平，并调节球面万向节使其处于平衡位置，然后将旋翼飞行器固定在力臂 固定架上，接着使旋翼飞行器做不同的姿态动作，即可完成上述检测，整个过程操作极为方 便，无需调试人员具有航模经验即可完成。 【附图说明】 图1为本技术用于旋翼飞行器的机械故障调试装置的三维结构示意图； 附图标记说明：基座1、可伸缩式脚架2、套筒201、支撑杆202、球面万向节3、编码 器4、力臂固定架5、压力传感器6、控制处理芯片7、遥控信号转接器8、显示装置9、水平仪 10、阻尼弹簧11。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的说明。 如图1所示，该用于旋翼飞行器的机械故障调试装置，包括基座1，所述基座1通 过可伸缩式脚架2支撑，所述基座1上表面安装有球面万向节3,所述球面万向节3上连接 有用于获取球面万向节3三维姿态数据的编码器4,所述球面万向节3上安装有力臂固定 架5,所述力臂固定架5的力臂数量与旋翼飞行器的旋翼支架数量相对应，所述各个力臂上 均安装有压力传感器6,当旋翼飞行器安装在力臂固定架5上时，所述压力传感器6位于力 臂与旋翼飞行器的旋翼支架之间用于检测该处旋翼产生的压力，还包括控制处理芯片7、遥 控信号转接器8以及显示装置9,所述遥控信号转接器8、压力传感器6、编码器4、显示装置 9分别与控制处理芯片7信号连接。本技术所述的用于旋翼飞行器的机械故障调试装 置可以实现对遥控器各路信号方向及行程检测，检测旋翼飞行器的传感器、旋翼是否工作 正常，并初步检测旋翼的旋转轴心是否偏离过大，检测旋翼飞行器各轴悬停状态下的各PID 控制参数是否处于一定的合理范围之内，检测旋翼飞行器负载重心是否处于旋翼飞行器旋 转中心，操作人员可以根据上述检测的结果对飞行器的控制系统进行进一步的调试，减小 机械安装误差对旋翼飞行器控制精度的影响，可以提高飞行器的控制精度，调试效果较好， 而且，该用于旋翼飞行器的机械故障调试装置在使用时，只需先利用可伸缩式脚架2将基 座1支撑住并调平，并调节球面万向节3使其处于平衡位置，然后将旋翼飞行器固定在力臂 固定架5上，接着使旋翼飞行器做不同的姿态动作，即可完成上述检测，整个过程操作极为 方便，无需调试人员具有航模经验即可完成。 在上述实施方式中，所述可伸缩式脚架2可以采用现有的各种结构，只要能够实 现长度可以的目的即可，作为优选的方式是：所述可伸缩式脚架2包括套筒201，所述套筒 201内设置有支撑杆202,所述套筒201上设置有锁紧装置，这种结构的可伸缩式脚架2,在 调节时，打开锁紧装置，然后调节支撑杆202的伸出长度，将其调节到位后再用锁紧装置将 支撑杆202锁紧即可，调整过程方便快捷。进一步的是，所述锁紧装置可以采用现有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于旋翼飞行器的机械故障调试装置，其特征在于：包括基座(1)，所述基座(1)通过可伸缩式脚架(2)支撑，所述基座(1)上表面安装有球面万向节(3)，所述球面万向节(3)上连接有用于获取球面万向节(3)三维姿态数据的编码器(4)，所述球面万向节(3)上安装有力臂固定架(5)，所述力臂固定架(5)的力臂数量与旋翼飞行器的旋翼支架数量相对应，所述各个力臂上均安装有压力传感器(6)，当旋翼飞行器安装在力臂固定架(5)上时，所述压力传感器(6)位于力臂与旋翼飞行器的旋翼支架之间用于检测该处旋翼产生的压力，还包括控制处理芯片(7)、遥控信号转接器(8)以及显示装置(9)，所述遥控信号转接器(8)、压力传感器(6)、编码器(4)、显示装置(9)分别与控制处理芯片(7)信号连接。

【技术特征摘要】
1. 用于旋翼飞行器的机械故障调试装置，其特征在于：包括基座（1)，所述基座（1)通 过可伸缩式脚架（2)支撑，所述基座（1)上表面安装有球面万向节（3)，所述球面万向节 (3)上连接有用于获取球面万向节（3)三维姿态数据的编码器（4)，所述球面万向节（3) 上安装有力臂固定架（5)，所述力臂固定架（5)的力臂数量与旋翼飞行器的旋翼支架数量 相对应，所述各个力臂上均安装有压力传感器（6)，当旋翼飞行器安装在力臂固定架（5)上 时，所述压力传感器（6)位于力臂与旋翼飞行器的旋翼支架之间用于检测该处旋翼产生的 压力，还包括控制处理芯片（7)、遥控信号转接器（8)以及显示装置（9)，所述遥控信号转接 器（8)、压力传感器（6)、编码器（4)、显示装置（9)分别与控制处理芯片（7)信号连接。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，马磊，韦宗毅，李菁华，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51