一种固定翼无人机舵面测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种固定翼无人机舵面测量装置，由舵面夹紧机构、角度采集和处理模块、楔形块和舵面组成，其中，舵面夹紧机构为上下夹紧片两部分，并通过螺柱和蝶形螺母配合安装。上夹紧片前部有螺孔用于安装角度采集和处理模块，角度采集和处理模块可实时将舵面倾斜角度输出，舵面位于上夹紧片的内侧，且与上夹紧片的内侧面平行贴合。下夹紧片用于安装楔形块；舵面夹紧机构体积小，通过调节楔形块的斜面角度可适用于不同无人机舵面。舵面测量装置采用无线蓝牙传输倾角传感器，角度采集和处理模块的采集精度高，实现水平方向、垂直方向的测量。数据处理单元为安装在PC端的处理软件，操作简单、便捷，可根据需求采用不同的处理方法。

A measuring device for rudder surface of fixed wing UAV

【技术实现步骤摘要】
一种固定翼无人机舵面测量装置
本专利技术涉及固定翼无人机舵面角度测量
，具体地说，涉及一种固定翼无人机舵面测量装置。
技术介绍
无人机进行飞行前准备时，需要对无人机上的航电设备进行检查，舵机是航电设备中的重要组成部分，也是控制飞机飞行姿态的最终执行设备，在无人机的飞行中占有及其重要的地位。在无人机的舵机控制系统中，无人机的舵机通过连杆机构和舵面连接，舵机转过的角度通过连杆机构传递给舵面，舵机为动力源，舵面为最终的执行机构，舵机旋转的角度和舵面旋转的角度相对应。无人机由于在运输过程中，需要将机翼、垂尾、平尾各部件拆卸下来，待工作时，需要将这些部件和机身进行重新组装，由于存在安装误差、运输影响以及飞行时的飞行阻力等原因的影响，舵面的实际位置和控制位置之间会存在位置误差，为保证无人机在工作时不出现意外，每次飞行前都必须进行舵面的位置检查。因此，无人机舵面测量装置要求测量快速、拆装方便、测量数据准确可靠。专利技术专利201510866728.7公开了“一种飞机舵面偏角测量装置”，该装置对飞机舵面偏角测量研究中的不足之处是:采用齿轮组合的方式传递飞机舵面转轴的转角信号，该装置安装复杂，且对操作空间要求高，必须将主动齿轮安装在舵面转轴上才能进行测量，主动齿轮占据的空间较大，不便于安装在已经装好舵面的无人机上，拆装麻烦，无法满足无人机飞行前快速检查舵面的要求。专利技术专利201610271407.7提出了一种便于安装的飞机舵面角度测量装置，该装置对飞机舵面测量研究中的不足之处是:由于装置和飞机舵面的连接方式为胶带粘贴，在进行垂尾舵面的测量时无法保证连接的可靠性和测量的准精确性。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种固定翼无人机舵面测量装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括舵面夹紧机构、角度采集和处理模块、楔形块和舵面，其特征在于所述舵面夹紧机构包括上夹紧片、下夹紧片、螺柱和蝶形螺母，上夹紧片的后端有凸出圆柱体,圆柱体轴线位置开有螺孔，上夹紧片前部平面设有螺孔用于安装角度采集和处理模块，角度采集和处理模块可实时将舵面倾斜角度输出，舵面位于上夹紧片内侧，且与上夹紧片的内侧面平行贴合连接；所述下夹紧片为L形结构，后端有锁紧机构，锁紧机构中心位置开有螺孔，下夹紧片结构内平面设有螺孔用于安装楔形块，上夹紧片和下夹紧片与螺柱、蝶形螺母螺纹连接；所述螺柱为六角头十字螺柱，螺柱的六角头端部与下夹紧片的锁紧机构配合连接，螺柱穿过上夹紧片的后端圆柱体，蝶形螺母位于螺柱上，且与螺柱螺纹连接，蝶形螺母的下部和上夹紧片的圆柱体上的凸台面贴合安装；其测量方法包括以下步骤:步骤1.将角度采集和处理模块中的倾角传感器和无线蓝牙传输模块集成，采用内置电源供电，倾角传感器和无线蓝牙传输模块通电，默认当前无线蓝牙传输单元处在配置状态，且无线蓝牙传输模块提供SPP连接服务；启动PC端的蓝牙模块后，搜索提供SPP服务的传感器无线蓝牙传输单元，并选择建立SPP连接；步骤2.当传感器上的无线蓝牙传输模块和PC端的蓝牙模块建立连接后，调节舵面处在零位，当舵面零位满足±0.5°时，PC端的蓝牙模块发送传感器置零指令，传感器上的无线蓝牙传输单元收到控制指令，对传感器内部参数进行修改和设定，设置当前倾斜角度为绝对0°，并将倾角传感器切换到测量模式；步骤3.调节舵面依次转动0°、±10°、±20°、±25°，规定舵面向上转动角度为正值，舵面向下转动角度为负值，传感器在各个角度下分别进行角度校准，通过比较倾角传感器的实测角度值和控制指令驱动舵面转动的角度值，分析其误差是否符合标准；步骤4.传感器校准符合要求后开始进行舵面测量，依次转动舵面到0°、±5°、±10°、±15°、±20°、±25°，传感器将对应角度下的角度信息通过无线蓝牙传输单元发送到PC端的蓝牙模块，PC端的蓝牙模块收到角度数据后，进行角度数据处理，角度数据处理包括数据解码、数据比较和误差计算后生成测试报告。所述楔形块位于舵面的下面，楔形块与舵面夹紧机构的下夹紧片连接；楔形块的斜面夹角与舵面的夹角一致；所述楔形块材质为不锈钢。所述角度采集和处理模块包括倾角传感器、无线蓝牙传输单元和数据处理单元，无线蓝牙传输单元和倾角传感器集成在一起；所述倾角传感器为两轴传感器，水平方向的测量范围为±90°，垂直方向的测量范围为±180°，测量精度为0.01°，倾角传感器的外壳采用镁铝合金氧化材质加工。有益效果本专利技术提出的一种固定翼无人机舵面测量装置，与现有技术相比:舵面夹紧机构体积小，拆装方便，操作简单灵活，通过调节楔形块的斜面角度可适用于不同无人机舵面，适应性和通用性强。采用高精度的无线蓝牙传输倾角传感器，角度采集和处理模块的采集精度高，不受安装方向的限制，可实现水平方向、垂直方向的测量；数据传输采用无线蓝牙传输，不受现场布线的影响，传输距离长，数据传输稳定。数据处理单元为安装在PC端的处理软件，操作方便，功能丰富，可根据需求采用不同的处理方法。数据处理占用的是计算机的硬件资源，处理速度快，计算精度高。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种固定翼无人机舵面测量装置作进一步详细说明。图1为本专利技术固定翼无人机舵面测量装置示意图。图2为本专利技术固定翼无人机舵面测量装置的舵面夹紧机构示意图。图3为本专利技术固定翼无人机舵面测量装置在舵面上安装位置示意图。图4为本专利技术固定翼无人机舵面测量装置的测量控制流程图。图中1.舵面夹紧机构2.角度采集和处理模块3.楔形块4.螺柱5.上夹紧片6.下夹紧片7.蝶形螺母8.机翼9.舵面测量装置10.舵面具体实施方式本实施例是一种固定翼无人机舵面测量装置。参阅图1～图4，本实施例固定翼无人机舵面测量装置，由舵面夹紧机构1、角度采集和处理模块2、楔形块3和舵面10组成；其中，舵面夹紧机构包括上夹紧片5、下夹紧片6、螺柱4和蝶形螺母7；上夹紧片5的后端有凸出竖直圆柱体,圆柱体轴线位置开有螺孔，上夹紧片5前部平面开有螺孔用于安装角度采集和处理模块2，角度采集和处理模块2可实时将舵面倾斜角度输出。舵面10位于上夹紧片5的内侧，且与上夹紧片5的内侧面平行贴合。下夹紧片6为L形结构，后端有锁紧机构，锁紧机构中心位置开有螺孔，下夹紧片6内平面有对称螺孔用于安装楔形块3，上夹紧片5和下夹紧片6与螺柱4通过螺纹连接。螺柱4为六角头十字螺柱，螺柱4的六角头端部与下夹紧片6的锁紧机构配合连接，螺柱4穿过上夹紧片5的后端圆柱体，蝶形螺母7位于螺柱4上，且与螺柱4螺纹连接，蝶形螺母7的下部和上夹紧片5的圆柱体上的凸台面贴合安装。角度采集和处理模块2包括倾角传感器、无线蓝牙传输单元和数据处理单元，无线蓝牙传输单元和倾角传感器集成在一起；倾角传感器的外壳采用镁铝合金氧化材质，倾角传感器通过螺钉和上夹紧片5前端面处的螺孔连接，倾角传感器的底面和舵面夹紧机构1的上夹紧片5的上表面贴合，保证了倾角传感器的水平方向和舵面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定翼无人机舵面测量装置，包括舵面夹紧机构、角度采集和处理模块、楔形块和舵面，其特征在于:所述舵面夹紧机构包括上夹紧片、下夹紧片、螺柱和蝶形螺母，所述上夹紧片的后端有凸出圆柱体,圆柱体轴线位置开有螺孔，上夹紧片前部平面设有螺孔用于安装角度采集和处理模块，角度采集和处理模块可实时将舵面倾斜角度输出，舵面位于上夹紧片内侧，且与上夹紧片的内侧面平行贴合连接；/n所述下夹紧片为L形结构，后端有锁紧机构，锁紧机构中心位置开有螺孔，下夹紧片结构内平面设有螺孔用于安装楔形块，上夹紧片和下夹紧片与螺柱、蝶形螺母螺纹连接；/n所述螺柱为六角头十字螺柱，螺柱的六角头端部与下夹紧片的锁紧机构配合连接，螺柱穿过上夹紧片的后端圆柱体，蝶形螺母位于螺柱上，且与螺柱螺纹连接，蝶形螺母的下部和上夹紧片的圆柱体上的凸台面贴合安装；其测量方法包括以下步骤:/n步骤1.将角度采集和处理模块中的倾角传感器和无线蓝牙传输模块集成，采用内置电源供电，倾角传感器和无线蓝牙传输模块通电，默认当前无线蓝牙传输单元处在配置状态，且无线蓝牙传输模块提供SPP连接服务；启动PC端的蓝牙模块后，搜索提供SPP服务的传感器无线蓝牙传输单元，并选择建立SPP连接；/n步骤2.当传感器上的无线蓝牙传输模块和PC端的蓝牙模块建立连接后，调节舵面处在零位，当舵面零位满足±0.5°时，PC端的蓝牙模块发送传感器置零指令，传感器上的无线蓝牙传输单元收到控制指令，对传感器内部参数进行修改和设定，设置当前倾斜角度为绝对0°，并将倾角传感器切换到测量模式；/n步骤3.调节舵面依次转动0°、±10°、±20°、±25°，规定舵面向上转动角度为正值，舵面向下转动角度为负值，传感器在各个角度下分别进行角度校准，通过比较倾角传感器的实测角度值和控制指令驱动舵面转动的角度值，分析其误差是否符合标准；/n步骤4.传感器校准符合要求后开始进行舵面测量，依次转动舵面到0°、±5°、±10°、±15°、±20°、±25°，传感器将对应角度下的角度信息通过无线蓝牙传输单元发送到PC端的蓝牙模块，PC端的蓝牙模块收到角度数据后，进行角度数据处理，角度数据处理包括数据解码、数据比较和误差计算后生成测试报告。/n...

【技术特征摘要】
1.一种固定翼无人机舵面测量装置，包括舵面夹紧机构、角度采集和处理模块、楔形块和舵面，其特征在于:所述舵面夹紧机构包括上夹紧片、下夹紧片、螺柱和蝶形螺母，所述上夹紧片的后端有凸出圆柱体,圆柱体轴线位置开有螺孔，上夹紧片前部平面设有螺孔用于安装角度采集和处理模块，角度采集和处理模块可实时将舵面倾斜角度输出，舵面位于上夹紧片内侧，且与上夹紧片的内侧面平行贴合连接；
所述下夹紧片为L形结构，后端有锁紧机构，锁紧机构中心位置开有螺孔，下夹紧片结构内平面设有螺孔用于安装楔形块，上夹紧片和下夹紧片与螺柱、蝶形螺母螺纹连接；
所述螺柱为六角头十字螺柱，螺柱的六角头端部与下夹紧片的锁紧机构配合连接，螺柱穿过上夹紧片的后端圆柱体，蝶形螺母位于螺柱上，且与螺柱螺纹连接，蝶形螺母的下部和上夹紧片的圆柱体上的凸台面贴合安装；其测量方法包括以下步骤:
步骤1.将角度采集和处理模块中的倾角传感器和无线蓝牙传输模块集成，采用内置电源供电，倾角传感器和无线蓝牙传输模块通电，默认当前无线蓝牙传输单元处在配置状态，且无线蓝牙传输模块提供SPP连接服务；启动PC端的蓝牙模块后，搜索提供SPP服务的传感器无线蓝牙传输单元，并选择建立SPP连接；
步骤2.当传感器上的无线蓝牙传输模块和PC端的蓝牙模块建立连接后，调节舵面处在零位，当舵面零位满足±0.5°时，PC端的蓝牙模块发送传感器置零指令，传感器上的无线蓝牙...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远鹏，梁铭珊，高鹏，贺峰，武耀发，高朋飞，汤文杰，
申请(专利权)人：西安爱生技术集团公司，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61