一种用于无人机的传感器自动校准装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于无人机的传感器自动校准装置。属于无人机领域；本实用新型专利技术包括通过X环连接轴、Y环连接轴及Z环连接轴相连接的X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环；将无人机机体放置在Z轴旋转环中间的固定平台上后，将固定平台上的四个卡扣固定在无人机机体上从而将无人机机体固定，之后将三个校准环归位，使之互相垂直后即可开始进行校准，按下开始校准按钮后，固定支架内的控制系统便会按照提前设定的旋转顺序进行依次转动，当一个轴的旋转转动时，其他两个轴的连接轴进行自锁，从而保证了校准时的稳定性。本装置极大的提高了校准的精度，解放了人工，将无人机放入装置即可实现全自动化校准，有效的提高了校准效率，降低校准误差。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机的传感器自动校准装置
本技术涉及无人机
，具体涉及一种用于无人机的传感器自动校准装置。
技术介绍
无人机是目前应用前景非常广泛的工具，常常用于各种拍摄、侦察等用途。其主要是通过多种传感器进行姿态检测，从而保证机体平衡稳定，同时进行各种飞行动作。然而当前自组装无人机的传感器校准主要依靠人工校准，需要使用者手持无人机进行各种校准动作才能进行粗略校准，费力且精度不够，从而可能造成无人机在飞行时因传感器校准误差而产生的坠机等事故，造成严重损失。本专利技术正是基于此问题，设计了一款基于卡丹环能够自动校准无人机传感器的装置，从而增加校准精度，减少人力耗费，减小坠机隐患。如专利号CN204329971U公开的一种无人机的磁罗盘校准装置，包括水平校准台、四角底座、底座垂直轴承和四个校高螺杆座；将无人机水平放置水平和垂直在所述水平校准台的放置区上，通过旋转所述水平校准台来对无人机的磁罗盘进行水平校准和垂直校准，实现了无人机的磁罗盘的校准，该装置体积小，操作简单无需对无人机的惯性测量单元进行拆装就能对无人机的磁罗盘进行校准，该无人机的磁罗盘校准装置可以实现对无人机的磁罗盘的水平校准和垂直校准，但是此校准装置无法实现三个维度的自由运动，对于校准磁罗盘和陀螺仪Z轴负方向时需要人工重新放置无人机，达不到全自动校准目的，同时需要靠人工进行测量，校准精度较差。如专利号CN108253951A专利技术涉及的一种无人机辅助校准装置及使用其校准无人机的方法，其包括底座，位于所述底座上的可旋转轴承，和连接至所述可旋转轴承上用于放置和/或固定所述无人机的固定圆筒；使用无人机辅助校准装置来校准无人机的方法，其包括：地面站发出将无人机的某一个面进行旋转的指示，和将所述无人机的该面放置于所述无人机校准辅助装置上，如果将所述面是所述无人机的左、右、前或后面中的一者，则直接将该面固定到所述固定圆桶上方的所述槽内，否则将所述无人机直接放置于所述固定圆桶的上方，旋转所述无人机校准辅助装置。此专利能简单实现无人机传感器垂直于Z轴方向的平面校准，但是无法简单校准x与y轴，同时需要人工进行改变无人机的位置才能校准传感器，此专利技术并不能减少人工校准的复杂度，同时也难以保证校准的精度，无法实现全自动精确校准。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种用于无人机的传感器自动校准装置，提供了一种利用卡丹环进行三维度自由转动的校准装置，将无人机连同其上的传感器放入校准装置进行固定后，启动校准装置，三个环的连接轴处的步进电机就会依次按顺序缓慢转动，带动环转动，从而达到各方向校准无人机陀螺仪，加速度计等传感器。本装置极大的提高了校准的精度，解放了人工，将无人机放入装置即可实现全自动化校准，有效的提高了校准效率，降低校准误差。本技术的技术方案是：一种用于无人机的传感器自动校准装置，包括三个互相垂直的X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环，在所述X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环三者相连接的垂直处分别设有可转动的X环连接轴、Y环连接轴及Z环连接轴。进一步的，在所述X环连接轴、Y环连接轴及Z环连接轴上分别连接有步进电机。进一步的，在所述Z轴旋转环上设有两个固定柱，在所述两个固定柱设有固定平台；在所述固定平台的四角上安设有用于固定无人机机体的四个卡扣。进一步的，在所述X轴旋转环上安设有两个固定支架，在所述固定支架的内部设有电池和步进电机控制器；所述的步进电机控制器通过有线线路连接在步进电机上。进一步的，在所述X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环上均设有度数标尺，将各环划分为360度。本技术的有益效果是：(1)、利用卡丹环式装置，能够提供三个维度的旋转效果，从而能够对无人机传感器进行三维校准，解决了传统人工校准采用手持无人机转动而产生的各种问题，增加了校准的便利性，减少人工劳动，提高校准精度；(2)、能够提供自动校准与辅助人工校准两种校准方式，通过控制器控制连接轴进行转动可以实现无人机传感器的自动校准，能够完全脱离人工干涉。当使用场景不能提供电能时，将无人机固定到固定柱后通过环上的刻度，能够实现辅助人工校准，从而减少人工校准工作量，同时增加校准精度；(3)、在减少传统校准模式的人工工作量，增加校准精度，提高传感器稳定性，从而降低因校准误差而产生的坠机事故，提高无人机可用性。附图说明图1是本技术的结构流程图；图2是图1的俯视图；图3是图1的左视图；图中1是固定支架，2是X环连接轴，3是无人机机体，4是Y轴旋转环，5是Y环连接轴，6是Z环连接轴，7是Z轴旋转环，8是X轴旋转环。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：如图所述；一种用于无人机的传感器自动校准装置，包括三个互相垂直的X轴旋转环8、Y轴旋转环4及Z轴旋转环7，在所述X轴旋转环8、Y轴旋转环4及Z轴旋转环7三者相连接的垂直处分别设有可转动的X环连接轴2、Y环连接轴5及Z环连接轴6；其中，所述X轴旋转环8、Y轴旋转环4及Z轴旋转环7相互垂直，且在垂直处各有可转动的连接轴进行连接；所述X轴旋转环8的环径大于Y轴旋转环4的环径，所述Y轴旋转环4的环径大于Z轴旋转环7的环径，所述Z轴旋转环7的上、下两端通过连接轴连接在Y轴旋转环4上，其左、右两端通过连接轴连接在X轴旋转环8上；所述的Y轴旋转环4的其左、右两端通过连接轴连接在X轴旋转环8上；并且Y轴旋转环4与X轴旋转环8呈垂直状；所述X轴旋转环8、Y轴旋转环4及Z轴旋转环7通过连接轴互相连接。进一步的，在所述X轴旋转环8、Y轴旋转环4及Z轴旋转环7上分别连接有步进电机；X轴旋转环8能绕X环连接轴2旋转，从而保证无人机传感器在X轴旋转环8平面进行校准，X轴旋转环8与步进电机相连接，能够起到固定环的作用，同时能够使得X轴旋转环8绕X环连接轴2进行旋转；Y轴旋转环4能够沿着Y环连接轴5旋转，从而保证无人机传感器在Y轴旋转环4平面能够进行校准，Y环连接轴5与步进电机连接，起到固定环的作用，同时Y环连接轴5绕Y轴旋转环4进行旋转；Z轴旋转环7能够绕Z环连接轴6旋转，从而保证无人机传感器在Z轴旋转环7平面进行校准，Z环连接轴6与步进电机连接，起到固定环的作用，同时Z环连接轴6绕进行旋转；由各步进电机带动X环连接轴2、Y环连接轴5及Z环连接轴6所连接的X轴旋转环8(圆形)、Y轴旋转环4(圆形)及Z轴旋转环7(圆形)进行转动；同时，三个圆环中每次只能有一个圆环进行转动，其他的旋转环与转动的连接轴垂直并且进行锁死，从而保证了同一时间只校准一个维度的传感器参数，从而保证了校准的精确度。进一步的，在所述Z轴旋转环7上设有两个固定柱，在所述两个固定柱设有固定平台；在所述固定平台的四角上安设有用于固定无人机机体3的四个卡扣；其中，Z轴旋转环7上两个固定柱中间设有的固定平台，能够放置无人机机体3，当校准时只需将无人机机体3放置到固定平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机的传感器自动校准装置，其特征在于，包括三个互相垂直的X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环，在所述X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环三者相连接的垂直处分别设有可转动的X环连接轴、Y环连接轴及Z环连接轴。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的传感器自动校准装置，其特征在于，包括三个互相垂直的X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环，在所述X轴旋转环、Y轴旋转环及Z轴旋转环三者相连接的垂直处分别设有可转动的X环连接轴、Y环连接轴及Z环连接轴。


2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的传感器自动校准装置，其特征在于，在所述X环连接轴、Y环连接轴及Z环连接轴上分别连接有步进电机。


3.根据权利要求1所述的一种用于无人机的传感器自动校准装置，其特征在于，在所述Z轴旋转环上设有两个固定柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱涵智，梅平，朱帅晖，唐梦奇，刘云平，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32