一種無人機(jī)姿態(tài)控制測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人機(jī)姿態(tài)控制測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。從技術(shù)角度定義可以分為：無人直升機(jī)、無人固定翼機(jī)、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。
[0003]從發(fā)展前景來看，無人機(jī)的發(fā)展前途無量。在航拍、快遞、災(zāi)后搜救、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域，無人機(jī)都已經(jīng)嶄露頭角。雖然在監(jiān)管等層面，無人機(jī)發(fā)展依然存在瓶頸，但從目前來看，無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)是不爭的事實(shí)。無人機(jī)+行業(yè)應(yīng)用，是無人機(jī)真正的剛需。目前在航拍、農(nóng)業(yè)植保、測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用，大大的拓展了無人機(jī)本身的用途。
[0004]隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其性能越來越好，實(shí)現(xiàn)的功能日益豐富。與此同時(shí)，無人機(jī)的研制成本也越來越高，在面對(duì)險(xiǎn)惡復(fù)雜的自然環(huán)境時(shí)，付出了極大的代價(jià)。無人機(jī)系統(tǒng)各機(jī)載設(shè)備的安全性、可靠性日益引起人們的關(guān)注，因此構(gòu)建一套全面的無人機(jī)地面綜合測試平臺(tái)已越來越重要且急迫。
[0005]目前我國無人機(jī)的測試設(shè)備存在一些突出問題，如缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃、功能單一化，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度低等。這就要求現(xiàn)代化的無人機(jī)綜合性能測試系統(tǒng)能夠滿足更全面的試驗(yàn)需要：在無人機(jī)研制階段，能夠?qū)o人機(jī)飛行控制率進(jìn)行有效的檢測和評(píng)估；在飛行準(zhǔn)備階段，可以對(duì)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行方便及全面的功能性檢測；在飛行結(jié)束后，可以對(duì)飛行中的故障進(jìn)行事后分析、模擬和故障歸零；在后續(xù)改進(jìn)過程中，可以對(duì)修改后的飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行測試和驗(yàn)證。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的，旨在為無人機(jī)的開發(fā)者提供一種無人機(jī)姿態(tài)控制測試裝置，該裝置能夠使無人機(jī)的調(diào)試工作變得便捷、高效、安全，并且能夠使無人機(jī)的姿態(tài)在調(diào)試過程中擁有所需的空間六自由度（俯仰、偏航、橫滾、前后、左右、升降），從而促進(jìn)飛行控制系統(tǒng)開發(fā)的進(jìn)程。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0008]本實(shí)用新型提供一種無人機(jī)姿態(tài)控制測試裝置，所述裝置包括底座、滑動(dòng)桿、三自由度以上關(guān)節(jié)、安裝模塊、二自由度以上關(guān)節(jié)和無人機(jī)模塊，其中：所述底座固定于地面或工作臺(tái)面；所述滑動(dòng)桿與所述底座之間通過所述三自由度以上關(guān)節(jié)連接，從而使得所述滑動(dòng)桿擁有繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)自由度和沿Z軸方向的升降自由度；所述安裝模塊與所述滑動(dòng)桿之間通過所述二自由度以上關(guān)節(jié)連接，從而使得所述安裝模塊擁有基于所述二自由度以上關(guān)節(jié)的繞X、Y、Z軸三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度；所述無人機(jī)模塊安裝于所述安裝模塊上；通過上述連接方式，所述無人機(jī)模塊擁有繞X、Y、Z軸三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度以及沿X、Y、Z軸三個(gè)方向的移動(dòng)自由度，總計(jì)六個(gè)空間自由度，即俯仰、偏航、橫滾、前后、左右、升降。
[0009]優(yōu)選地，所述的三自由度以上關(guān)節(jié)通過萬向節(jié)、軸承組合或球鉸鏈方式實(shí)現(xiàn)，在允許滑動(dòng)桿擁有沿X、Y、Z軸方向的移動(dòng)自由度，即前后、左右和升降。
[0010]優(yōu)選地，所述的二自由度以上關(guān)節(jié)為萬向節(jié)、軸承組合或球鉸鏈結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，所述的安裝模塊安裝于二自由度以上關(guān)節(jié)的末端，從而使得安裝模塊擁有繞X、Y、Z軸三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度。
[0012]本實(shí)用新型在搭建時(shí)，所述安裝模塊和所述底座的共同作用將保證無人機(jī)模塊的安全，使之在合理的要求范圍中進(jìn)行飛行控制系統(tǒng)的飛行調(diào)試，保證調(diào)試人員的人身安全，同時(shí)使得調(diào)試工作可在室內(nèi)進(jìn)行低高度飛行，避免了室外調(diào)試的復(fù)雜流程和其對(duì)氣象條件的苛刻要求，而且可以避免墜機(jī)事故的發(fā)生，降低研發(fā)成本。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0014]本實(shí)用新型基于機(jī)械六自由度機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，通過將無人機(jī)固定在裝置的末端來實(shí)現(xiàn)機(jī)身的俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，以及前后、左右、升降三個(gè)移動(dòng)自由度，總計(jì)六個(gè)自由度的全向飛行姿態(tài)的綜合仿真。通過對(duì)無人機(jī)在本裝置上運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，可以實(shí)時(shí)的調(diào)整控制策略和相關(guān)參數(shù)，方便科研人員及工程師（尤其是缺乏飛行操控經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員）進(jìn)行無人機(jī)飛控產(chǎn)品的開發(fā)和調(diào)試工作；同時(shí)，此裝置可在室內(nèi)進(jìn)行安全調(diào)試，減少了室外飛行時(shí)由于墜機(jī)帶來的財(cái)產(chǎn)損失和人身事故，降低無人機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)難度，促進(jìn)無人機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展。
【附圖說明】
[0015]圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施例的整體架構(gòu)圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的無人機(jī)飛行姿態(tài)說明圖，
[0017]圖中：1底座、2三自由度以上關(guān)節(jié)、3滑動(dòng)桿、4 二自由度以上關(guān)節(jié)、5安裝模塊、6無人機(jī)模塊、7仿真軟件模塊；
[0018]圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的三自由度以上關(guān)節(jié)的一種實(shí)現(xiàn)方式圖，
[0019]圖中：第一軸承2-1、第二軸承2-2、第三軸承2-3、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副2_4、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副2-5。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]如圖I所示，一種無人機(jī)姿態(tài)控制測試裝置，所述裝置包括：底座1、三自由度以上關(guān)節(jié)2、滑動(dòng)桿3、二自由度以上關(guān)節(jié)4、安裝模塊5、無人機(jī)模塊6，其中：
[0022]底座I固定于地面或桌面等固定表面，并和滑動(dòng)桿3之間由三自由度以上關(guān)節(jié)2來連接，從而使得滑動(dòng)桿3擁有繞X、Y、Z、軸旋轉(zhuǎn)自由度和沿Z軸方向的升降自由度；滑動(dòng)桿3和安裝模塊5之間由二自由度以上關(guān)節(jié)4來連接，從而使得安裝模塊5擁有基于二自由度以上關(guān)節(jié)的繞X、Y、Z軸三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度；無人機(jī)模塊6安裝于安裝模塊5上；通過上述連接方式，從而使得無人機(jī)模塊6擁有繞X、