拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置的制作方法

1.本实用新型属于扑翼飞行器技术领域，具体地讲，涉及一种拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置。


背景技术：

2.微型扑翼飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新概念飞行器，与固定翼和旋翼相比，扑翼飞行器将上升、悬停和推进集于一个扑动系统，仅需要较小的能量损耗即可完成长距离飞行，扑翼翅膀在高频状态下的扑动和扭转使其获得无与伦比的机动性。
3.由于微型仿鸟扑翼飞行器气动机理复杂，其扑动翼扑动涉及到结构学、空气动力学、运动学等多个学科，难以通过计算得到其飞行中扑动翼扑动产生的力，迫切需要一套能够通过试验准确测量扑动翼扑动力的设备。现有的扑翼测试装置，大部分仅测试飞行器的一种力，即升力或推力。少部分测试装置能测量上述两种力，但是结构复杂。目前没有测试装置能再开机条件下调节飞行器的迎角。


技术实现要素：

4.(一)本实用新型所要解决的技术问题
5.如何解决现有技术结构复杂，测量力单一，无在实验条件下调节迎角的技术问题。
6.(二)本实用新型所采用的技术方案
7.为解决上述的技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置，包括：
9.机架；
10.第一滑轮和第二滑轮，分别安装于所述机架上；
11.转动调节机构，安装于所述机架上且位于所述第一滑轮和所述第二滑轮之间；
12.飞行器固定架，用于安装飞行器且位于所述转动调节机构下方；
13.连接线，所述连接线绕过第一滑轮和第二滑轮且连接于所述转动调节机构上，所述连接线的两端分别连接所述飞行器固定架的相对两侧以将所述飞行器固定架悬挂，所述转动调节机构用于缠绕所述连接线，以调节所述飞行器固定架的两侧相对高度；
14.第一拉力传感器，与所述飞行器固定架连接，用于测量飞行器的推力；
15.第二拉力传感器，与所述飞行器固定架连接，用于测量飞行器的升力。
16.优选地，所述转动调节机构包括绕线轮、调节块、舵机和螺栓，所述螺栓将所述调节块固定在所述机架上，所述舵机固定于所述调节块的底端，所述绕线轮与所述舵机的输出轴连接，所述绕线轮缠绕所述连接线，以分别调节所述第一滑轮与所述飞行器固定架之间的连接线的长度以及所述第二滑轮与所述飞行器固定架之间的连接线的长度。
17.优选地，所述机架为四边形框架，所述机架的底框用于固定在实验台上，所述第一滑轮、所述第二滑轮和所述转动调节机构安装于所述机架的顶框上，所述第一拉力传感器安装于所述机架的侧框，所述第二拉力传感器安装于所述机架的底框上。
18.优选地，所述顶框上开设有第一滑槽，所述第一滑轮和所述第二滑轮均可滑动地安装于所述第一滑槽；所述底框上开设有第二滑槽，所述第二拉力传感器可滑动地安装于所述第二滑槽；所述侧框上开设有第三滑槽，所述第一拉力传感器可滑动地安装于所述第三滑槽。
19.优选地，所述飞行器固定架包括分叉状的底座、支撑柱和支撑板，所述支撑柱的第一端固定于所述底座的中心，所述支撑板固定于所述支撑柱的与所述第一端相对的第二端，且所述支撑板用于安装飞行器；所述连接线的第一端固定于所述底座的柄部，所述连接线的第二端固定于所述底座的分叉部。
20.优选地，所述分叉部包括对称的第一分叉和第二分叉，所述连接线的第二端包括分叉的第一连接子端和第二连接子端，所述第一连接子端连接于所述第一分叉，所述第二连接子端连接于所述第二分叉。
21.优选地，所述第一拉力传感器通过柔性带与所述底座的中心水平连接。
22.优选地，所述第二拉力传感器通过柔性带与所述底座的中心垂直连接。
23.(三)有益效果
24.本实用新型公开了一种拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置，与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
25.测试装置的结构简单，操作方便，可以测量飞行器的升力和推力，同时在测量中可以控制舵机转动绕线轮实现飞行器的迎角控制。
附图说明
26.图1是本实用新型的实施例的拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置的整体示意图；
27.图2是本实用新型的实施例的拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置的局部示意图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.具体来说，如图1、图2所示，本实施例的拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置包括机架10、第一滑轮21、第二滑轮22、转动调节机构30、飞行器固定架40、连接线50、第一拉力传感器60和第二拉力传感器70。其中，第一滑轮 21、第二滑轮22、转动调节机构30分别安装于所述机架10上，转动调节机构 30位于所述第一滑轮21和所述第二滑轮22之间。飞行器固定架40用于安装飞行器且位于所述转动调节机构30下方。连接线50绕过第一滑轮21和第二滑轮 22且连接于所述转动调节机构30上，所述连接线50的两端分别连接所述飞行器固定架40的相对两侧以将所述飞行器固定架40悬挂，所述转动调节机构30 用于缠绕所述连接线50，以调节所述飞行器固定架的两侧相对高度。第一拉力传感器60与第二拉力传感器70分别与飞行器固定架40连接，第一拉力传感器60用于测量飞行器的推力；第二拉力传感器70用于测量飞行器的升力。通过转动调节机构30缠绕连接线50的长度，从而调整飞行器固
定架40的相对两侧的高度，在测量升力和阻力的基础上，同时可以调整飞行器的迎角。
30.示例性地，转动调节机构30包括绕线轮301、调节块302、舵机303和螺栓304，所述螺栓304将所述调节块302固定在所述机架10上，所述舵机303 固定于所述调节块302的底端，所述绕线轮301与所述舵机303的输出轴连接，所述绕线轮301缠绕所述连接线50，以分别调节所述第一滑轮21与所述飞行器固定架40之间的连接线的长度以及所述第二滑轮22与所述飞行器固定架40之间的连接线的长度。
31.进一步地，所述机架10为四边形框架，所述机架10的底框101用于固定在实验台80上，所述第一滑轮21、所述第二滑轮22和所述转动调节机构30安装于所述机架10的顶框102上，所述第一拉力传感器60安装于所述机架的侧框，所述第二拉力传感器70安装于所述机架10的底框101上。
32.作为优选实施例，顶框102上开设有第一滑槽，第一滑轮21和所述第二滑轮22均可滑动地安装于所述第一滑槽，并通过固定螺栓进行定位。所述底框101 上开设有第二滑槽101a，所述第二拉力传感器70可滑动地安装于所述第二滑槽 101a，并通过固定螺栓进行定位。所述侧框103上开设有第三滑槽，第一拉力传感器60可滑动地安装于所述第三滑槽中。通过滑动式的设计，当飞行器的尺寸不同时，可调节第一滑轮21、第二滑轮22、第一拉力传感器60、第二拉力传感70的位置，从而适应不同的尺寸的飞行器。
33.进一步地，所述飞行器固定架40包括分叉状的底座、支撑柱42和支撑板 43，所述支撑柱42的第一端固定于所述底座的中心，所述支撑板43固定于所述支撑柱42的与所述第一端相对的第二端，且所述支撑板43用于安装飞行器；所述连接线50的第一端固定于所述底座的柄部410，所述连接线50的第二端固定于所述底座的分叉部。
34.示例性地，所述分叉部包括对称的第一分叉411和第二分叉412，所述连接线50的第二端包括分叉的第一连接子端51和第二连接子端52，所述第一连接子端51连接于所述第一分叉411，所述第二连接子端52连接于所述第二分叉 412。所述第一拉力传感器60通过柔性带与所述底座的中心水平连接，所述第二拉力传感器70通过柔性带与所述底座的中心垂直连接。
35.本实施例公开的拉线式微型扑翼飞行器性能测试装置，结构简单，操作方便，可以测量飞行器的升力和推力，同时在测量中可以控制舵机转动绕线轮实现飞行器的迎角控制。
36.上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。