无人机的振动可视化分析装置及无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机的振动可视化分析装置及一种无人机。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，目前无人机已经广泛应用在各个行业及场景中。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、适应能力较强等优点。而在目前现有技术中，商用无人机在研发阶段，需要通过测量工具对无人机的飞行姿态进行测量，然而目前所使用的测量工具无法精确地计算飞行姿态的振动数据，因此还需要测量人员结合经验采用大量的试验进行数据收集，造成资源、效率的严重浪费。且需要投入更多的技术人力造成成本增加。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种无人机的振动可视化分析装置，旨在解决现有技术中在无法精确计算无人机飞行姿态的振动数据的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种无人机的振动可视化分析装置，所述无人机上至少具有一个振源，所述无人机的振动可视化分析装置包括支架、数据采集模块及处理模块，所述数据采集模块以及所述处理模块设置在所述支架上，所述数据采集模块与所述处理模块电连接；
5.所述数据采集模块用于采集所述振源的振动信息，并将所述振动信息发送至所述处理模块；所述处理模块用于接收所述振动信息，并根据所述振动信息获取所述无人机的硬件优化策略。
6.可选地，所述处理模块包括：
7.判断单元，所述判断单元用于判断所述振动信息与预设振动信息之间的大小；
8.处理单元，所述处理单元用于根据所述判断单元的判断结果获取所述硬件优化策略；
9.其中，所述硬件优化策略包括调整所述无人机的结构材料、结构形状或者结构重量中的一种或多种。
10.可选地，所述振动信息包括振动频率以及振动幅度，所述预设振动信息包括预设振动频率及预设振动幅度；
11.所述判断单元还用于，判断所述预设振动频率与所述预设振动频率的大小，判断所述振动幅度与所述预设振动幅度的大小；
12.所述处理单元还用于，当所述振动频率大于或等于所述预设振动频率时，和/或，当所述振动幅度大于或等于所述预设振动幅度时，获取对应的所述硬件优化策略。
13.可选地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括激光发生器，所述激光发生器设置在所述支架上，所述激光发生器与所述处理模块电连接；所述处理模块还用于获取外
部环境的标定点，并控制所述激光发生器指向所述标定点。
14.可选地，所述支架呈四棱柱结构设置，其中，所述支架的每一个侧壁上均对应设有一个所述激光发生器。
15.可选地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括滤波套，所述滤波套套设在所述支架上，其中，所述滤波套对应所述激光发生器的位置处设有避让孔。
16.可选地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括电源，所述电源设置在所述支架内，所述电源与所述数据采集模块以及所述处理模块电连接。
17.可选地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括存储模块及缓冲套，所述存储模块设置在所述支架内，所述存储模块与所述数据采集模块以及所述处理模块电连接，所述缓冲套套设在所述存储模块上。
18.可选地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括通讯模块，所述通讯模块与所述处理模块电连接。
19.此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种无人机，所述无人机应用有如上述的无人机的振动可视化分析装置。
20.本发明技术方案在将所述无人机的振动可视化分析装置设置在无人机的振源位置后，则能够通过所述数据采集模块采集所述振源的振动信息，所述处理模块分析所述振动信息后则能够生成对应的所述硬件优化策略。从而所述无人机的振动可视化分析装置更加接近振源，测量结果更加精确；且安装便捷，极大提高了无人机研发的效率，节约了人力成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本发明无人机的振动可视化分析装置的爆炸图；
23.图2为本发明无人机的振动可视化分析装置的总装图；
24.图3为本发明无人机的结构示意图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称10采集模块20处理模块30支架40激光发生器50滤波套51避让孔60电源70存储模块80通讯模块90外壳91密封圈100无人机
27.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
33.本发明提出了一种无人机的振动可视化分析装置，请参照图1及图2，无人机100上至少具有一个振源，所述无人机的振动可视化分析装置包括支架30、数据采集模块10及处理模块20，所述数据采集模块10以及所述处理模块20设置在所述支架30上，所述数据采集模块10与所述处理模块20电连接；所述数据采集模块10用于采集所述振源的振动信息，并发送至所述处理模块20；所述处理模块20用于接收所述振动信息，并根据所述振动信息获取硬件优化策略。
34.无人机100在飞行过程中，旋翼通过电机实现转动，在旋翼的位置处由于电机转动时产生振动，从而形成振源。针对多旋翼无人机100则存在多处振源。同时，由于共振等现象的存在，无人机100机体上不同位置也可能出现振动现象。因此在无人机100的研发过程中，测量人员可以将所述无人机的振动可视化分析装置直接通过胶水或者螺钉的方式固定在无人机100的所述振源上，例如旋翼的位置处以及其他载荷点的位置，例如光电吊舱等。
35.在测量时，无人机100正常运行的过程中，采集不同所述振源位置的所述振动信息，所述处理模块20则对所述振动信息进行分析，生成对应的硬件优化策略，其中，可以通过映射表的方式，根据所述振动信息的数据对应设置不同的所述硬件优化策略。在所述处理模块20进行处理时，所述处理模块20可以根据不同的所述振动信息查询到对应的所述硬件优化策略，并推送至测量人员的智能终端或者服务器上。硬件优化策略可以是例如调整当前测量位置的结构材料、结构形状以及结构重量等。此外，所述处理模块20还可以通过表格处理的方式，将所述振动信息以表格的方式推送至测试人员的智能终端或者服务器上，从而能够更加直观的显示出无人机100当前各个位置的振动情况。
36.具体的，所述处理模块20包括判断单元及处理单元，所述判断单元用于判断所述振动信息与预设振动信息之间的大小；所述处理单元用于根据所述判断单元的判断结果获取所述硬件优化策略。本实施例中，还可以通过预先设置所述预设振动信息的方式，通过所述判断单元将所述振动信息与所述预设信息进行比较。其中，所述预设振动信息可以时测量人员根据实际经验或者其他实验数据设定的。例如在无人机100的光电吊舱位置处，则要求其振动加速度在0.2～0.6之间。所述采集模块10可以采用陀螺仪等传感器，检测器在三轴方向上的加速度，从而计算出当前所述振源的振动信息。通过所述判断模块判断所述振源的振动情况是否超过阈值，当超过阈值时则表示当前所述振源位置需要继续优化，当未超过阈值时则表示当前所述振源位置无需继续优化，从而进一步提高本发明所述无人机的振动可视化分析装置的检测效率以及检测精度。
37.具体的，所述振动信息包括振动频率以及振动幅度，所述预设振动信息包括预设振动频率及预设振动幅度；所述振动信息包括振动频率以及振动幅度，所述预设振动信息包括预设振动频率及预设振动幅度；本实施例中通过所述判断单元判断所述预设振动频率与所述预设振动频率的大小，以及判断所述振动幅度与所述预设振动幅度的大小；当所述振动频率大于或等于所述预设振动频率时，和/或当所述振动幅度大于或等于所述预设振动幅度时，则通过所述处理单元获取对应的所述硬件优化策略。
38.本发明技术方案在将所述无人机的振动可视化分析装置设置在无人机100的振源位置后，则能够通过所述数据采集模块10采集所述振源的振动信息，所述处理模块20分析所述振动信息后则能够生成对应的所述硬件优化策略。从而所述无人机的振动可视化分析装置更加接近振源，测量结果更加精确；且安装便捷，极大提高了无人机100研发的效率，节约了人力成本。
39.进一步地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括激光发生器40，所述激光发生器40设置在所述支架30上，所述激光发生器40与所述处理模块20电连接；所述处理模块20还用于获取标定点，并控制所述激光发生器40指向所述标定点。
40.本实施例中，为了使得所述无人机的振动可视化分析装置的测试结果更加之光，所述处理模块20还可以控制所述激光发生器40朝向选取的标定点发射可见激光。测量人员可以通过激光在所述标定点的晃动情况更加直观的判断出当前无人机100的整体振动情况，从而进一步提高检测效率。同时，也更加便于不懂数据分析的人员观察，提高本发明的兼容性。
41.可以理解，本实施例中，所述支架30呈四棱柱结构设置，其中，所述支架30的每一个侧壁上均对应设有一个所述激光发生器40。也即在所述支架30的六个表面均设置一个所述激光发生器40，从而能够选取多个所述标定点，判断无人机100在各个不同方向上的振动情况，进一步提高本发明所述无人机的振动可视化分析装置的检测精度。
42.需要说明的是，所述支架30内部为镂空结构，从而能够将所述处理模块20、所述数据模块等元器件安装在所述支架30内部或者表面上。从而进一步压缩本发明所述无人机的振动可视化分析装置的整体体积大小，本实施例中所述支架30的尺寸可压缩至30mm*30mm*30mm立方体，便于安装；降低所述无人机的振动可视化分析装置的整体重量，从而减小对无人机100振动的影响。
43.因此，为了避免所述支架30内的元器件受到外部环境影响，在所述支架30的外侧
还设置有所述滤波套50，所述滤波套50包饶在整个所述支架30上。并且，所述滤波套50对应所述激光发生器40的位置处设置有避让孔51，从而避免阻挡所述激光发生器40的光路。所述滤波套50可以采用上下分体的方式设置，从而使得整体结构在装配的过程中更加方便快捷。
44.同时，在所述滤波套50外还可以套设一层外壳90，该外壳90可以采用橡胶等材质制作，从而保护所述无人机的振动可视化分析装置避免受到外界冲击，对内部的元器件造成损坏。其中，外壳90上对应所述避让孔51的位置同样对应设有通孔，从而避免阻挡所述激光发生器40的光路。在外壳90与所述滤波套50之间采用密封圈91进行密封，从而防止在恶劣天气或者环境下测试时，灰尘或者水渍进入到所述无人机的振动可视化分析装置内部，从而到内部元器件造成影响。
45.进一步地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括电源60，所述电源60设置在所述支架30内，所述电源60与所述数据采集模块10以及所述处理模块20电连接。本实施例中采用内置电源60的方式，同时，所述无人机的振动可视化分析装置还包括通讯模块80，所述通讯模块80与所述处理模块20电连接。所述通讯模块80可以采用蓝牙或者wifi等无线连接的方式，实现与测量人员的智能终端或者服务器连接。内置电源60供电的方式，从而实现了所述无人机的振动可视化分析装置无需通过线缆与外部连接，避免了无人机100在测试过程中受到外界变量影响，导致测试结果不准确的问题。
46.进一步地，所述无人机的振动可视化分析装置还包括存储模块70及缓冲套，所述存储模块70设置在所述支架30内，所述存储模块70与所述数据采集模块10以及所述处理模块20电连接，所述缓冲套套设在所述存储模块70上。在所述采集模块10采集到所述振动信息，则可以直接将所述振动信息保存到所述存储模块70中，所述存储模块70可以采用例如硬盘，或者上传至云端进行存储。本实施例中，还可以通过将所述振动信息关联时间后存储到所述存储模块70内，从而便于后续测量人员进行回溯，提高本发明所述无人机的振动可视化分析装置的使用体验。
47.此外，为解决上述问题，本发明还提出一种无人机100，请参照图3，所述无人机100应用有如上述的无人机的振动可视化分析装置。无人机100在飞行过程中，旋翼通过电机实现转动，在旋翼的位置处由于电机转动时产生振动，从而形成振源。针对多旋翼无人机100则存在多处振源。同时，由于共振等现象的存在，无人机100机体上不同位置也可能出现振动现象。因此在无人机100的研发过程中，测量人员可以将所述无人机的振动可视化分析装置直接通过胶水或者螺钉的方式固定在无人机100的所述振源上，例如旋翼的位置处以及其他载荷点的位置，例如光电吊舱等。
48.在测量时，无人机100正常运行的过程中，采集不同所述振源位置的所述振动信息，所述处理模块20则对所述振动信息进行分析，生成对应的硬件优化策略，其中，可以通过映射表的方式，根据所述振动信息的数据对应设置不同的所述硬件优化策略。在所述处理模块20进行处理时，所述处理模块20可以根据不同的所述振动信息查询到对应的所述硬件优化策略，并推送至测量人员的智能终端或者服务器上。硬件优化策略可以是例如调整当前测量位置的结构材料、结构形状以及结构重量等。此外，所述处理模块20还可以通过表格处理的方式，将所述振动信息以表格的方式推送至测试人员的智能终端或者服务器上，从而能够更加直观的显示出无人机100当前各个位置的振动情况。
49.具体的，所述处理模块20包括判断单元及处理单元，所述判断单元用于判断所述振动信息与预设振动信息之间的大小；所述处理单元用于根据所述判断单元的判断结果获取所述硬件优化策略。本实施例中，还可以通过预先设置所述预设振动信息的方式，通过所述判断单元将所述振动信息与所述预设信息进行比较。其中，所述预设振动信息可以时测量人员根据实际经验或者其他实验数据设定的。例如在无人机100的光电吊舱位置处，则要求其振动加速度在0.2～0.6之间。通过所述判断模块判断所述振源的振动情况是否超过阈值，当超过阈值时则表示当前所述振源位置需要继续优化，当未超过阈值时则表示当前所述振源位置无需继续优化，从而进一步提高本发明所述无人机的振动可视化分析装置的检测效率以及检测精度。
50.具体的，所述振动信息包括振动频率以及振动幅度，所述预设振动信息包括预设振动频率及预设振动幅度；所述振动信息包括振动频率以及振动幅度，所述预设振动信息包括预设振动频率及预设振动幅度；本实施例中通过所述判断单元判断所述预设振动频率与所述预设振动频率的大小，以及判断所述振动幅度与所述预设振动幅度的大小；当所述振动频率大于或等于所述预设振动频率时，和/或当所述振动幅度大于或等于所述预设振动幅度时，则通过所述处理单元获取对应的所述硬件优化策略。
51.本发明技术方案在将所述无人机的振动可视化分析装置设置在无人机100的振源位置后，则能够通过所述数据采集模块10采集所述振源的振动信息，所述处理模块20分析所述振动信息后则能够生成对应的所述硬件优化策略。从而所述无人机的振动可视化分析装置更加接近振源，测量结果更加精确；且安装便捷，极大提高了无人机100研发的效率，节约了人力成本。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。