一种多旋翼无人机调试装置的制作方法

1.本实用新型涉及航空技术领域，进一步地涉及一种多旋翼无人机调试装置。


背景技术：

2.随着技术的发展，多旋翼无人机已经普遍出现在人们的日常生活中。尤其是近几年来，多旋翼无人机产业的发展高度活跃，从军用到民用、从图像采集、情报侦察到普通的摄影摄像、农用植保、物流快递等，多旋翼无人机都堪称技术前沿，具有重大的发展潜力和经济价值。我国的多旋翼无人机技术十分先进、多旋翼无人机产业十分发达，有一大批活跃的企业、科研院所从事相关领域的研究、有庞大的科研从业者队伍提供扎实的技术基础，并且拥有多个在世界范围内具有良好口碑的新兴品牌，占据了世界多旋翼无人机市场的主要份额，得到海内外用户的高度赞扬。多旋翼无人机技术的实现，需要对无人机做各种功能性的调试，如果直接对无人机进行户外飞行测试，因各种软件或硬件的问题，在飞手反应不极时的情况下，引起无人机失控，坠机，更有伤人的安全隐患。测试飞行往往因为无人机损毁而引起项目进度的停滞，对公司的计划产生很大的影响。
3.因此，有必要设计一种可以模拟多旋翼无人机各飞行姿态，且能防止无人机飞行失控引起损毁的装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种多旋翼无人机调试装置，能够模拟多旋翼无人机正常飞行时的各种飞行姿态，协助研发人员对多旋翼无人机动态参数的调试，并且在飞行过程中，可以保护多旋翼无人机，防止因多旋翼无人机失控而引起坠毁损坏。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种多旋翼无人机调试装置，包括：
6.固定支架；
7.支撑构件，所述支撑构件包括固定件和活动件，所述固定件设置于所述固定支架上，所述活动件与所述固定件活动连接，使得所述活动件能够在所述固定件的长度方向往复移动，且所述固定件在所述活动件展开至最大长度并有继续展开趋势时与所述活动件保持连接；
8.托盘，设置于所述固定件远离所述固定支架的一端，且所述活动件穿过所述托盘朝向远离所述固定支架的方向延伸预设长度，所述托盘用于承载多旋翼无人机；
9.连接件，设置于所述活动件远离所述固定支架的一端，所述连接件用于与所述多旋翼无人机进行连接，使得所述多旋翼无人机相对于所述活动件具有至少两个自由度。
10.在一些实施方式中，所述固定件包括中空的固定轴，所述固定轴固定于所述固定支架上，所述活动件适配插设于所述固定轴的内部；
11.或，所述固定件包括固定轴，所述固定轴固定于所述固定支架上，所述活动件适配套设于所述固定轴的外部。
12.在一些实施方式中，所述固定轴为中空结构，所述固定轴上设有第一限位部，所述活动件包括内轴和第一限位件，所述内轴适配插设于所述固定轴的内部，所述第一限位件设置于所述内轴上，在所述内轴展开至最大长度并有继续展开趋势时，所述第一限位部对所述第一限位件进行限位使得所述固定轴与所述内轴保持连接。
13.在一些实施方式中，所述固定轴上还设有第二限位部，所述内轴上还设有第二限位件，所述内轴适配插设于所述固定轴的内部，且所述内轴靠近所述连接件的一端伸出所述固定轴的外部并延伸预设长度，在所述内轴靠近所述连接件的一端收缩至最小长度并有继续收缩趋势时，所述第二限位部对所述第二限位件进行限位使得所述固定轴对所述内轴进行支撑。
14.在一些实施方式中，所述内轴的两端分别伸出所述固定轴的外部并延伸预设长度，所述第一限位件与所述内轴的一端固定连接，且所述第一限位件的外径大于所述固定轴的内径，使得所述固定轴的端部作为所述第一限位部。
15.在一些实施方式中，所述内轴上设置有拉绳，所述拉绳与所述内轴远离所述连接件的一端连接，所述拉绳远离所述内轴的一端伸出所述固定轴的外部并延伸预设长度，所述第一限位件设置于所述拉绳远离所述内轴的一端，所述第一限位件的外径大于所述固定轴的内径，使得所述固定轴的端部作为所述第一限位部。
16.在一些实施方式中，所述固定支架包括底座、支撑架和固定块，所述底座通过所述支撑架与所述固定块固定连接；
17.所述固定轴的一端与所述底座固定连接，所述固定轴的另一端与所述固定块固定连接，且向远离所述底座的方向延伸预设长度；
18.所述固定轴远离所述底座的一端设置有托盘座，所述托盘固定于所述托盘座远离所述固定块的一侧，所述托盘座靠近所述托盘的一端设置有凹槽，所述凹槽作为所述第二限位部；
19.所述第二限位件固定于所述内轴上，所述第二限位件的外径小于所述凹槽的内径，所述内轴适配插设于所述固定轴的内部，并贯穿所述托盘座和所述托盘向靠近所述连接件的方向延伸预设长度；
20.当所述多旋翼无人机与所述连接件连接，并停放在所述托盘时，所述第二限位件置于所述凹槽内，使得所述固定轴对所述内轴上的所述多旋翼无人机进行支撑。
21.在一些实施方式中，所述固定件包括第一滑套，所述活动件包括第二滑套，所述第一滑套相对的两侧壁上分别沿所述第一滑套的长度方向设有滑槽，所述第二滑套相对的两外侧壁上分别设有滑杆，所述第一滑套适配套设在所述第二滑套上，所述滑杆适配设置于对应侧的所述滑槽内，使得所述第一滑套与所述第二滑套滑动连接；
22.所述滑槽上设置第一限位部，所述第一限位部用于在所述第二滑套展开至最大长度并有继续展开趋势时对所述滑杆进行限位，使得所述第一滑套与所述第二滑套保持连接；
23.所述滑槽上还设置第二限位部，所述第二限位部用于在所述第二滑套收缩至最小长度并有继续收缩趋势时对所述滑杆进行限位，使得所述第一滑套对所述第二滑套进行支撑。
24.在一些实施方式中，所述连接件包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段
的一端与所述内轴固定连接，所述第一连接段的另一端通过销轴与所述第二连接段铰接，所述第二连接段远离所述第一连接段的一端用于与所述多旋翼无人机固定连接；
25.或，所述连接件包括第一连接段、第二连接段和联接器，所述第一连接段的一端与所述内轴固定连接，所述第一连接段的另一端通过销轴与所述第二连接段铰接，所述第二连接段远离所述第一连接段的一端与所述联接器固定连接，所述联接器用于与所述多旋翼无人机固定连接；
26.或，所述连接件包括第一连接段、第二连接段和联接器，所述第一连接段的一端与所述内轴固定连接，所述第一连接段的另一端通过第一销轴与所述第二连接段铰接，所述第二连接段远离所述第一连接段的一端通过第二销轴与所述联接器铰接，所述第一销轴与所述第二销轴垂直设置，所述联接器用于与所述多旋翼无人机固定连接；
27.或，所述连接件包括万向节和联接器，所述万向节的一端与所述内轴固定连接，所述万向节的另一端与所述联接器固定连接，所述联接器用于与所述多旋翼无人机固定连接。
28.与现有技术相比，本实用新型所提供的多旋翼无人机调试装置具有以下有益效果：
29.1、本实用新型所提供的多旋翼无人机调试装置，多旋翼无人机飞行稳定性设计软件参数的调试中，在本装置的配合下能够模拟多旋翼无人机正常飞行时的各种飞行姿态，协助研发人员对多旋翼无人机动态参数的调试，并且在飞行过程中，可以保护多旋翼无人机，防止因多旋翼无人机失控而引起坠毁损坏，且本装置结构简单，无电控系统，加工制作成本低，可靠性高，维护成本低，适合室内、外各种环境下的使用，为多旋翼无人机的飞行调试保驾，减少事故成本和安全风险；
30.2、本实用新型所提供的多旋翼无人机调试装置，对多旋翼无人机的全向性能进行测试，完全模拟多旋翼无人机的飞行动作或者姿态，由固定轴、内轴和连接件的配合来实现多旋翼无人机的上下运动、倾斜运动和旋转运动；上下运动由第一限位件对上升高度做限制，托盘限制多旋翼无人机的最大倾斜角度，保护多旋翼无人机失控掉落时，通过多旋翼无人机自身重量被托盘强行纠正水平，以达到保护无人机的目的；
31.3、本实用新型所提供的多旋翼无人机调试装置，在多旋翼无人机的调试过程中，多旋翼无人机飞起时需带动活动件上升，也即多旋翼无人机的起飞重量除了自身重量还需加上活动件的重量，导致测试数据与真实数据会产生偏差；通过将活动件设置为相互连接的内轴和拉绳，由于拉绳的重量几乎可以忽略不计，可以极大的降低活动件的重量，降低测试数据与真实数据产生的偏差，提高检测数据的准确性。
附图说明
32.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
33.图1是本实用新型的优选实施例多旋翼无人机调试装置的结构示意图；
34.图2是本实用新型的优选实施例支撑构件的局部结构示意图；
35.图3是本实用新型的优选实施例托盘的安装结构示意图；
36.图4是本实用新型的优选实施例多旋翼无人机调试装置的局部结构剖视图；
37.图5是本实用新型的优选实施例内轴的局部结构示意图。
38.附图标号说明：
39.固定支架1，底座11，支撑架12，固定块13，支撑构件2，固定轴21，内轴22，连接环221，第一限位件23，拉绳24，托盘座25，凹槽251，紧固孔252，第二限位件26，托盘3，连接件4，第一连接段41，第二连接段42。
具体实施方式
40.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
41.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
42.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
43.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在一个实施例中，参考说明书附图1，本实用新型所提供的一种多旋翼无人机调试装置，包括：固定支架1、支撑构件2、托盘3和连接件4。固定支架1用于起固定支撑作用。支撑构件2包括固定件和活动件，固定件设置于固定支架1上，活动件与固定件活动连接，使得活动件能够在固定件的长度方向往复移动，且固定件在活动件展开至最大长度并有继续展开趋势时与活动件保持连接。托盘3设置于固定件远离固定支架1的一端，且活动件穿过托盘3朝向远离固定支架1的方向延伸预设长度，托盘3用于承载多旋翼无人机。连接件4设置于活动件远离固定支架1的一端，连接件4用于与多旋翼无人机进行连接，使得多旋翼无人机相对于活动件具有至少两个自由度。在多旋翼无人机飞行稳定性设计软件参数的调试中，将多旋翼无人机与连接件4连接，在本装置的配合下能够模拟多旋翼无人机正常飞行时的各种飞行姿态，协助研发人员对多旋翼无人机动态参数的调试，并且在飞行过程中，可以保护多旋翼无人机，防止因多旋翼无人机失控而引起坠毁损坏，且本装置结构简单，无电控系统，加工制作成本低，可靠性高，维护成本低，适合室内、外各种环境下的使用，为多旋翼无人机的飞行调试保驾，减少事故成本和安全风险。
46.在一个实施例中，参考说明书附图1，固定支架1包括底座11、支撑架12和固定块13，底座11为镂空结构，且底座11的上端面距离底座11的底部设有预设高度。底座11可以由
方管或角铁焊接而成，底座11的底部四角需向外侧延伸一定的长度，可以有效的增加底座11的平稳性。支撑架12包括多根间隔布置的支撑杆，多根支撑杆的下端分别与底座11固定连接，多根支撑杆的上端分别与固定块13固定连接。固定件的下端与底座11固定连接，固定件的上端与固定块13固定连接，通过固定支架1实现固定件的固定安装。
47.需要指出的是，固定支架1主要是用于对支撑构件2进行固定，只要能实现上述功能的装置或结构均可。固定支架1的具体结构均是对应于说明书附图1进行阐述，在实际使用过程中，随着固定件结构及摆放环境的改变，固定支架1的具体结构也会发生相应的改变，这里仅是为了更好地阐述本实用新型，不应当构成对本实用新型的限制。
48.在一个实施例中，参考说明书附图1至图5，固定件包括中空的固定轴21，固定轴21的下端与底座11固定连接，固定轴21的上端与固定块13固定连接，且固定轴21的上端向固定块13的上方延伸一定的高度，固定轴21上还设有第一限位部。活动件包括内轴22和第一限位件23，内轴22适配插设于固定轴21的内部，第一限位件23设置于内轴22上，在内轴22展开至最大长度并有继续展开趋势时，第一限位部对第一限位件23进行限位使得固定轴21与内轴22保持连接。
49.固定轴21上还设有第二限位部，内轴22上还设有第二限位件26，内轴22适配插设于固定轴21的内部，且内轴22靠近连接件4的一端伸出固定轴21的外部并延伸预设长度，在内轴22靠近连接件4的一端收缩至最小长度并有继续收缩趋势时，第二限位部对第二限位件26进行限位使得固定轴21对内轴22进行支撑。
50.在一个实施方式中，参考说明书附图1至图4，在上述实施例的基础上，固定轴21为中空的硬质套管，内轴22为硬质管，内轴22的外径小于固定轴21的内径。内轴22插入固定轴21内，内轴22的两端分别伸出固定轴21的外部并延伸预设长度。第一限位件23与内轴22的下端固定连接，第一限位件23位于固定轴21的外部，且第一限位件23的外径大于固定轴21的内径，使得固定轴21的下端作为第一限位部。第二限位件26与内轴22的上端固定连接，第二限位件26位于固定轴21的外部，且第二限位件26的外径大于固定轴21的内径，使得固定轴21的上端作为第二限位部。由固定轴21和内轴22的配合来实现多旋翼无人机的上下运动和旋转运动，上下运动由第一限位件23对上升高度做限制，旋转运动则无限制。
51.在一个实施方式中，参考说明书附图1至图5，在上述实施例的基础上，固定轴21为中空的硬质套管，内轴22为硬质管，内轴22的外径小于固定轴21的内径。内轴22的下端设置有连接环221，拉绳24的上端与连接环221固定连接，拉绳24的下端伸出固定轴21的下端一定长度，并与第一限位件23固定连接，第一限位件23的外径大于固定轴21的内径，使得固定轴21的下端作为第一限位部。内轴22的上端伸出固定轴21的上端一定长度，并与第二限位件26固定连接，第二限位件26的外径大于固定轴21的内径，使得固定轴21的上端作为第二限位部。由固定轴21、内轴22和拉绳24的配合来实现多旋翼无人机的上下运动和旋转运动，上下运动由第一限位件23对上升高度做限制，旋转运动则无限制。在保证内轴22有足够的支撑强度下，可以将内轴22设置为中空结构以降低重量，内轴22的长度在满足多旋翼无人机试验飞行高度的情况下，可以设置的尽量短，以此来进一步的降低内轴22的重量。拉绳24则可以为钢丝绳、尼龙绳等。在多旋翼无人机的调试过程中，多旋翼无人机飞起时需带动活动件上升，也即多旋翼无人机的起飞重量除了自身重量还需加上活动件的重量，导致测试数据与真实数据会产生偏差；通过将活动件设置为相互连接的内轴22和拉绳24，由于拉绳
24的重量相对于内轴的重量22几乎可以忽略不计，因此，可以极大的降低活动件的重量，降低测试数据与真实数据产生的偏差，提高检测数据的准确性。
52.在一些情景中，实际应用中的多旋翼无人机会负载一定重量的物件，可以在拉绳24的底部设置配重块，使内轴22、拉绳24、第一限位件23、第二限位件26及配重块的总重量与多旋翼无人机会负载的物件重量相等，以此保证飞行试验的真实性。
53.在一个实施方式中，参考说明书附图1至图5，在上述实施例的基础上，固定轴21为中空的硬质套管，内轴22为硬质管，内轴22的外径小于固定轴21的内径。内轴22的下端设置有连接环221，拉绳24的上端与连接环221固定连接，拉绳24的下端伸出固定轴21的下端一定长度，并与第一限位件23固定连接，第一限位件23的外径大于固定轴21的内径，使得固定轴21的下端作为第一限位部。固定轴21的商都连接有托盘座25，托盘座25的上端设置有凹槽251，托盘座25的侧部开设有紧固孔252，一螺栓穿过紧固孔252与固定轴21固定连接。托盘3固定在托盘座25上，托盘3用于承载多旋翼无人机，可以在托盘3上设置软质层，来进一步避免多旋翼无人机失控造成损坏。内轴22的上端贯穿托盘座25伸出一定长度，并与第二限位件26固定连接，第二限位件26的外径大于托盘座25的孔径，且第二限位件26的外径小于凹槽251的内径，使得凹槽251作为第二限位部26。当多旋翼无人机与连接件4连接，并停放在托盘3上时，第二限位件26置于凹槽251内，使得固定轴21对内轴22上方的多旋翼无人机进行支撑。
54.在一个实施例中，将固定轴21设置为硬质管，而将活动件设置为中空的硬质套管，固定轴21的外径小于活动件的内径，固定轴21插设于活动件的内部。以此结构来实现对多旋翼无人机进行支撑的同时，还能够限制多旋翼无人机的上升高度，且对多旋翼无人机的旋转运动不做限制。
55.需要指出的是，固定件和活动件的具体连接结构是为了在对多旋翼无人机进行支撑的同时，还能够限制多旋翼无人机的上升高度，且对多旋翼无人机的旋转运动不做限制，只要能实现上述功能的装置或结构均可。固定件和活动件的具体结构均是对应于说明书附图进行阐述，在实际使用过程中，固定件和活动件的具体结构也可以发生改变，这里仅是为了更好地阐述本实用新型，不应当构成对本实用新型的限制。
56.在一个实施例中，固定件包括第一滑套，活动件包括第二滑套，第一滑套相对的两侧壁上分别沿第一滑套的长度方向设有滑槽，第二滑套相对的两外侧壁上分别设有滑杆，第一滑套适配套设在第二滑套上，滑杆适配设置于对应侧的滑槽内，使得第一滑套与第二滑套滑动连接。滑槽上设置第一限位部，第一限位部用于在第二滑套展开至最大长度并有继续展开趋势时对滑杆进行限位，使得第一滑套与第二滑套保持连接。滑槽上还设置第二限位部，第二限位部用于在第二滑套收缩至最小长度并有继续收缩趋势时对滑杆进行限位，使得第一滑套对第二滑套进行支撑。
57.在一个实施例中，参考说明书附图3，连接件4包括第一连接段41和第二连接段42，第一连接段41的下端与内轴22的上端固定连接，第一连接段41的上端通过销轴与第二连接段42的下端铰接，第二连接段42的上端用于与多旋翼无人机固定连接。
58.在一个实施方式中，参考说明书附图3，连接件4包括第一连接段41、第二连接段42和联接器，第一连接段41的下端与内轴22的上端固定连接，第一连接段41的上端通过销轴与第二连接段42的下端铰接，第二连接段42的上端与联接器固定连接，联接器用于与多旋
翼无人机固定连接。
59.在一个实施方式中，参考说明书附图3，连接件4包括第一连接段41、第二连接段42和联接器，第一连接段41的下端与内轴22的上端固定连接，第一连接段41的上端通过第一销轴与第二连接段42的下端铰接，第二连接段42的上端通过第二销轴与联接器铰接，第一销轴与第二销轴垂直设置，联接器用于与多旋翼无人机固定连接。
60.在一个实施方式中，连接件4包括万向节和联接器，万向节的下端与内轴22固定连接，万向节的上端与联接器固定连接，联接器用于与多旋翼无人机固定连接。
61.在实际应用中，多旋翼无人机飞行测试一般通过户外实飞，每次实飞调试均有很高的风险，常常因为软件的参数设置问题或者结构问题，在飞手反应不极时的情况下，引起无人机失控，坠机，更有伤人的安全隐患，测试飞行往往因为无人机损毁而引起项目进度的停滞，对公司的计划产生很大的影响。发明人在充分分析多旋翼无人机的飞行动作或姿态的情况下，发现水平相对位置的偏移是引起失控损毁的主要原因，应该限制实际的位移，通过模拟多旋翼无人机上下、旋转、四向倾斜(前后左右并进行角度限制)的自由度，限制水平四向移动的自由度。对多旋翼无人机的全向性能进行测试，完全模拟多旋翼无人机的飞行动作或者姿态，由固定轴、内轴和连接件的配合来实现多旋翼无人机的上下运动、倾斜运动和旋转运动；上下运动由第一限位件对上升高度做限制，托盘限制多旋翼无人机的最大倾斜角度，保护多旋翼无人机失控掉落时，通过多旋翼无人机自身重量被托盘强行纠正水平，以达到保护无人机的目的。本装置通过结构自由度来做模拟无人机的飞行动作或者姿态，通过相应的限制自由度来保护无人机在各种飞行情况下，不会因为各种原因而损毁。
62.根据本实用新型的另一方面，参考说明书附图1至图5，本实用新型进一步提供一种多旋翼无人机全向调试方法，使用上述中任意一项所述的多旋翼无人机调试装置对多旋翼无人机进行调试，其包括步骤：
63.安装多旋翼无人机调试装置，使托盘3保持水平；
64.将多旋翼无人机与连接件4的上端固定连接，且使多旋翼无人机停放在托盘3上并保持水平；
65.给多旋翼无人机通电，使多旋翼无人机与地面站进行通讯，地面站监测多旋翼无人机的各项状态，并自检正常；
66.无人机飞手听从技术人员指令解锁起飞多旋翼无人机，并按技术人员要求对多旋翼无人机进行悬停、上升下降、前后左右移动的控制飞行；
67.技术人员在多旋翼无人机飞行过程中，进行相关参数的调试，直到完成后，将多旋翼无人机与连接件4拆分，完成调试。
68.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
69.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。