[发明专利]一种无人机螺旋桨平衡快速测试装置及方法

权利要求书

1.一种无人机螺旋桨平衡快速测试装置，其特征在于，包括底板、置于底板上的磁悬浮支架和螺旋桨平衡控制器，以及测试组件；

所述磁悬浮支架为凹槽型结构，其两端侧壁的内侧分别嵌有磁铁，磁悬浮支架通过磁铁与测试组件之间实现可拆卸连接；

所述测试组件用于承载待测试的无人机螺旋桨，所述磁悬浮支架用于承载测试组件，所述螺旋桨平衡控制器用于获取待测试的无人机螺旋桨的旋转方向和加速度方向并据此确定其重心偏移方向。

2.如权利要求1所述的无人机螺旋桨平衡快速测试装置，其特征在于，还包括重心状态指示板，所述重心状态指示板与螺旋桨平衡控制器之间具有电连接，用于根据螺旋桨平衡控制器输出的信号指示待测试的无人机螺旋桨的重心偏移方向。

3.如权利要求1或2所述的无人机螺旋桨平衡快速测试装置，其特征在于，所述测试组件包括磁悬浮轴、螺旋桨固定旋钮、光栅盘和光栅传感器；

所述光栅传感器为凹槽型结构，设于磁悬浮支架的底部；所述光栅盘的中心孔穿过磁悬浮轴，使得光栅盘可随磁悬浮轴转动，光栅盘的盘面部分位于光栅传感器的凹槽内；

所述测试组件通过其磁悬浮轴与所述磁悬浮支架两端的磁铁的作用实现与磁悬浮支架之间的可拆卸连接；

所述磁悬浮轴用于承载待测试的无人机螺旋桨；所述螺旋桨固定旋钮用于将待测试的无人机螺旋桨固定在磁悬浮轴上；所述光栅盘与光栅传感器配合用于获取光栅盘转动的角速度并据此生成两路脉冲信号；所述螺旋桨平衡控制器根据所述两路脉冲信号的相位差以及其中一路脉冲信号的脉冲宽度来确定待测试的无人机螺旋桨的重心偏移方向。

4.如权利要求3所述的无人机螺旋桨平衡快速测试装置，其特征在于，所述磁悬浮轴两端为锥形，磁悬浮轴的一端与磁悬浮支架一端的磁铁为点接触，磁悬浮轴的另一端与磁悬浮支架另一端的磁铁之间有间距，使得磁悬浮轴与磁悬浮支架之间只有一个点接触，达到螺旋桨旋转过程中磁悬浮轴所受的摩擦阻力为最小的目的。

5.一种基于权利要求1～4所述的无人机螺旋桨平衡快速测试装置的无人机螺旋桨平衡快速测试方法，其特征在于，根据所述光栅盘转动的角速度生成两路脉冲信号，根据所述两路脉冲信号的相位差、以及其中一路脉冲信号的脉冲宽度确定待测螺旋桨的旋转方向和加速度方向；并根据所述旋转方向和加速度方向来确定待测螺旋桨的重心偏移方向。

6.如权利要求5所述的无人机螺旋桨平衡快速测试方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将承载有待测螺旋桨的测试组件放置在磁悬浮支架上；待测螺旋桨在自身重心偏移的影响下沿顺时针或逆时针方向转动，同步带动磁悬浮轴上的光栅盘转动；

(2)根据光栅盘转动的方向和速度生成两路方波信号U1、U2；

(3)获取两路方波信号U1、U2的相位差；并根据所述相位差确定待测螺旋桨旋转方向，并根据其中一路方波信号U1的脉冲宽度来确定待测螺旋桨旋转的加速度方向；

(4)根据待测螺旋桨旋转方向和旋转的加速度方向确定待测螺旋桨的重心偏移方向。

7.如权利要求6所述的无人机螺旋桨平衡快速测试方法，其特征在于，根据相位差确定待测螺旋桨旋转方向的方法为：若方波信号U1与方波信号U2的相位差为正，则判定螺旋桨沿着顺时针方向旋转；若方波信号U1与方波信号U2的相位差为负，则判定螺旋桨沿着逆时针方向旋转。

8.如权利要求6或7所述的无人机螺旋桨平衡快速测试方法，其特征在于，根据方波信号的脉冲宽度来确定待测螺旋桨旋转的加速度方向的方法为：

获取所述方波信号相邻的n个脉冲波形的脉宽t₁、t₂、…、t_n；n为不小于3的正整数；

当t₁>t₂…>t_n，判定螺旋桨正加速转动；

当t₁<t₂…<t_n，判定螺旋桨正减速转动；

当t₁＝t₂…＝t_n，判定螺旋桨匀速运动或静止。