[发明专利]一种通用型飞行器三自由度和单自由度姿态综合调试平台

说明书

本发明公开了一种通用型飞行器三自由度和单自由度姿态综合调试平台，包括单自由度转动部件和三自由度转动部件，所述三自由度转动部件设置在固定支撑柱的顶部，包括球形万向节和连接部件Ⅰ，所述球形万向节安装在所述固定支撑柱的顶部，所述连接部件Ⅰ固接在所述球形万向节上；所述单自由度转动部件包括水平设置的转轴和连接部件Ⅱ，所述连接部件Ⅱ位置可调地固定在所述转轴上，所述转轴由所述固定支撑柱和滑动支撑柱支撑，所述滑动支撑柱固定在滑动底座上，所述滑动底座位置可调地固装在两根底部导轨上。本发明可用于对不同尺寸型号飞行器的三自由度及单自由度姿态进行调试，并且结构简单，搭建方便，可折叠，占用空间小，调试方便，使用安全。

技术领域

本发明涉及一种飞行器姿态调试平台，特别是一种通用型飞行器三自由度和单自由度姿态综合调试平台。

背景技术

如今，四旋翼已经被广泛应用到生活和工程中的各个方面，例如空中航拍、地图勘探、农业服务和货物搬运等。四旋翼是一个典型的非线性、欠驱动和强耦合的系统，因为在三维空间飞行中其具有六个自由度却只有四个实际输出。对于四旋翼来说，自身姿态稳定是满足其它任务需要的最基本的要求。在四旋翼的研制和使用过程中，通常都需要首先经过姿态飞行控制参数的调试，并且在实际调试过程中，四旋翼姿态调试往往是从单自由度调试扩展到三自由度调试。尤其是在开发测试新的飞行控制算法或加装其它设备模块时，姿态调试往往是最首要的工作。

在对四旋翼进行姿态调试时，采用样机直接进行室外自由飞行测试的方法不可取。由于样机不稳定性极高，室外自由飞行测试很容易引发坠机事故，人身危险系数较高且会大大增加经济成本和时间成本。部分研究机构利用相关计算机分析软件进行纯数字仿真试验的方法来模拟四旋翼的飞行，对四旋翼的飞行姿态进行调试。这样的方法虽然高效经济，但由于其难以体现四旋翼实际飞行过程中复杂多变的环境，仿真试验结果的可靠性大大降低。

目前，大部分的四旋翼姿态调试方法存在很大的缺陷且无法满足对不同尺寸型号的四旋翼进行单自由度单独调试和三自由度单独调试的需要。例如采用绳子悬空四旋翼进行调试时，由于绳子是柔性约束，当桨叶转速过大时，很容易倾翻，损伤四旋翼。采用人手抓持四旋翼进行调试时，桨叶旋转时产生的推力和风力较大，既不能准确感知测试效果又极易引发危险。所以设计一种通用型四旋翼三自由度和单自由度姿态综合调试平台是非常有意义和作用巨大的。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够方便、安全地调试不同尺寸型号飞行器三自由度及单自由度姿态的通用型平台。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种通用型飞行器三自由度和单自由度姿态综合调试平台，包括单自由度转动部件和三自由度转动部件，所述三自由度转动部件设置在固定支撑柱的顶部，包括球形万向节和连接部件Ⅰ，所述球形万向节安装在所述固定支撑柱的顶部，所述连接部件Ⅰ固接在所述球形万向节上；所述单自由度转动部件包括水平设置的转轴和连接部件Ⅱ，所述连接部件Ⅱ位置可调地固定在所述转轴上，所述转轴由所述固定支撑柱和滑动支撑柱支撑，所述滑动支撑柱固定在滑动底座上，所述滑动底座位置可调地固装在两根底部导轨上。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

所述转轴设有周向限位结构。

所述周向限位结构包括一根横穿所述转轴的销钉和两根固定在所述固定支撑柱上的底部水平挡杆。

在每根所述底部水平挡杆上设有一根与其垂直的竖向挡杆。

所述底部导轨采用分段连接结构，相邻的两个分段之间采用铰链连接。

所述连接部件Ⅱ设有套筒滑块，所述套筒滑块位置可调地固装在所述转轴上，在所述套筒滑块上固定有法兰盘Ⅱ。

所述销钉通过两个分设在所述转轴两侧的开口销与所述转轴连接。