[发明专利]一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台及测试方法

权利要求书

1.一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台，其特征在于包括机械部分及控制部分，机械部分包括支撑架及支撑板，法兰通过上部螺栓与扭矩传感器连接；角接触球轴承连接在轴承座中；下部主轴连接在角接触球轴承内腔并穿透端盖；端盖与轴承座连接；轴承座的下部通过第二螺栓与支撑板连接；下部联轴器组件包括下部联轴器和下部编码器固定架，下部联轴器连接下部主轴和下部绝对编码器；下部绝对编码器与下部编码器固定架连接，下部编码器固定架通过第五螺栓与框架连接；上部主轴的一端与六角开槽螺母连接；竖直单元的无人机连接座的下部连接拉力传感器，拉力传感器的下部连接法兰，法兰通过第一螺栓与扭矩传感器连接，扭矩传感器的下部与传感器底座连接；水平单元的开槽螺母与上部主轴的一端连接，上部主轴的另一端与上部联轴器连接，上部联轴器的一端与上部绝对编码器连接，上部绝对编码器通过上部编码器固定架及螺栓与限位杆固定架连接；上部主轴穿过下部主轴和传感器底座；限位部分的橡胶垫粘在限位杆上，两个限位杆固定架固定在下部主轴上，限位杆夹在两个限位杆固定架之间，联轴器连接架与下部主轴和限位杆固定架相连；限位杆固定架与联轴器连接架连接，联轴器连接架通过内六角螺栓及螺母与下部主轴连接；控制部分包括硬件模块及软件模块，硬件模块包括数据处理模块、信号采集模块、信号放大模块、数据发送模块和电源模块；软件模块包括系统初始化模块、LCD显示模块、拉力测量模块、扭矩测量模块、转速测量模块及数据发送模块；还包括数据读取模块、格式转换模块、可视化模块及数据保存模块。

2.根据权利要求1所述的一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台，其特征在于数据处理模块为STM32F103开发板；信号采集模块包括拉力传感器、扭矩传感器、绝对编码器和霍尔传感器，霍尔传感器安装在无人机机翼上，拉力传感器、扭矩传感器、绝对编码器和霍尔传感器安装在机械部分上；信号放大模块为AD620差分放大模块；数据发送模块为HC05蓝牙模块；电源模块由12V电池和多电压输出变压器组成。

3.根据权利要求1所述的一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台，其特征在于系统初始化模块检查传感器各部分是否工作正常，蓝牙模块是否配对成功，并对传感器进行初始化；

系统初始化模块包括延时函数初始化模块、串口初始化模块、端口初始化模块、设置中断组模块及定时器初始化模块，系统初始化模块分别与延时函数初始化模块、串口初始化模块、端口初始化模块、设置中断组模块、定时器初始化模块连接；

LCD显示模块提示传感信号采集步骤开始工作，并将传感器采集到的信息实时显示在显示器上；

拉力测量模块和扭矩测量模块使用开发板上的A/D转换模块，将差分放大模块放大后的模拟电压信号转换为数字信号；

转速测量模块使用定时器测量单位时间内接受到的脉冲个数；

数据发送模块使用HC05蓝牙模块将上述数据发送到与上位机相连的另一个蓝牙模块上；

数据读取模块从串口定位并读取HC05蓝牙模块发送的数据；

格式转换模块将读取的数据转换成整形变量；

可视化模块将数据转化为无人机飞行角度和旋翼转速，并进行可视化显示；

数据保存模块实时保存采集的相关参数。

4.根据权利要求1所述的一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台，其特征在于支撑架由4根第一钢管、4根第二钢管和4根第三钢管焊接而成，4根第二钢管焊接成为底架，每根第二钢管的一端有延长端，底架上焊接4根第三钢管，4根第三钢管分别为立管，4根第三钢管的上端与组成矩形的4根第一钢管焊接；支撑板连接在组成矩形的4根第一钢管的上部；第三螺栓、第四螺栓分别将支撑板与第一钢管连接。