[实用新型]一种六自由度无人机姿态控制测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空技术领域，具体涉及一种六自由度无人机姿态控制测试 装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控 设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人 直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

从发展前景来看，无人机的发展前途无量。在航拍、快递、灾后搜救、数据 采集等领域，无人机都已经崭露头角。虽然在监管等层面，无人机发展依然存在 瓶颈，但从目前来看，无人机产业链的蓬勃发展，已经是不争的事实。无人机+ 行业应用，是无人机真正的刚需。目前在航拍、农业植保、测绘等领域的应用， 大大的拓展了无人机本身的用途。

随着无人机技术的不断进步，其性能越来越好，实现的功能日益丰富。与此 同时，无人机的研制成本也越来越高，在面对险恶复杂的自然环境时，付出了极 大的代价。无人机系统各机载设备的安全性、可靠性日益引起人们的关注，因此 构建一套全面的无人机地面综合测试平台已越来越重要且急迫。

目前我国无人机的测试设备存在一些突出问题，如缺乏统一的规划、功能单 一化，标准化、系列化和通用化程度低等。这就要求现代化的无人机综合性能测 试系统能够满足更全面的试验需要：在无人机研制阶段，能够对无人机飞行控制 率进行有效的检测和评估；在飞行准备阶段，可以对飞行控制系统进行方便及全 面的功能性检测；在飞行结束后，可以对飞行中的故障进行事后分析、模拟和故 障归零；在后续改进过程中，可以对修改后的飞行控制系统进行测试和验证。

实用新型内容

本实用新型的目的，旨在为无人机的开发者提供一种六自由度无人机姿态控 制测试装置，能够使无人机的调试工作变得便捷、高效、安全，并且能够使无人 机的姿态在调试过程中拥有所需的空间六自由度(俯仰、偏航、横滚、前后、左 右、升降)，从而促进飞行控制系统开发的进程

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种六自由度无人机姿态控制测试装置，包括底座、框架、 三自由度关节、第一转动装置、第一转动副、第二转动装置、第二转动副、安装 模块、第三转动副和无人机模块，其中：所述底座固定于地面或工作台面；所述 框架与所述底座之间通过所述三自由度关节连接，从而使得所述框架拥有前后、 左右、升降三个自由度；所述第一转动装置与所述框架通过所述第一转动副连接， 从而使得所述第一转动装置拥有绕X轴方向的旋转自由度；所述第二转动装置 和所述第一转动装置之间通过所述第二转动副实现连接，从而使得所述第二转动 装置拥有绕Y轴方向的旋转自由度；所述安装模块与所述第二转动装置之间通 过所述第三转动副进行连接，从而使得所述安装模块拥有绕Z轴向的旋转自由 度；所述无人机模块安装于所述安装模块上；通过以上连接方式，使得所述无人 机模块拥有绕X、Y、Z轴三个方向的旋转自由度即俯仰、偏航、横滚，和前后、 左右、升降，总计六个自由度的空间运动。

优选地，所述的框架由一根滑动杆和边框刚性连接组成，滑动杆与底座通过 三自由度关节连接，从而实现框架与底座的连接。

优选地，所述的三自由度关节通过万向节、轴承组合方式实现，滑动杆通过 三自由度关节实现前后、左右、升降三个自由度，并带动边框实现前后、左右、 升降三个自由度，从而使得框架具有前后、左右、升降三个自由度的空间运动。

优选地，所述的第一转动副为轴承，第一转动副绕X轴方向转动，从而带 动第一转动装置拥有绕X轴方向的旋转自由度。

优选地，所述的第二转动副为轴承，第二转动副绕Y轴方向转动，从而带 动第二转动装置拥有绕Y轴方向的旋转自由度。

优选地，所述的第三转动副为轴承，第三转动副绕Z轴方向转动，从而带 动安装模块拥有绕Z轴方向的旋转自由度。

在搭建时，安装模块和底座的共同作用将保证无人机模块的安全，使之在合 理的要求范围中进行飞行控制系统的飞行调试，保证调试人员的人身安全，同时 使得调试工作可在室内进行低高度飞行，避免了室外调试的复杂流程和其对气象 条件的苛刻要求，而且可以避免坠机事故的发生，降低研发成本。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果：