[发明专利]多自由度飞行器试验与应用吊挂装置

说明书

本发明公开了一种多自由度飞行器试验与应用吊挂装置，包括弹性绳组、锥形导体和负载挂架。弹性绳与球锥导体通过固定盘组合，弹性绳组通过挂钩与固定架或者固定物连接；杆套和锥形导体、球锥导体和锥形导体分别组合形成“球头”或者“球锥”万向副，相互可以相对多自由度、有限制回转或者移动；负载挂架与锥形导体组合，以承载连接飞行器负载。多自由度飞行器试验与应用吊挂装置通过“球头”或者“球锥”万向副的多自由度配合结构和弹性吊挂结构组合实现吊挂物体多自由度有限回转以及吊挂轴线方向的有限位移，通过弹性绳形变距离对平台在离地高度方向上进行平台离地高度的大尺寸范围调整和稳定工作控制，从而满足飞行器近地无约束安全飞行试验与应用需求。

技术领域

本发明属于飞行器试验、应用配套用具技术领域，具体为一种多自由度飞行器试验与应用吊挂装置，用于飞行器多自由度调试、测试及应用吊挂。

背景技术

飞行控制测试、调试是多旋翼、固定翼小型无人飞行器研制的重要环节，同时在飞行器定点应用场合中，都需要飞行器在一定范围内具有多自由度运动能力。例如在飞行器试验过程中，需要飞行器可以在不同方向、不同方位能够平移、调转方向，以验证飞行器在不同状态下的飞行控制性能；在飞行器定点应用过程中，可能存在飞行器起停、多自由度调转等姿态控制，需要确保飞行器在姿态变换中安全可靠。

目前，无人飞行器试验调试或者定点应用中都是直接通过吊钩将飞行器连接在固定吊架上进行试验调试或者工作应用，专利CN 105799944A也提供了一种吊架，可以用于多旋翼无人机吊挂，这些吊挂方式存在限制了飞行器的垂向旋转自由度、调试使用过程中在某些自由度上缺少运动限位功能，对飞行器缺少必要的安全防护等缺陷。

由于缺少相应的吊挂装置，在飞控失灵或者在外来扰动激励作用的情况下容易发生飞行器干涉碰撞、跌落等事故，造成人员伤亡和财务损失，所以有必要针对小型无人飞行器研制专用的吊挂装置，满足小型无人飞行器调试试验和定点应用的吊挂需求。

多自由度飞行器试验与应用吊挂装置需要满足以下应用需求：满足无人飞行器在飞控试验、定点应用状态下的动态承载要求，即要求吊挂装置具有一定的刚度、强度性能；满足无人飞行器在不同工况、姿态变换过程中的多自由度平移、调转应用要求，即要求吊挂装置具有多自由度运动功能；满足无人飞行器在试验、应用过程中的安全防护要求，即避免飞行器在各自由度上的无限制运动；满足无人飞行器的飞行控制试验、定点应用挂装需求，要求吊挂装置具有模块化结构、装拆简便、收放灵活、搬运便携等特点。

发明内容

本发明针对无人飞行器飞控试验、定点应用缺乏相应的吊挂装置的问题，提出了一种多自由度飞行器试验与应用吊挂装置，可以满足小型无人飞行器飞行控制试验、定点应用中对飞行器的挂装承载、多自由度姿态变换、安全防护等应用需求，实现对无人飞行器的飞行控制测试验证以及定点挂装应用。

本发明的技术方案为：

所述一种多自由度飞行器试验与应用吊挂装置，其特征在于：包括弹性绳组(1)、锥形导体(2)、负载挂架(3)；

所述弹性绳组(1)包括吊钩(1-1)、杆(1-2)、弹簧(1-3)、杆套(1-4)、固定盘(1-5)和球锥导体(1-6)；

所述吊钩(1-1)具有圆形挂钩(1-1A)、拉杆组合端面(1-1B)；

所述杆(1-2)为细长圆柱直杆，直杆(1-2A)一端具有吊钩组合端面(1-2B)，另一端具有弹簧止挡(1-2C)；

所述弹簧(1-3)为圆柱压缩弹簧，其最大压缩量为ΔL，弹簧(1-3)两端为平面(1-3A)；

所述杆套(1-4)为空心圆柱直杆，空心圆柱直杆(1-4A)一端具有带通孔的弹簧止挡(1-4B)，另一端具有外部球形凸起(1-4C)，外部球形凸起(1-4C)直径为SD1；