[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

说明书

一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台及测试方法，涉及无人机测试技术领域。包括机械部分及控制部分，传感器置于机械部分，使用stm32进行数据采集。数据接收及数据处理部分使用HC05蓝牙模块接收数据并在上位机运行。本发明的平台综合应用机械、传感和软件领域的知识，针对共轴双旋翼无人机的飞行特点，简化平台机械结构，增加数据采集和数据处理的功能。可在保护无人机的同时实时检测无人机的飞行参数，利于后续调整。通过更换传感器，该平台可满足不同类型无人机，不同测量范围的检测任务，具有较好的适用性。

技术领域

本发明涉及无人机测试技术领域，具体涉及一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台及测试方法。

背景技术

现有的无人机地面飞行测试平台种类较多，结构较为相似，即：由一个固定于地面的框架和若干旋转部和伸缩部组成。少数平台会添加传感器，以采集一些飞行参数。上述方案存在以下问题：

1.现有平台多针对多旋翼无人机进行设计，一般具备六自由度。然而，由于共轴双旋翼无人机结构特殊，飞行时不会像多旋翼无人机那样进行复杂的机动，因此，平台的六自由度显得过多。

2.大多数现有平台没有安装传感器，无法采集无人机的飞行数据。

3.少数安装了传感器的平台不具备将采集到的飞行数据上传至上位机并进行处理和保存的功能。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台及测试方法。

一种共轴双旋翼无人机地面飞行测试平台，包括机械部分及控制部分，

机械部分支撑架和支撑板，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。

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。

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；