[发明专利]一种无人机重量重心测量装置及测量方法

说明书

一种无人机重量重心测量装置及测量方法，其中装置包括：底座、悬吊架和可倾转托架，悬吊架包括两条平行的纵梁、以及垂直于纵梁的旋转轴，可倾转托架通过旋转轴实现在悬吊架上左右倾转，旋转轴的外侧安装有对可倾转托架的倾转角度进行测量的编码器；底座具有朝下且呈矩形分布设置的四根铰链，纵梁的两端各与一根铰链对应连接，每根铰链均安装有用于对铰链产生的拉力进行检测的拉力传感器；悬吊架上还设有限位销，限位销将倾转后的可倾转托架相对悬吊架固定。本发明在使用时不需要对进行调平处理，减少了人为误差；通过多次改变俯仰角度来准确测量重心在坐标系中的位置，然后对测量出的重心位置取平均值，这样可降低误差，从而提高测量精度。

技术领域

本发明涉及无人机重心测量技术领域，具体涉及一种无人机重量重心测量装置及测量方法。

背景技术

无人机重心的位置是重要参数，对于无人机的安全有非常重要的意义，重心的变化会影响无人机稳定性和操作性。而且，随着无人机及其设备越来越精密，在无人机研发生产后，对重心位置的测量工作显得非常重要。由于无人机沿机体轴并不是每个方向都是对称的，且内部的质量分布也不是很均匀，所以，根据无人机外形来准确计算重心的这种方法不可取。

目前对于无人机重心测量仪器比较少见，且测量精度偏低，所以需要采用更加精确的方法对无人机重心进行测量。

发明内容

基于此，本发明提供了一种无人机重量重心测量装置及测量方法，该无人机重量重心测量装置及测量方法可提高无人机重量重心测量的精度。

为实现上述目的，本发明提供了一种无人机重量重心测量装置，包括底座、悬吊架和可倾转托架，其中：

所述悬吊架包括两条平行的纵梁、以及垂直于所述纵梁的旋转轴，所述旋转轴通过转轴座与所述纵梁固定连接，所述可倾转托架与所述旋转轴连接，所述可倾转托架通过所述旋转轴实现在所述悬吊架上左右倾转，所述旋转轴的外侧安装有对所述可倾转托架的倾转角度进行测量的编码器；所述底座具有朝下且呈矩形分布设置的四根铰链，所述纵梁的两端各与一根所述铰链对应连接，每根所述铰链均安装有用于对铰链产生的拉力进行检测的拉力传感器；所述悬吊架上还设有限位销，所述限位销用于将倾转后的所述可倾转托架相对所述悬吊架固定。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述纵梁上设有三角支撑架，所述转轴座固定连接在所述三角支撑架的顶部，两条所述纵梁上的所述三角支撑架相对设置并通过横向的连杆固定连接。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述底座为矩形框架，其四角各竖立设有立柱，所述立柱的顶部设有横向部，每根所述立柱各对应一根所述铰链，所述铰链的上端与对应的所述立柱的横向部固定连接。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述可倾转托架的两侧具有固定连接的并与所述旋转轴同轴的半圆形板，所述半圆形板上设有多个开孔，多个所述开孔以所述半圆形板的轴心为圆心等角度分布。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种无人机重量重心测试方法，其采用上述的无人机重量重心测量装置，具体包括以下步骤：

S1、对矩形分布的四个拉力传感器依次编号，分别为一号、二号、三号和四号传感器，其中，一号和三号传感器位于一根纵梁的两端，二号和四号传感器位于另一根纵梁的两端；

S2、建立空间坐标系，以过二号、四号传感器的铅垂面与旋转轴的轴线的交点为坐标原点，X轴为水平方向，Y轴为旋转轴的轴线方向，Z轴为铅垂方向；

S3、在可倾转托架处于空载状态下，记录一号、二号、三号和四号传感器的测量数据，分别记为P₁₀、P₂₀、P₃₀、P₄₀；