專利名稱：兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，應(yīng)用于微型四軸飛行器的飛行靜態(tài)調(diào)試和姿態(tài)模擬，屬于機(jī)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外對(duì)四軸飛行器的研究越來越多，越來越深入。其中，微型四軸飛行器算是其中的一個(gè)分支。在研究微型四軸飛行器的姿態(tài)和對(duì)其進(jìn)行控制設(shè)計(jì)時(shí)，研究人員常常苦惱于無法對(duì)飛行器進(jìn)行靜態(tài)飛行模擬。由于經(jīng)常性地實(shí)況飛行充滿了墜機(jī)的危險(xiǎn)，微型四軸飛行器制作復(fù)雜，成本不低。因此設(shè)計(jì)出一套微型四軸飛行器靜態(tài)飛行模擬和用于飛行姿態(tài)控制研究的機(jī)械裝置變得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于微型四軸飛行器飛行靜態(tài)調(diào)試和姿態(tài)模擬測試的機(jī)械平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，其包括有兩個(gè)上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲1、四個(gè)轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)臺(tái)3、上轉(zhuǎn)臺(tái)7、兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲8、四個(gè)調(diào)整銅片9、支柱4和底座6 ；四個(gè)轉(zhuǎn)軸2固定在下轉(zhuǎn)臺(tái)3上，所述的轉(zhuǎn)軸2兩兩成直線，且其中兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2連成的直線與另外兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2連成的直線垂直相交；上轉(zhuǎn)臺(tái)7與下轉(zhuǎn)臺(tái)3通過所述的其中兩個(gè)連接成直線的轉(zhuǎn)軸2連接，并可繞連接上轉(zhuǎn)臺(tái)7與下轉(zhuǎn)臺(tái)3的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)；連接上轉(zhuǎn)臺(tái)7和下轉(zhuǎn)臺(tái)3之間的轉(zhuǎn)軸2上還分別有兩個(gè)用于調(diào)整上轉(zhuǎn)臺(tái)7的中心位置的調(diào)整銅片9 ;連接上轉(zhuǎn)臺(tái)7和下轉(zhuǎn)臺(tái)3之間的轉(zhuǎn)軸2上還連接有用于固定調(diào)整上轉(zhuǎn)臺(tái)7相對(duì)于下轉(zhuǎn)臺(tái)3的角度的兩個(gè)上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲I ;下轉(zhuǎn)臺(tái)3未連接上轉(zhuǎn)臺(tái)7的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2分別與兩個(gè)支柱4連接，下轉(zhuǎn)臺(tái)3可以繞連接支柱4的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。連接兩個(gè)支柱4和下轉(zhuǎn)臺(tái)3的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2上還分別有用于調(diào)整下轉(zhuǎn)臺(tái)3的中心位置調(diào)整銅片9 ;連接下轉(zhuǎn)臺(tái)3和支柱4之間的轉(zhuǎn)軸2上還連接有用于固定調(diào)整下轉(zhuǎn)臺(tái)3角度的兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲8。底座6放置在水平桌面上,兩個(gè)支柱4固定在底座6上,兩個(gè)支柱4上的用于連接下轉(zhuǎn)臺(tái)3上轉(zhuǎn)軸2的兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10同軸；轉(zhuǎn)軸2可在下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸2通過焊接垂直地固定在下轉(zhuǎn)臺(tái)3上。兩個(gè)支柱4通過支柱固定螺釘5固定在底座6上。本發(fā)明采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，巧妙地解決了微型四軸飛行器靜態(tài)測試的難題。本發(fā)明的重量輕，體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)輕便，對(duì)微型四軸飛行器的干擾小，飛行器測試時(shí)在該裝置上克服轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量所消耗的能量小。飛行器測試結(jié)果真實(shí)，模擬效果較好。


圖1本發(fā)明系統(tǒng)示意圖
圖2本發(fā)明支柱的結(jié)構(gòu)3本發(fā)明上轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)4本發(fā)明下轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)中1、上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲；2、轉(zhuǎn)軸；3、下轉(zhuǎn)臺(tái)；4、支柱；5、支柱固定螺釘；6、底座；
7、上轉(zhuǎn)臺(tái)；8、下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲；9、調(diào)整銅片；10、下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔；11、支柱固定螺釘孔；12、下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲孔；13、上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲孔；14、上轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔；15、下轉(zhuǎn)臺(tái)大平面；16、下轉(zhuǎn)臺(tái)
垂直面。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1-圖4對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，其包括有兩個(gè)上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲1、四個(gè)轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)臺(tái)3、上轉(zhuǎn)臺(tái)7、兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲8、四個(gè)調(diào)整銅片9、支柱4和底座6。上轉(zhuǎn)臺(tái)7上固定飛行器，并可以繞著下轉(zhuǎn)臺(tái)3與上轉(zhuǎn)臺(tái)7之間的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)飛行器一個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。下轉(zhuǎn)臺(tái)3上與支柱連接的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2與上轉(zhuǎn)臺(tái)7上的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2垂直，并可以繞支柱4上的下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)飛行器的另一個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。支柱4固定在底座6上，底座6安置在水平桌面上，用于支撐整個(gè)裝置。四個(gè)轉(zhuǎn)軸2通過焊接，兩兩垂直地固定在下轉(zhuǎn)臺(tái)3上的下轉(zhuǎn)臺(tái)大平面15上。上轉(zhuǎn)臺(tái)7上的上轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔14與下轉(zhuǎn)臺(tái)3上的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2配合，并可繞轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲I安裝在上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲孔13內(nèi)，用于固定上轉(zhuǎn)臺(tái)7和下轉(zhuǎn)臺(tái)3之間的夾角。松開上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲1，飛行器便可以在該自由度內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。連接上轉(zhuǎn)臺(tái)7和下轉(zhuǎn)臺(tái)3的轉(zhuǎn)軸2上還分別有兩個(gè)調(diào)整銅片9，用于調(diào)整上轉(zhuǎn)臺(tái)7和下轉(zhuǎn)臺(tái)3上的下轉(zhuǎn)臺(tái)垂直面16之間的距離，從而使上轉(zhuǎn)臺(tái)7位于下轉(zhuǎn)臺(tái)3的中心位置。下轉(zhuǎn)臺(tái)3上的另兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2分別與兩個(gè)支柱4上的下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10配合，下轉(zhuǎn)臺(tái)3可以繞支柱4上的下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲8安裝在下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲孔12內(nèi)，用于固定下轉(zhuǎn)臺(tái)3和底座6之間的夾角。松開下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲8，飛行器便可以在該自由度內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。連接支柱4和下轉(zhuǎn)臺(tái)3的轉(zhuǎn)軸2上還分別有兩個(gè)調(diào)整銅片9，用于調(diào)整支柱4和下轉(zhuǎn)臺(tái)3上的下轉(zhuǎn)臺(tái)垂直面16之間的距離，從而使下轉(zhuǎn)臺(tái)3位于底座6的中心位置。上述的上轉(zhuǎn)臺(tái)7材料為碳纖維，厚度約為0.001米，長度約為O. 05米，寬度約為O. 01米。轉(zhuǎn)軸2的材料為45鋼，表面鍍鉻，直徑為O. 002米，長度為O. 01米。每兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2之間的角度均為90°，且四個(gè)轉(zhuǎn)軸2在同一平面內(nèi)。下轉(zhuǎn)臺(tái)3材料為碳纖維，厚度約為O. 001米，長度約為0.01米。底座6放置在水平桌面上，兩個(gè)支柱4通過支柱螺釘孔11用四個(gè)支柱固定螺釘5固定在底座6上，并使兩個(gè)支柱4上的下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10同軸心。兩個(gè)轉(zhuǎn)軸2可在下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。底座6材料為45鋼，高度約為O. 015米，重量約為200克。支柱4厚度約為O. 008米，高度約為O. 04米。本發(fā)明操作簡單，體積小巧。可用于微型四軸飛行器靜態(tài)飛行模擬和用于飛行姿態(tài)控制研究。
權(quán)利要求
1.兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，其特征在于其包括有兩個(gè)上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲(I)、四個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)、下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)、上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)、兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲(8)、四個(gè)調(diào)整銅片(9)、支柱(4)和底座(6);四個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)固定在下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)上， 所述的轉(zhuǎn)軸(2)兩兩成直線，且其中兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)連成的直線與另外兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)連成的直線垂直相交；上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)與下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)通過所述的其中兩個(gè)連接成直線的轉(zhuǎn)軸(2)連接, 并可繞連接上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)與下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)；連接上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)和下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)之間的轉(zhuǎn)軸(2)上還分別有兩個(gè)用于調(diào)整上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的中心位置的調(diào)整銅片(9);連接上轉(zhuǎn)臺(tái) (7)和下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)之間的轉(zhuǎn)軸(2)上還連接有用于固定調(diào)整上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)相對(duì)于下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的角度的兩個(gè)上轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲(I);下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)未連接上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)分別與兩個(gè)支柱(4)連接，下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)可以繞連接支柱(4)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)；連接兩個(gè)支柱(4)和下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)上還分別有用于調(diào)整下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的中心位置調(diào)整銅片(9);連接下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)和支柱(4)之間的轉(zhuǎn)軸(2)上還連接有用于固定調(diào)整下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)角度的兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)定位頂絲(8)；底座(6)放置在水平桌面上,兩個(gè)支柱(4)固定在底座(6)上,兩個(gè)支柱(4)上的用于連接下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)上轉(zhuǎn)軸(2)的兩個(gè)下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔(10)同軸；轉(zhuǎn)軸(2)可在下轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸孔(10) 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，其特征在于轉(zhuǎn)軸(2)通過焊接垂直地固定在下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，其特征在于兩個(gè)支柱(4)通過支柱固定螺釘(5)固定在底座(6)上。
全文摘要
一種兩自由度微型飛行器測試平臺(tái)，應(yīng)用于微型四軸飛行器的飛行靜態(tài)調(diào)試和姿態(tài)模擬，屬于機(jī)電領(lǐng)域。轉(zhuǎn)軸(2)固定在下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)上，上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)與下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)通過所述的其中兩個(gè)連接成直線的轉(zhuǎn)軸(2)連接，并可繞連接上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)與下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)；下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)未連接上轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)分別與兩個(gè)支柱(4)連接，下轉(zhuǎn)臺(tái)(3)可以繞連接支柱(4)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)支柱(4)固定在底座(6)。本發(fā)明重量輕，體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)輕便，對(duì)微型四軸飛行器的干擾小，飛行器測試時(shí)在該裝置上克服轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量所消耗的能量小。飛行器測試結(jié)果真實(shí)，模擬效果較好。
文檔編號(hào)B64F5/00GK103010483SQ20121050045
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者王靜, 陳洪芳 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)