本發(fā)明涉及用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,尤其涉及能夠?qū)崿F(xiàn)旋翼飛行器六自由度的飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,屬于旋翼飛行器試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,旋翼飛行器由于其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用方便等特點(diǎn),已廣泛用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)、航拍、農(nóng)業(yè)植保等領(lǐng)域。但對初學(xué)者或者研究人員來說,學(xué)習(xí)旋翼飛行器的操作控制和測試新的控制算法時仍面臨著飛行器異常損壞的風(fēng)險。
一方面,通過長期觀察和自身科研經(jīng)歷總結(jié)發(fā)現(xiàn),由于航模操作、旋翼飛行器入門需要很長時間,特別是對于沒有飛行器理論基礎(chǔ)的研究人員來說,不僅僅缺乏飛行器相關(guān)基礎(chǔ)知識,而且需要花費(fèi)很大精力才能將控制理論算法轉(zhuǎn)化為嵌入式程序,導(dǎo)致在短時間之內(nèi)將研究的控制算法應(yīng)用到實(shí)際飛行器中飛行有著巨大的困難,所以大多數(shù)研究成果停留在matlab/simulink純數(shù)字軟件仿真階段,只能高度抽象化無人機(jī)的飛行模型,做出多種假設(shè),不利于真正了解飛行器的控制環(huán)節(jié)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、硬件構(gòu)成以及軟件架構(gòu)等,從而導(dǎo)致無法充分體現(xiàn)控制算法的實(shí)際應(yīng)用效果。
另一方面,如果通過直接實(shí)際飛行的方法進(jìn)行飛行測試與控制算法驗(yàn)證或參數(shù)調(diào)試,首先必須投入較高成本尋找合適的飛行場地,而現(xiàn)場環(huán)境通常情況下又較為復(fù)雜艱苦,不能保證每次都能進(jìn)行正常試驗(yàn)。其次,不成熟的控制算法,不可預(yù)測性高,實(shí)際飛行過程高度依賴于操控手的經(jīng)驗(yàn),容易導(dǎo)致摔機(jī)炸機(jī)等問題發(fā)生,導(dǎo)致試驗(yàn)成本過高,突發(fā)情況較多,調(diào)試時間過長,不利于取得進(jìn)展。因此,一套結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠的旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法就顯得格外有價值,不僅可以節(jié)省時間和成本,而且能夠保證操作試驗(yàn)人員的人身安全,還能夠較為真實(shí)的模擬出飛行環(huán)境,進(jìn)而成功驗(yàn)證更先進(jìn)的算法。
再者,國內(nèi)外旋翼飛行器驗(yàn)證平臺普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高,仿真效果不真實(shí)等問題。加拿大quanser公司的qball-x4飛控仿真平臺,是該公司所研制開發(fā)的一套全封閉能夠真實(shí)模擬四旋翼飛行的實(shí)時仿真控制平臺,qball-x4基于四旋翼直升機(jī)設(shè)計(jì),四旋翼安裝有4個10英寸螺旋槳,整個四旋翼附在一個保護(hù)性的碳化纖維籠子里面,雖然這種測試平臺保證了飛行中的安全性,使得這種無人機(jī)可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)用,能最大程度降低潛在的破壞性,然而這種飛行器對于空間要求高,且需要搭建多個視覺傳感器,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于使用和維護(hù)。相比于國外而言,國內(nèi)的旋翼飛行器驗(yàn)證平臺多處在研制階段,成本也比較高,以萬向軸座為基礎(chǔ)的三自由度的實(shí)驗(yàn)平臺是較為常見的能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器姿態(tài)測試與控制算法驗(yàn)證的平臺,然而由于缺少x、y、z三軸平移運(yùn)動的三個自由度,此類平臺只能體現(xiàn)旋翼飛行器的姿態(tài)控制而無法模擬四旋翼飛行器的真實(shí)飛行情況。
與本發(fā)明最相近似的實(shí)現(xiàn)方案如下:
《四旋翼無人飛行器飛行控制系統(tǒng)半物理仿真試驗(yàn)系統(tǒng)》的專利中提出了一種四旋翼半物理仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)只采取了三軸的三自由度轉(zhuǎn)臺,只能提供四旋翼飛行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的三個自由度,不能提供平移運(yùn)動的自由度,即四旋翼飛行器不能在空間內(nèi)任意移動。
《一種四旋翼無人飛行器半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法》的專利提出了一種四旋翼半實(shí)物仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)把四旋翼設(shè)置在三自由度轉(zhuǎn)臺上,只能提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的三個自由度,對于平移運(yùn)動采用的是虛擬位移子系統(tǒng)來進(jìn)行推算,四旋翼飛行器不能在空間內(nèi)任意移動。
由此可見,現(xiàn)有技術(shù)中旋翼無人飛行器試驗(yàn)平臺主要存在下述缺點(diǎn):
1、大部分旋翼飛行器仿真試驗(yàn)限制在三自由度的轉(zhuǎn)臺上,旋翼飛行器不能在空間自由移動,無法實(shí)現(xiàn)六自由度的真實(shí)模擬;
2、沒有考慮電池的放置方式以避免電源線纏繞問題等;
3、仿真試驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,可推廣性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中旋翼無人飛行器試驗(yàn)平臺存在的上述缺點(diǎn),本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法要解決的技術(shù)問題是:提供結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠的旋翼飛行器測試平臺,實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器六自由度運(yùn)動仿真,保證旋翼飛行器飛行測試與控制算法驗(yàn)證時的真實(shí)性和安全性,具有結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,成本較低,復(fù)現(xiàn)性好,易于推廣,適用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。所述的保證旋翼飛行器飛行測試與控制算法驗(yàn)證時的真實(shí)性指旋翼飛行器能夠在三維空間中實(shí)現(xiàn)六自由度的旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)無人機(jī)姿態(tài)和位置信息實(shí)時測試與驗(yàn)證。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺,包括三自由度轉(zhuǎn)臺、移動底座和升降伸縮裝置。
所述的三自由度轉(zhuǎn)臺用于支撐固定旋翼飛行器,還用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器姿態(tài)發(fā)生變化時的三自由度旋轉(zhuǎn)測試。所述的三自由度旋轉(zhuǎn)測試指旋翼飛行器繞著橫軸、縱軸、豎軸旋轉(zhuǎn)測試。
所述的移動底座用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的平面運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)移動底座在旋翼飛行器帶動下的前后、左右的平移。
所述的升降伸縮裝置用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在豎直方向的運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)升降伸縮裝置在旋翼飛行器帶動下實(shí)現(xiàn)上下伸縮移動。
所述的三自由度轉(zhuǎn)臺優(yōu)選萬向軸。
所述的移動底座、升降伸縮裝置分別裝有限位裝置,所述的限位裝置用于避免誤操作致使旋翼飛行器撞擊試驗(yàn)空間的墻壁面。所述的移動底座限位裝置實(shí)現(xiàn)優(yōu)選預(yù)設(shè)移動底座在二維平面上的移動距離閾值小于試驗(yàn)空間在二維平面上的移動距離,當(dāng)移動底座在二維平面上的移動距離超出預(yù)設(shè)距離閾值,限位裝置工作限制移動底座無法在二維平面上向遠(yuǎn)處移動。所述升降伸縮裝置的限位裝置實(shí)現(xiàn)優(yōu)選升降伸縮裝置高度低于試驗(yàn)空間高度。
所述的移動底座優(yōu)選滑軌或滑輪,進(jìn)一步地,所述的滑輪選用辦公椅的座椅輪子。
所述的移動底座還用于安裝給旋翼飛行器供電的電池,為避免旋翼飛行器在旋轉(zhuǎn)時電源線會纏繞升降伸縮裝置,將電源線從升降伸縮裝置內(nèi)部穿過,并連接安置在移動底座的電池上。
所述的升降伸縮裝置優(yōu)選升降伸縮桿或?qū)к?。進(jìn)一步地,所述升降伸縮裝置具體實(shí)施方式優(yōu)選升降伸縮桿,包括內(nèi)套管和外套管,內(nèi)套管的空心部分用于電源線穿過,內(nèi)套管上部與三自由度轉(zhuǎn)臺固定連接,外套管與移動底座固定連接。旋翼飛行器帶動三自由度轉(zhuǎn)臺和內(nèi)套管移動,實(shí)現(xiàn)內(nèi)套管與外套管的上下伸縮移動。
本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)方法,包括如下步驟:
步驟一:按照所述的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺搭建試驗(yàn)平臺,并將旋翼飛行器固定在三自由度轉(zhuǎn)臺上。
所述的旋翼飛行器包括機(jī)架、機(jī)身、電調(diào)、電機(jī)、螺旋槳、接收機(jī)、自動駕駛儀、數(shù)傳電臺。
步驟二:根據(jù)測試需求或所需驗(yàn)證的控制算法控制旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動,實(shí)時測試無人機(jī)姿態(tài)和位置信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對旋翼飛行器的飛行測試與算法驗(yàn)證。
根據(jù)測試需求或所需驗(yàn)證的控制算法,設(shè)定地面站的指令及參數(shù),旋翼飛行器上的自動駕駛儀根據(jù)地面站的指令及設(shè)定的參數(shù),決定各個電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,控制旋翼飛行器按預(yù)設(shè)指令飛行。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器三自由度旋轉(zhuǎn)測試時,旋翼飛行器帶動三自由度轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器姿態(tài)發(fā)生變化時的三自由度旋轉(zhuǎn)測試。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器豎直方向自由度測試時,旋翼飛行器帶動升降伸縮裝置的豎直運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器豎直方向自由度測試。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的二自由度運(yùn)動時,旋翼飛行器帶動移動底座前后、左右平移,即實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的二自由度測試。
通過上述三自由度旋轉(zhuǎn)測試、豎直方向自由度測試、二維平面上的二自由度測試組合,實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器的多自由度測試或六自由度測試,即實(shí)現(xiàn)實(shí)時測試無人機(jī)姿態(tài)和位置信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對旋翼飛行器的飛行測試與算法驗(yàn)證。
有益效果:
1、現(xiàn)有旋翼飛行器仿真試驗(yàn)平臺,由于缺少x、y、z三軸平移運(yùn)動的三個自由度,此類平臺只能體現(xiàn)旋翼飛行器的姿態(tài)控制而無法模擬旋翼飛行器的真實(shí)飛行情況。本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,包括三自由度轉(zhuǎn)臺、移動底座和升降伸縮裝置,能夠保證旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動,提高仿真模擬的真實(shí)性和有效性,能夠用來進(jìn)行飛行控制、即時定位和地圖構(gòu)建等算法測試。
2、現(xiàn)有旋翼飛行器仿真試驗(yàn)平臺在解決電源線纏繞問題時,采用的是滑片和觸點(diǎn)的方式,但是觸點(diǎn)對于大電流工作可靠性不高,且容易老化,不利于維護(hù)。本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,為解決電源線纏繞問題,將電源線穿過可升降伸縮裝置連接放置底座的電池,電池可以隨移動底座旋轉(zhuǎn),避免旋翼飛行器在測試平臺上飛行過程中的電源線纏繞問題。
3、現(xiàn)有旋翼飛行器仿真試驗(yàn)平臺,如果通過直接實(shí)際飛行的方法進(jìn)行控制算法驗(yàn)證或參數(shù)調(diào)試,首先必須投入較高成本尋找合適的飛行場地,而現(xiàn)場環(huán)境通常情況下又較為復(fù)雜艱苦,不能保證每次都能進(jìn)行正常試驗(yàn);其次,不成熟的控制算法,不可預(yù)測性高,實(shí)際飛行過程,高度依賴于操控手的經(jīng)驗(yàn),容易導(dǎo)致摔機(jī)炸機(jī)等問題發(fā)生,導(dǎo)致試驗(yàn)成本過高,突發(fā)情況較多,調(diào)試時間過長,不利于取得進(jìn)展。本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,能夠在預(yù)設(shè)固定空間內(nèi)安全可靠實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證,不僅可以節(jié)省時間和成本,而且能夠保證操作試驗(yàn)人員的人身安全。
4、本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,在移動底座、升降伸縮裝置上分別裝有限位裝置,所述的限位裝置用于避免誤操作致使旋翼飛行器撞擊試驗(yàn)空間的墻壁面,進(jìn)一步確保試驗(yàn)人員安全和避免旋翼飛行器損壞。
5、旋翼飛行器仿真試驗(yàn)平臺大部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制作材料難以獲取,成本高,可復(fù)現(xiàn)性不好,不易于推廣。本發(fā)明公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法,制作工藝簡單,制作材料大部分是生活中常見或者非常容易買到的,只需要經(jīng)過簡單組裝就可以復(fù)現(xiàn)該仿真平臺,能夠降低平臺的成本,復(fù)現(xiàn)性好,易于推廣。
附圖說明
圖1是用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法的硬件結(jié)構(gòu)圖。
其中:1—三自由度轉(zhuǎn)臺、2—移動底座、3—升降伸縮裝置、3.1—內(nèi)套管、3.2—外套管、4—旋翼飛行器組件、5—電池。
具體實(shí)施方式
為了更好的說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn),下面結(jié)合附圖和實(shí)例對發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)一步說明。本發(fā)明所采用制作材料都是成本較低,易于得到的材料。本發(fā)明用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺及方法已經(jīng)進(jìn)行了功能測試,能夠在保證飛行安全的情況下對飛行器進(jìn)行測試和算法驗(yàn)證。
實(shí)施例1:
如圖2所示,本實(shí)施例公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺,包括三自由度轉(zhuǎn)臺1、移動底座2、升降伸縮裝置3、旋翼飛行器組件4。
所述的三自由度轉(zhuǎn)臺1為萬向軸,用于支撐固定旋翼飛行器,還用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器姿態(tài)發(fā)生變化時的三自由度旋轉(zhuǎn)測試。所述的三自由度旋轉(zhuǎn)測試指旋翼飛行器繞著橫軸、縱軸、豎軸旋轉(zhuǎn)測試。
所述的移動底座2為滑輪底座,所述的滑輪底座選用辦公椅的座椅輪子。用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的平面運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)移動底座2在旋翼飛行器帶動下的前后、左右的平移。
所述的移動底座2還用于安裝給旋翼飛行器供電的電池5,為避免旋翼飛行器在旋轉(zhuǎn)時電源線會纏繞升降伸縮裝置3,將電源線從升降伸縮裝置3內(nèi)部穿過,并連接安置在移動底座2的電池上。
所述的升降伸縮裝置3為升降伸縮桿,進(jìn)一步地,所述升降伸縮桿包括內(nèi)套管和外套管,內(nèi)套管的空心部分用于電源線穿過,內(nèi)套管3.1上部與萬向軸1固定連接,外套管3.1與移動底座2固定連接。旋翼飛行器帶動萬向軸1和內(nèi)套管3.1移動,實(shí)現(xiàn)內(nèi)套管3.1與外套管3.2的上下伸縮移動。
所述的移動底座2、升降伸縮裝置3分別裝有限位裝置,所述的限位裝置用于避免誤操作致使旋翼飛行器撞擊試驗(yàn)空間的墻壁面。所述的移動底座2限位裝置實(shí)現(xiàn)為預(yù)設(shè)移動底座2在二維平面上的移動距離閾值小于試驗(yàn)空間在二維平面上的移動距離,當(dāng)移動底座2在二維平面上的移動距離超出預(yù)設(shè)距離閾值,限位裝置工作限制移動底座2無法在二維平面上向遠(yuǎn)處移動。所述升降伸縮裝置3高度低于試驗(yàn)空間高度。
所述的旋翼飛行器組件4是四旋翼飛行器,其中采用的機(jī)架為f450機(jī)架,電調(diào)為好盈20a電調(diào),自動駕駛儀采用pixhawk開源駕駛儀。
本實(shí)施例公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)方法,包括如下步驟:
步驟一:按照所述的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺搭建試驗(yàn)平臺,并將旋翼飛行器固定在三自由度轉(zhuǎn)臺1上。
所述的旋翼飛行器包括f450機(jī)架、機(jī)身、電調(diào)、電機(jī)、螺旋槳、接收機(jī)、自動駕駛儀、數(shù)傳電臺。
步驟二:根據(jù)測試需求或所需驗(yàn)證的控制算法控制旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動,實(shí)時測試無人機(jī)姿態(tài)和位置信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對旋翼飛行器的飛行測試與算法驗(yàn)證。
根據(jù)測試需求或所需驗(yàn)證的控制算法,設(shè)定地面站的指令及參數(shù),旋翼飛行器上的自動駕駛儀根據(jù)地面站的指令及設(shè)定的參數(shù),控制各個電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,控制旋翼飛行器按預(yù)設(shè)指令飛行。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器三自由度旋轉(zhuǎn)測試時,旋翼飛行器帶動三自由度轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器姿態(tài)發(fā)生變化時的三自由度旋轉(zhuǎn)測試。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器豎直方向自由度測試時,旋翼飛行器帶動升降伸縮裝置3的豎直運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器豎直方向自由度測試。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的二自由度運(yùn)動時,旋翼飛行器帶動移動底座2前后、左右平移,即實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的二自由度測試。
通過上述三自由度旋轉(zhuǎn)測試、豎直方向自由度測試、二維平面上的二自由度測試組合,實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器的多自由度測試或六自由度測試,即實(shí)現(xiàn)實(shí)時測試無人機(jī)姿態(tài)和位置信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對旋翼飛行器的飛行測試與算法驗(yàn)證。
實(shí)施例2:
如圖2所示,本實(shí)施例公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺,包括三自由度轉(zhuǎn)臺1、移動底座2、升降伸縮裝置3、旋翼飛行器組件4。
所述的三自由度轉(zhuǎn)臺1為萬向軸,用于支撐固定旋翼飛行器,還用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器姿態(tài)發(fā)生變化時的三自由度旋轉(zhuǎn)測試。所述的三自由度旋轉(zhuǎn)測試指旋翼飛行器繞著橫軸、縱軸、豎軸旋轉(zhuǎn)測試。
所述的移動底座2為滑輪底座,所述的滑輪底座選用辦公椅的座椅輪子。用于實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的平面運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)移動底座2在旋翼飛行器帶動下的前后、左右的平移。
所述的移動底座2還用于安裝給旋翼飛行器供電的電池,為避免旋翼飛行器在旋轉(zhuǎn)時電源線會纏繞升降伸縮裝置3,將電源線從升降伸縮裝置3內(nèi)部穿過,并連接安置在移動底座2的電池上。
所述的升降伸縮裝置3為升降伸縮桿,進(jìn)一步地,所述升降伸縮桿包括內(nèi)套管和外套管,內(nèi)套管的空心部分用于電源線穿過,內(nèi)套管3.1上部與萬向軸1固定連接,外套管3.1與移動底座2固定連接。旋翼飛行器帶動萬向軸1和內(nèi)套管3.1移動,實(shí)現(xiàn)內(nèi)套管3.1與外套管3.2的上下伸縮移動。
所述的移動底座2、升降伸縮裝置3分別裝有限位裝置,所述的限位裝置用于避免誤操作致使旋翼飛行器撞擊試驗(yàn)空間的墻壁面。所述的移動底座2限位裝置實(shí)現(xiàn)為預(yù)設(shè)移動底座2在二維平面上的移動距離閾值小于試驗(yàn)空間在二維平面上的移動距離,當(dāng)移動底座2在二維平面上的移動距離超出預(yù)設(shè)距離閾值,限位裝置工作限制移動底座2無法在二維平面上向遠(yuǎn)處移動。所述升降伸縮裝置3預(yù)設(shè)高度閾值低于試驗(yàn)空間高度,當(dāng)升降伸縮裝置3伸縮高度高于設(shè)高度閾值,限位裝置工作限制升降伸縮裝置3再伸長。
所述的旋翼飛行器組件4是六旋翼飛行器,其中采用的機(jī)架為s550機(jī)架,電調(diào)為好盈20a電調(diào),自動駕駛儀采用pixhawk開源駕駛儀。
本實(shí)施例公開的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)方法,包括如下步驟:
步驟一:按照所述的一種用于旋翼飛行器飛行測試與算法驗(yàn)證的試驗(yàn)平臺搭建試驗(yàn)平臺,并將旋翼飛行器固定在三自由度轉(zhuǎn)臺1上。
所述的旋翼飛行器包括s550機(jī)架、機(jī)身、電調(diào)、電機(jī)、螺旋槳、接收機(jī)、自動駕駛儀、數(shù)傳電臺。
步驟二:根據(jù)測試需求或所需驗(yàn)證的控制算法控制旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動,實(shí)時測試無人機(jī)姿態(tài)和位置信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對旋翼飛行器的飛行測試與算法驗(yàn)證。
根據(jù)測試需求或所需驗(yàn)證的控制算法,設(shè)定地面站的指令及參數(shù),旋翼飛行器上的自動駕駛儀根據(jù)地面站的指令及設(shè)定的參數(shù),決定各個電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,控制旋翼飛行器按預(yù)設(shè)指令飛行。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器三自由度旋轉(zhuǎn)測試時,旋翼飛行器帶動三自由度轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器姿態(tài)發(fā)生變化時的三自由度旋轉(zhuǎn)測試。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器豎直方向自由度測試時,旋翼飛行器帶動升降伸縮裝置3的豎直運(yùn)動,即實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器豎直方向自由度測試。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的二自由度運(yùn)動時,旋翼飛行器帶動移動底座2前后、左右平移,即實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器在二維平面上的二自由度測試。
通過上述三自由度旋轉(zhuǎn)測試、豎直方向自由度測試、二維平面上的二自由度測試組合,實(shí)現(xiàn)旋翼飛行器的多自由度測試或六自由度測試,即實(shí)現(xiàn)實(shí)時測試無人機(jī)姿態(tài)和位置信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對旋翼飛行器的飛行測試與算法驗(yàn)證。
以上所述的具體描述,對發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。