無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機(jī)調(diào)整裝置及其使用方法，具體地說是一種無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)及其使用方法，屬于無人機(jī)調(diào)試安裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]采用火箭助推發(fā)射是無人機(jī)較為常用的起飛方式，火箭助推發(fā)射方式的技術(shù)難點(diǎn)是保證火箭發(fā)射助推器的推力線需通過無人機(jī)的重心。由于無人機(jī)在制造、加工、裝配等方面存在誤差，且采用復(fù)合材料機(jī)體結(jié)構(gòu)，造成無人機(jī)實(shí)際重心位置發(fā)生偏移，使得理論設(shè)計(jì)的推力線不能準(zhǔn)確經(jīng)過無人機(jī)的實(shí)際重心，因此改變推力線以匹配實(shí)際重心位置成為一種解決方案，而改變推力線的實(shí)質(zhì)是對發(fā)射助推器安裝座的安裝位置進(jìn)行調(diào)整，來滿足無人機(jī)安全起飛要求。現(xiàn)階段實(shí)際采用機(jī)身吊掛方案，使發(fā)射助推器安裝座安裝位置通過實(shí)際重心，具體操作過程需進(jìn)行無人機(jī)翻轉(zhuǎn)、懸掛等操作，工藝性差，危險(xiǎn)系數(shù)大，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)效率的提升，因此亟需開發(fā)一種新型技術(shù)方案來解決無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座的調(diào)裝過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)及其使用方法，利用重心自動(dòng)檢測系統(tǒng)檢測出無人機(jī)重心位置，結(jié)合已知的安裝座固定球板位置，以及兩位置點(diǎn)的連線，調(diào)整安裝座的不同位置，使得發(fā)射助推器的推力線通過重心位置，實(shí)現(xiàn)安裝座的正確安裝要求。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，主要包括基礎(chǔ)工作平臺(tái)、重力傳感器模塊組、支撐平板、翻轉(zhuǎn)架、安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)和計(jì)算控制單元；所述基礎(chǔ)工作平臺(tái)上設(shè)有所述重力傳感器模塊組，所述支撐平板通過重力傳感器模塊組安裝在所述基礎(chǔ)工作平臺(tái)上，所述翻轉(zhuǎn)架的一端通過鉸接方式與支持板的一端活動(dòng)相連，所述翻轉(zhuǎn)架的另一端通過支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述支撐板相連，所述翻轉(zhuǎn)架上設(shè)有用于支撐無人機(jī)的支撐座；所述無人機(jī)的發(fā)射助推器安裝座上安裝所述安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)，所述安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)通過線纜與所述計(jì)算機(jī)控制單元通訊連接。
[0005]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:前述的無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，所述基礎(chǔ)工作平臺(tái)主體為支撐框架結(jié)構(gòu)，在支撐框架的四個(gè)底角處安裝四個(gè)高度可調(diào)腳輪，支撐框架的上端頂角處與所述重力傳感器模塊組固定相連，所述支撐框架的水平橫梁上安裝有測平儀。
[0006]前述的無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，所述翻轉(zhuǎn)架包括前后撐和左右撐構(gòu)成的矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架的一端設(shè)有鉸接支點(diǎn)與安裝在支撐平板上的鉸接支點(diǎn)鉸接連接，矩形框架的另一端設(shè)有墊腳與支撐平板接觸，在所述矩形框架的上表面上安裝立柱滑塊，所述立柱滑塊上安裝有立柱，所述立柱的頂端安裝支點(diǎn)安裝座滑塊，所述支點(diǎn)安裝座滑塊上安裝支點(diǎn)安裝座和滑塊墊板；在所述矩形框架設(shè)有墊腳的一端連接所述支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一端安裝在所述支持平板上。
[0007]前述的無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，所述支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)推桿。
[0008]前述的無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，所述安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)包括安裝座、固定螺栓、工裝組件及數(shù)字雙軸角度傳感器，所述安裝座的結(jié)構(gòu)為與發(fā)射助推器安裝座上固定球板球面相配合的凹球面結(jié)構(gòu)，并通過所述固定螺栓將安裝座與固定球板連接固定；所述工裝組件的一端通過螺紋連接與所述安裝座同軸連接，所述工裝組件的另一端與所述數(shù)字雙軸角度傳感器相連。
[0009]前述無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，所述計(jì)算控制單元包括計(jì)算分析單元、控制單元及顯示器；計(jì)算分析單元對重力傳感器模塊組采集測得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理，得到無人機(jī)重心位置、發(fā)射助推器推力線的安裝角度；控制單元控制支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)翻轉(zhuǎn)架繞鉸接支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使飛機(jī)處于不同姿態(tài)用于重心位置坐標(biāo)的解算；顯示器分為四個(gè)不同區(qū)域，分別為傳感器承力顯示、重心坐標(biāo)顯示、理論角度結(jié)算顯示及數(shù)字雙軸角度傳感器角度顯不。
[0010]進(jìn)一步的，前述的無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，所述支撐平板與基礎(chǔ)工作平臺(tái)之間還設(shè)有防側(cè)翻導(dǎo)柱，用于保證重力傳感器模塊組的承力方向始終垂直向下。
[0011]一種無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)的使用方法，包括以下步驟:
⑴調(diào)節(jié)基礎(chǔ)工作平臺(tái)上的測平儀，保證平臺(tái)水平要求，將待測無人機(jī)放置于所述調(diào)裝平臺(tái)上，無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座與安裝座調(diào)裝結(jié)構(gòu)連接，此時(shí)無人機(jī)處于水平狀態(tài)；
⑵感測水平狀態(tài)下此時(shí)重心傳感器模塊組所受的壓力，通過計(jì)算控制單元處理得到的數(shù)據(jù)信息，得到無人機(jī)在XY平面內(nèi)的重心位置G (x,y)；
⑶控制翻轉(zhuǎn)架電動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)，使得翻轉(zhuǎn)架實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的傾斜α角，測定該狀態(tài)下重心傳感器模塊組所受的壓力，通過計(jì)算控制單元處理得到的數(shù)據(jù)信息，得到無人機(jī)在ZX平面內(nèi)的重心位置G (ζ)，結(jié)合步驟⑵即可得到無人機(jī)重心位置坐標(biāo)G (x，y，z)，并存入計(jì)算控制單兀；
⑷調(diào)節(jié)計(jì)算控制單元使得翻轉(zhuǎn)架回歸水平狀態(tài)；
(5)根據(jù)無人機(jī)發(fā)射助推器安裝板位置H及重心位置G，通過計(jì)算控制單元處理，可以得至IJ直線GH與水平面的夾角β，以及GH在水平面投影線gh與X軸的夾角Y ；
(6)采用數(shù)字雙軸角度傳感器顯示的角度值作為安裝座軸線的角度，調(diào)節(jié)安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)螺栓，使其顯示角度值接近或者等于上述步驟計(jì)算得到的兩個(gè)角度，固定調(diào)節(jié)螺栓，發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝完成。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:(1)重力傳感器模塊組的四個(gè)重力傳感器可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的配重功能并可校驗(yàn)傳感器的測試精度與準(zhǔn)確性；⑵基礎(chǔ)工作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同姿態(tài)無人機(jī)與翻轉(zhuǎn)架相對位置固定，調(diào)裝及運(yùn)輸安全性提高；⑶調(diào)裝機(jī)構(gòu)采用數(shù)字雙軸角度傳感器，精確顯示安裝座軸線角度，利于安裝座的準(zhǔn)確安裝；⑷整個(gè)調(diào)裝平臺(tái)操作方便，自動(dòng)化程度高，作業(yè)時(shí)間縮短，提高工作效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為無人機(jī)火箭助推器安裝示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明基礎(chǔ)工作平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明翻轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)軸測圖。
[0018]圖6為本發(fā)明安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)剖面機(jī)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7為本發(fā)明水平狀態(tài)傳感器受力示意圖。
[0020]圖8為本發(fā)明傾斜α角時(shí)傳感器受力示意圖。
[0021]圖9為本發(fā)明相關(guān)點(diǎn)空間位置不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座調(diào)裝平臺(tái)，結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括基礎(chǔ)工作平臺(tái)I及與其固定連接的重力傳感器模塊組2、支撐平板3、能夠?qū)崿F(xiàn)飛機(jī)處于不同姿態(tài)的翻轉(zhuǎn)架4、安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)5及計(jì)算控制單元6?；A(chǔ)工作平臺(tái)上設(shè)有重力傳感器模塊組，支撐平板通過重力傳感器模塊組安裝在基礎(chǔ)工作平臺(tái)上，翻轉(zhuǎn)架的一端通過鉸接方式與支持板的一端活動(dòng)相連，翻轉(zhuǎn)架的另一端通過支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與支撐板相連，翻轉(zhuǎn)架上設(shè)有用于支撐無人機(jī)的支撐座；無人機(jī)的發(fā)射助推器安裝座上安裝安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)，安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)通過線纜與計(jì)算機(jī)控制單元通訊連接。
[0023]如圖3所示，基礎(chǔ)工作平臺(tái)I設(shè)有支撐框架11、四個(gè)可調(diào)腳輪12及測平儀13。支撐框架11采用焊接框架熱處理工藝，保證臺(tái)面平面度，確保重力傳感器模塊組水平高度的一致性，并用于承載整個(gè)調(diào)裝平臺(tái)及安裝調(diào)裝機(jī)構(gòu)；可調(diào)腳輪12利于平臺(tái)的運(yùn)輸，達(dá)到多地區(qū)、多位置無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座的調(diào)裝過程，可調(diào)腳輪12采用調(diào)節(jié)螺母121帶動(dòng)墊腳122上下移動(dòng)，與測平儀13結(jié)合的方式可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)開發(fā)調(diào)裝平臺(tái)的水平要求。
[0024]重力傳感器模塊組2包含四個(gè)壓力傳感器，用于感應(yīng)無人機(jī)處于不同狀態(tài)下的受力情況，傳感器呈長方形固定放置于基礎(chǔ)工作平臺(tái)上，其與承力部件點(diǎn)接觸。采用四個(gè)傳感器的優(yōu)勢在于即可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的配重功能，又可校驗(yàn)傳感器的測試精度與準(zhǔn)確性。
[0025]支撐平板3底部用重力傳感器模塊組2支撐，設(shè)計(jì)鉸接支點(diǎn)21作為翻轉(zhuǎn)架4的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，導(dǎo)柱22防止支撐平板的側(cè)翻，用于保證重力傳感器模塊組的承力方向始終垂直向下。
[0026]如圖4所示，翻轉(zhuǎn)架4包括前后撐41，42，左右撐43，44，墊腳45，鉸接支點(diǎn)46，立柱滑塊47，立柱48，電動(dòng)推桿49、支點(diǎn)安裝座滑塊50、支點(diǎn)安裝座51及滑塊墊板52。立柱滑塊47與支點(diǎn)安裝座滑塊50的作用在于當(dāng)無人機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸不同時(shí)，沿?zé)o人機(jī)軸向與徑向方向滑動(dòng)47、50至一定位置，以改變立柱48與支點(diǎn)安裝座51位置，實(shí)現(xiàn)多機(jī)型無人機(jī)發(fā)射助推器安裝座的調(diào)裝要求，增加平臺(tái)的通用性。電動(dòng)推桿49與計(jì)算控制單元6相連，實(shí)現(xiàn)推動(dòng)翻轉(zhuǎn)架4繞鉸接支點(diǎn)46旋轉(zhuǎn)，使無人機(jī)呈水平狀態(tài)與傾斜角度兩種姿態(tài)。
[0027]如圖5和圖6所示，安裝座調(diào)裝機(jī)構(gòu)5包括安裝座51、固定螺栓52、工裝組件53及數(shù)字雙軸角度傳感器54。安裝座51設(shè)計(jì)成與固定球板7球面相配合的凹球面結(jié)構(gòu)，安裝座與球板采用固定螺栓52自由連接，在調(diào)裝時(shí)，通過調(diào)節(jié)固定螺栓52的松緊程度改變安裝座軸線8的角度，使其軸線通過無人機(jī)重心G實(shí)現(xiàn)調(diào)裝過程；工裝組件53與安裝座51采用螺紋結(jié)構(gòu)固定連接，兩者軸線重合；數(shù)字雙軸角度傳感器5