一种多旋翼无人机吊飞测试装置及测试方法与流程

1.本发明涉及无人机测试领域，具体涉及一种多旋翼无人机吊飞测试装置及测试方法。


背景技术：

2.无人机吊飞测试是用于无人机的长航时可靠性测试，目前的无人机吊飞测试装置采用防坠器对无人机进行牵拉，并防止其突然的下坠乃至坠落。但是，现有方案存在如下的问题：首先，防坠器的出线长度一般在3-10米的左右，限制了无人机的飞行范围内；其次，防坠器收线较慢，无人机快速向上飞行时，防坠器有时会来不及收线；三是防坠器内部有锁止机构，无人机加速向下飞行时，锁止机构会突然动作，拉住无人机，影响无人机机动性能测试；四是防坠器由于结构限制，出线越长，拉力越大，为无人机提供了一个不必要的升力，影响测试效果，特别是影响了定高飞行测试的效果。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种多旋翼无人机吊飞测试装置及测试方法，以克服目前无人机测试过程中由于防坠器带来的系列问题。
4.本技术实施例一方面提供一种多旋翼无人机吊飞测试装置，包括：悬吊机构，用于悬挂无人机，所述悬吊机构上设置有供吊绳穿过的定滑轮；转轴箱，设置在地面上，用于收纳和转出所述吊绳，所述吊绳一端设置在所述转轴箱内，另一端穿过所述定滑轮连接在多旋翼无人机上；地面固定绳，所述地面固定绳的第一端固定在所述多旋翼无人机上，第二端连接在地面上。
5.在一些实施方式中，所述转轴箱被配置为根据所述多旋翼无人机的测试需要，通过恒定的拉力从所述转轴箱中拉出预设长度的所述吊绳。
6.在一些实施方式中，所述定滑轮包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和所述第二定滑轮间隔设置，所述第一定滑轮靠近所述转轴箱，所述第二定滑轮靠近所述多旋翼无人机；所述第一定滑轮的下方设置有弹簧缓冲装置，所述弹簧缓冲装置和所述转轴箱之间的吊绳上还设置有限位挡板。
7.在一些实施方式中，所述限位挡板通过拉绳连接有拉环，所述拉环附近还设置有挂钩。
8.在一些实施方式中，所述挂钩直接或者间接设置在地面上，且距离地面的高度根据需要进行设置。
9.在一些实施方式中，所述悬吊机构为吊车或者龙门悬架。
10.在一些实施方式中，所述吊绳的底部设置有多个分支，各分支分别连接在所述多旋翼无人机的各机臂靠近所述多旋翼无人机主体的一端；和/或，
所述吊绳为钢丝绳，所述地面固定绳为纤维绳；和/或，在吊起的状态下，所述地面固定绳的长度大于所述地面固定绳与所述多旋翼无人机连接的所述第一端和所述地面固定绳与地面连接的第二端之间的直线距离。
11.在一些实施方式中，所述多旋翼无人机为系留无人机，所述限位挡板、所述弹簧缓冲装置、所述吊绳和所述地面固定绳被配置为形成所述多旋翼无人机的测试飞行空间。
12.本技术实施例另一方面提供一种根据上述实施方式所述的多旋翼无人机吊飞测试装置的测试方法，所述测试方法包括：步骤1，将所述吊绳一端连接在所述多旋翼无人机上，另一端穿过所述定滑轮和所述弹簧缓冲装置连接在所述转轴箱内，将所述地面固定绳的第一端连接在所述多旋翼无人机上，第二端固定在地面，将所述限位挡板安装在所述吊绳处于弹簧缓冲装置和转轴箱的中间部分，所述限位挡板的所述拉环挂在所述挂钩上；步骤2，利用所述悬吊机构对所述多旋翼无人机进行起吊，启动转轴箱，当所述转轴箱拉紧所述吊绳时，启动所述多旋翼无人机向上飞行若干米，当所述拉环的拉绳处于松弛状态时，将所述拉环从所述挂钩上脱开；步骤3，在地面遥控器或多旋翼无人机飞控系统的控制下，所述多旋翼无人机进行吊飞测试。
13.在一些实施方式中，步骤1中，所述地面固定绳连接在所述多旋翼无人机起落架、载荷挂架或底部吊钩上，所述吊绳和所述地面固定绳与所述多旋翼无人机连接时不影响无人机桨叶的转动；和/或，步骤2中，所述转轴箱工作过程中，给所述吊绳可控的恒定的预设拉力；和/或，步骤3中，当所述多旋翼无人机向上飞行超过预设第一预设高度时，被所述地面固定绳拉住；当所述多旋翼无人机向下飞行超过第二预设高度时，所述限位挡板接触到弹簧缓冲装置，缓冲和限制所述多旋翼无人机的下坠。
14.与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明上述实施方式中公开的测试装置，在满足其他测试条件的情况下，克服了多旋翼无人机在进行吊飞测试时不能进行大范围机动飞行限制，该测试装置的测试飞行空间可以根据需要进行设置，且对无人机飞行测试的影响很小。
附图说明
15.图1是本技术一实施例提供的多旋翼无人机吊飞测试装置的结构示意图；图2是本技术一实施例提供的根据多旋翼无人机吊飞测试装置的测试方法的流程示意图；附图标注说明：1、悬吊机构；2、转轴箱；3、拉环；4、限位挡板；5、挂钩；6、弹簧缓冲装置；7、第一定滑轮；8、第二定滑轮；9、吊绳；10、多旋翼无人机；11、机臂；12、地面固定绳；13、地面。
具体实施方式
16.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况
下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
19.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。
20.图1示出了本发明实施例的一种多旋翼无人机吊飞测试装置，包括：悬吊机构1，用于悬挂无人机，所述悬吊机构1上设置有供吊绳9穿过的定滑轮（7,8）；转轴箱2，直接或间接设置在地面13上，用于收纳和转出所述吊绳9，所述吊绳9一端设置在所述转轴箱2内，另一端穿过所述定滑轮连接在多旋翼无人机10上；地面固定绳12，所述地面固定绳12的第一端固定在所述多旋翼无人机10上，第二端连接在地面13上。
21.该实施例公开的吊飞测试装置克服了多旋翼无人机在进行吊飞测试时不能进行大范围机动飞行限制，而由于转轴箱的出线不受限制，该测试装置的测试飞行空间可以根据需要进行任意设置。
22.在一些实施例中，所述转轴箱2被配置为根据所述多旋翼无人机10的测试需要，通过恒定的拉力从所述转轴箱2中拉出预设长度的所述吊绳。
23.在一些实施例中，所述定滑轮包括第一定滑轮7和第二定滑轮8，所述第一定滑轮7和所述第二定滑轮8间隔设置，所述第一定滑轮7靠近所述转轴箱2，所述第二定滑轮8靠近所述多旋翼无人机。
24.所述第一定滑轮7的下方设置有弹簧缓冲装置6，所述弹簧缓冲装置6和所述转轴箱2之间的吊绳9上还设置有限位挡板4。
25.具体的，结合图1所示，所述弹簧缓冲装置6包括连接板和弹簧，所述连接板与所述悬吊机构1连接，所述弹簧向下伸出所述连接板。
26.在一些实施例中，所述限位挡板4上连接有拉环3，所述拉环3优选通过钢丝绳等拉绳连接在所述限位挡板4上，所述拉环3附近还设置有挂钩5，所述拉环3能够挂在所述挂钩5上，从而限制吊绳9以及多旋翼无人机10的移动。
27.在一些实施例中，所述挂钩5直接或者间接设置在地面13上，且距离地面13的高度根据需要进行设置。
28.在一些实施例中，所述悬吊机构1为吊车或者龙门悬架，优选为具有升降装置的龙门悬架。
29.在一些实施例中，所述吊绳9的底部设置有多个分支，各分支分别连接在所述多旋翼无人机10的各机臂11靠近所述多旋翼无人机10主体的一端。
30.所述吊绳9为钢丝绳，所述地面固定绳12为纤维绳。
31.在吊起的状态下，所述地面固定绳12的长度大于所述地面固定绳12与所述多旋翼无人机10连接的所述第一端和所述地面固定绳12与地面13连接的第二端之间的直线距离，即地面固定绳12留有余量，所述多旋翼无人机能够向上飞升而不会立刻陪牵拉。可选的，所述地面固定绳12至少为两根，从而提供稳定可靠的牵拉力。
32.在一些实施例中，所述多旋翼无人机10为系留无人机，所述限位挡板4、所述弹簧缓冲装置6、所述吊绳9和所述地面固定绳12被配置为形成所述多旋翼无人机的测试飞行空间。
33.本技术另一方面的实施例公开了一种根据上述实施例中多旋翼无人机吊飞测试装置的测试方法，参见图2所示，所述测试方法包括：步骤s1，在地面上，将所述吊绳9一端连接在所述多旋翼无人机10上，另一端穿过所述定滑轮和所述弹簧缓冲装置6连接在所述转轴箱2内，将所述地面固定绳12的第一端连接在所述多旋翼无人机10上，第二端固定在地面13，将所述限位挡板4安装在所述吊绳处于弹簧缓冲装置6和转轴箱2的中间部分，所述限位挡板4的所述拉环3挂在所述挂钩5上；步骤s2，利用所述悬吊机构1对所述多旋翼无人机10进行起吊，启动转轴箱2，当所述转轴箱拉紧所述吊绳时，启动所述多旋翼无人机向上飞行若干米，当所述拉环的拉绳处于松弛状态时，将所述拉环3从所述挂钩5上脱开；步骤s3，在所述地面遥控器或所述多旋翼无人机飞控系统的控制下，所述多旋翼无人机10进行吊飞测试。
34.在一些实施方式中，步骤s1中，所述地面固定绳12连接在所述多旋翼无人机起落架、载荷挂架或底部吊钩上，所述吊绳9和所述地面固定绳12与所述多旋翼无人机10连接时不影响无人机桨叶的转动。
35.步骤s2中，所述转轴箱2工作过程中，给所述吊绳9可控的恒定的预设拉力。
36.步骤s3中，当所述多旋翼无人机10向上飞行超过预设第一预设高度时，被所述地面固定绳12拉住；当所述多旋翼无人机10向下飞行超过第二预设高度时，所述限位挡板接触到弹簧缓冲装置6，缓冲和限制所述多旋翼无人机的下坠，其中第一预设高度大于所述第二预设高度。
37.具体的，结合图1，以吊车作为悬吊机构为例，多旋翼的系留无人机的吊飞测试装置由吊车、定滑轮、吊绳9、地面固定绳12、转轴箱2、弹簧缓冲装置6、限位挡板4、拉环3和挂钩5组成。两个定滑轮固定在吊车吊臂上。吊绳9一端连接在系留无人机的机臂11根部，注意捆绑位置不影响螺旋桨的转动，另一端穿过定滑轮和弹簧缓冲装置6缠绕在转轴箱2的滚筒上。地面固定绳12一端固定在地面，另一端可以连接在系留无人机的起落架、载荷挂架或系留缆挂钩上，同样，连接位置不能影响螺旋桨的转动。吊绳9处于弹簧缓冲装置6和转轴箱2的中间部分安装有限位挡板4。拉环3通过一段钢丝绳固定在限位挡板4上。挂钩9固定在地面上。
38.测试前拉环3挂在挂钩5上，启动吊车。当吊车吊臂伸长到指定长度时，无人机被吊绳吊起到指定高度。然后启动转轴箱2。当转轴箱2拉紧吊绳后，再启动无人机向上飞行1-2米，此时拉环的拉绳处于松弛状态，将拉环3从挂钩5上脱开，系留无人机就可以开始正常飞行测试。
39.转轴箱2工作过程中，始终给吊绳9一个可控的恒定拉力。该拉力只要可以张紧吊绳即可。由于转轴箱2的电机、滚筒转动惯量比较小，吊绳9可以跟随系留无人机的移动快速伸缩，不影响无人机控制。根据测试需要，转轴箱2出线长度可以达到30-50米。
40.测试中，当系留无人机向上飞行超过限制时，会被地面固定绳拉住，防止撞到吊车吊臂上。当系留无人机向下飞行超过限制时，固定在吊绳上的限位挡板会接触到弹簧缓冲装置，缓冲和限制无人机的下坠。
41.在一些实施例中，在步骤s3中，所述多旋翼无人机在所述地面遥控器等的控制下，执行如下的至少一种动作：悬停、上升、下降、平飞、左旋、右旋、前进或后退。当然，上述动作仅是举例，不应成为无人机进行测试的限制，根据需要，无人机还可以设计执行其他的动作。
42.应当说明的是，本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

技术特征：
1.一种多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，包括：悬吊机构，用于悬挂无人机，所述悬吊机构上设置有供吊绳穿过的定滑轮；转轴箱，设置在地面上，用于收纳和转出所述吊绳，所述吊绳一端设置在所述转轴箱内，另一端穿过所述定滑轮连接在多旋翼无人机上；地面固定绳，所述地面固定绳的第一端固定在所述多旋翼无人机上，第二端连接在地面上。2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述转轴箱被配置为根据所述多旋翼无人机的测试需要，通过恒定的拉力从所述转轴箱中拉出预设长度的所述吊绳。3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述定滑轮包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和所述第二定滑轮间隔设置，所述第一定滑轮靠近所述转轴箱，所述第二定滑轮靠近所述多旋翼无人机；所述第一定滑轮的下方设置有弹簧缓冲装置，所述弹簧缓冲装置和所述转轴箱之间的吊绳上还设置有限位挡板。4.根据权利要求3所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述限位挡板通过拉绳连接有拉环，所述拉环附近还设置有挂钩。5.根据权利要求4所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述挂钩直接或者间接设置在地面上，且距离地面的高度根据需要进行设置。6.根据权利要求1所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述悬吊机构为吊车或者龙门悬架。7.根据权利要求1所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述吊绳的底部设置有多个分支，各分支分别连接在所述多旋翼无人机的各机臂靠近所述多旋翼无人机主体的一端；和/或，所述吊绳为钢丝绳，所述地面固定绳为纤维绳；和/或，在吊起的状态下，所述地面固定绳的长度大于所述地面固定绳与所述多旋翼无人机连接的所述第一端和所述地面固定绳与地面连接的第二端之间的直线距离。8.根据权利要求3所述的多旋翼无人机吊飞测试装置，其特征在于，所述多旋翼无人机为系留无人机，所述限位挡板、所述弹簧缓冲装置、所述吊绳和所述地面固定绳被配置为形成所述多旋翼无人机的测试飞行空间。9.根据权利要求4所述的多旋翼无人机吊飞测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：步骤1，将所述吊绳一端连接在所述多旋翼无人机上，另一端穿过所述定滑轮和所述弹簧缓冲装置连接在所述转轴箱内，将所述地面固定绳的第一端连接在所述多旋翼无人机上，第二端固定在地面，将所述限位挡板安装在所述吊绳处于弹簧缓冲装置和转轴箱的中间部分，所述限位挡板的所述拉环挂在所述挂钩上；步骤2，利用所述悬吊机构对所述多旋翼无人机进行起吊，启动所述转轴箱，当所述转轴箱拉紧所述吊绳时，启动所述多旋翼无人机向上飞行若干米，当所述拉环的拉绳处于松弛状态时，将所述拉环从所述挂钩上脱开；步骤3，在地面遥控器或多旋翼无人机飞控系统的控制下，所述多旋翼无人机进行吊飞
测试。10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，步骤1中，所述地面固定绳连接在所述多旋翼无人机起落架、载荷挂架或底部吊钩上，所述吊绳和所述地面固定绳与所述多旋翼无人机连接时不影响无人机桨叶的转动；和/或，步骤2中，所述转轴箱工作过程中，给所述吊绳可控的恒定的预设拉力；和/或，步骤3中，当所述多旋翼无人机向上飞行超过预设第一预设高度时，被所述地面固定绳拉住；当所述多旋翼无人机向下飞行超过第二预设高度时，所述限位挡板接触到弹簧缓冲装置，缓冲和限制所述多旋翼无人机的下坠。

技术总结
本发明公开了一种多旋翼无人机吊飞测试装置及测试方法。所述装置包括：悬吊机构，用于悬挂无人机，所述悬吊机构上设置有供吊绳穿过的定滑轮；转轴箱，设置在地面上，用于收纳和转出所述吊绳，所述吊绳一端设置在所述转轴箱内，另一端穿过所述定滑轮连接在多旋翼无人机上；地面固定绳，所述地面固定绳的第一端固定在所述多旋翼无人机上，第二端连接在地面上。上述技术方案公开的测试装置在满足其他测试条件的情况下，克服了多旋翼无人机在进行吊飞测试时不能进行大范围机动飞行限制，该测试装置的测试飞行空间可以根据需要进行设置，对无人机飞行的影响较小。人机飞行的影响较小。人机飞行的影响较小。


技术研发人员：任雪峰 彭铁欣
受保护的技术使用者：北京卓翼智能科技有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/9/9