多旋翼机动力学测试专用平台

1.本发明涉及无人机动力测试的技术领域，尤其是涉及一种多旋翼机动力学测试专用平台。


背景技术：

2.多旋翼机是利用多个螺旋桨驱动飞行的无人飞行器，其中尤以四旋翼飞行器最为普遍，能够在远程遥控方式下进行低空作业，具有良好的灵活性。
3.随着多旋翼无人飞行器系统功能的扩展，机载设备越来越先进和复杂，这就对无人飞行器动力性能的要求将越来越严格。如果没有多旋翼机启动后真实准确的动力数据，就很难对其性能指标进行设计和更新，将阻碍无人飞行器向多领域应用的发展。因此，对多旋翼机进行动力学测试就显得尤为必要。
4.目前，无人飞行器动力测试平台所采用的测试技术还不够成熟，在实际应用中并不多见；而且，部分测试平台仅仅测试多旋翼机竖直方向的牵引力，测试结果单一，不能很好地满足性能设计的需要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种多旋翼机动力学测试专用平台，以缓解现有技术中存在的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
7.本发明实施例提供了一种多旋翼机动力学测试专用平台，包括固定框架、浮动框架、飞机承托组件、拉力传感器以及角度传感器。
8.具体地：所述拉力传感器包括x向拉力传感器、y向拉力传感器和z向拉力传感器；所述浮动框架设于所述固定框架内部；在所述浮动框架与所述固定框架之间设多根纵向支撑杆，各个所述纵向支撑杆的顶端分别连接于所述浮动框架、底端分别连接于所述固定框架，并且，各个所述纵向支撑杆的顶端与所述浮动框架之间和各个所述纵向支撑杆的底端与所述固定框架之间这两者中，至少一者通过支撑杆转向节连接，所述支撑杆转向节至少具有x向和y向两个转动方向；所述x向拉力传感器和所述y向拉力传感器各自的第一端分别与所述浮动框架连接、第二端分别连接于所述固定框架，且所述x向拉力传感器和所述y向拉力传感器各自的第一端分别与所述浮动框架之间及所述x向拉力传感器和所述y向拉力传感器各自的第二端分别与所述固定框架之间这两者中，至少一者为铰接，以使所述浮动框架能够在所述固定框架内部浮动；所述飞机承托组件包括搭载平台、中心固定座、z向转轴以及至少包括x向转轴和y向转轴的xy双向转动安装座组件；所述中心固定座固定安装于所述浮动框架且位于所述浮动框架的纵向中心轴线上；所述搭载平台通过所述xy双向转动安装座组件xy双向转动连接于所述中心固定座；所述z向转轴穿过所述中心固定座，且所述z向转轴的顶端固定连接于所述xy双向转动安装座组件，所述z向拉力传感器的第一端连接于所述z向转轴的底端，所述z向拉力传感器的第二端连接于所述浮动框架，并且，所述z向
转轴底端与所述z向拉力传感器第一端之间及所述z向拉力传感器第二端与所述浮动框架之间这两者中，至少一者为转动连接，以使所述z向转轴能够相对所述中心固定座和所述浮动框架绕自身轴线方向转动；所述x向转轴上套装有绕x向角度传感器，所述y向转轴上套装有绕y向角度传感器，所述z向转轴上套装有绕z向角度传感器。
9.测试时，首先，将待测的多旋翼机连接于飞机承托组件的搭载平台上，搭载平台通过包括x向转轴和y向转轴的xy双向转动安装座组件与z向转轴连接，z向转轴通过中心固定座绕自身轴线转动设置于浮动框架的中心轴线上，x向转轴、y向转轴以及z向转轴上分别设有绕x向角度传感器、绕y向角度传感器以及绕z向角度传感器，三个角度传感器分别可以测量出多旋翼机在搭载平台上进行飞行实验时绕x向、绕y向以及绕z向的偏转角度，以供后续研究多旋翼机飞行时的稳定性；浮动框架与固定框架之间设有x向拉力传感器和y向拉力传感器，多旋翼机水平飞行，并分别沿x向且远离x向拉力传感器的方向或沿y向且远离y向拉力传感器的方向飞行时，多旋翼机通过飞机承托组件带动浮动框架能够分别具有沿x向和沿y向的运动趋势，进而，x向拉力传感器和y向拉力传感器分别测试出多旋翼机水平飞行时两个方向的牵引力，以供后续研究多旋翼机的水平动力性能；x向拉力传感器至少有一端的连接方式为铰接，可以消除多旋翼机沿y向具有运动趋势时来自x向的束缚，同理，y向拉力传感器也是至少有一端的连接方式为铰接，来消除多旋翼机沿x向具有运动趋势时来自y向的束缚，另外，浮动框架通过纵向支撑杆与固定框架连接，纵向支撑杆至少有一端的连接方式至少具有x向和y向两个转动方向，从而消除多旋翼机在沿x向或沿y向具有运动趋势时来自纵向的束缚，因此纵向支撑杆主要为了提供对浮动框架纵向的束缚，使浮动框架在水平面内浮动，而不能上下运动；z向转轴的底部与浮动框架之间设有z向拉力传感器，z向拉力传感器可以测试多旋翼机在沿z向具有运动趋势时的牵引力，以供后续研究多旋翼机竖直动力性能，z向拉力传感器至少有一端的连接方式为转动连接，能够保证z向转轴的转动动作顺利进行。
10.综上，本发明能够方便得到多旋翼机向x、y、z三个方向飞行时的牵引力数据，而且能够得到多旋翼机飞行时绕x、y、z三个方向的偏转角度，各个测试部件之间不会干扰束缚，结构巧妙，测试结果多样化，测试数据真实可靠，能很好地满足无人机性能设计的需要，有利于对无人机性能指标的设计和更新，推动无人飞行器向多领域应用的发展。
11.在本实施例的可选实施方式中，较为优选地，各个所述纵向支撑杆的第一端与所述浮动框架之间、以及各个所述纵向支撑杆与所述固定框架之间分别通过十字轴式双向连轴节连接。
12.在本实施例的可选实施方式中，较为优选地，所述浮动框架至少包括水平顶框、多根第一框内连接杆、多根第二框内连接杆、两根x向拉杆和两根y向拉杆；两根所述x向拉杆和两根所述y向拉杆各自的第一端分别连接于所述水平顶框、第二端分别朝向所述水平顶框的外部延伸，并且，两根所述x向拉杆的第二端分别通过一个所述x向拉力传感器连接于所述固定框架的上端，两根所述y向拉杆的第二端分别通过一个所述y向拉力传感器连接于所述固定框架的上端；所述中心固定座设于所述水平顶框的纵向中心轴线上，且所述中心固定座通过所述多根第一框内连接杆固定连接于所述水平顶框；所述多根第二框内连接杆各自的第一端分别固定连接于所述水平顶框、第二端分别朝向所述水平顶框的内部方向延伸且在所述水平顶框的纵向中心轴线上同一点位处相交并连接形成辅助固定座；所述z向
转轴的底端通过所述z向拉力传感器连接于所述辅助固定座；各个所述纵向支撑杆的顶端分别连接于所述水平顶框。
13.进一步优选地，所述固定框架包括基座和多根纵向框架杆；各个所述纵向支撑杆的底端分别连接于所述基座；所述多根纵向框架杆的底端分别固定连接于所述基座；两根所述x向拉杆和两根所述y向拉杆各自的第一端分别与所述水平顶框铰接；两根所述x向拉杆的第二端分别通过一个所述x向拉力传感器连接于一根所述纵向框架杆的顶端，并且，所述x向拉力传感器的两端分别对应铰接于对应所述x向拉杆的第二端和对应所述纵向框架杆的顶端；两根所述y向拉杆的第二端分别通过一个所述y向拉力传感器连接于一根所述纵向框架杆的顶端，并且，所述y向拉力传感器的两端分别对应铰接于对应所述y向拉杆的第二端和对应所述纵向框架杆的顶端。
14.优选地，所述固定框架还包括多根倾斜的加强杆，各个所述纵向框架杆的顶端分别通过至少一根所述加强杆固定连接于所述基座。
15.在本实施例的可选实施方式中，较为优选地，所述飞机承托组件还包括支撑管、角度传感器安装座和拉力传感器安装座；所述支撑管套设于所述z向转轴的外部，且顶端与所述中心固定座连接、底端与所述辅助固定座连接；所述角度传感器安装座套设于z向转轴上，且固定于所述中心固定座的顶端，所述绕z向角度传感器固定连接于所述角度传感器安装座上；所述拉力传感器安装座顶部开口，内部中空，且其顶部固定连接于所述辅助固定座的底端；所述z向拉力传感器设于所述拉力传感器安装座的内部，所述z向拉力传感器的底端与所述拉力传感器安装座的底部连接、所述z向拉力传感器的顶端与所述z向转轴连接。
16.进一步优选地，所述z向拉力传感器的两端分别通过球式万向节与所述z向转轴和所述拉力传感器安装座转动连接。
17.优选地，所述飞机承托组件还包括第一光杆套和第二光杆套；所述第一光杆套位于所述中心固定座的内部且套设于所述z向转轴上，所述第一光杆套的内壁与所述z向转轴的外壁贴合，所述第一光杆套的顶端与所述角度传感器安装座固定连接；所述第二光杆套位于所述辅助固定座的内部且套设于所述z向转轴上，所述第二光杆套的内壁与所述z向转轴的外壁贴合，所述第二光杆套的底端与所述拉力传感器安装座固定连接。
18.在本实施例的可选实施方式中，较为优选地，所述xy双向转动安装座组件包括第一安装座、第二安装座、x向转轴和y向转轴；所述第一安装座和所述第二安装座上分别设有u形缺口，所述第一安装座与所述第二安装座以u形缺口相对的方式相互交叉布置，所述y向转轴安装于所述第一安装座的u形缺口内部两侧的部位，且所述第一安装座能够绕所述y向转轴转动；所述x向转轴安装于所述第二安装座的u形缺口内部两侧的部位，且所述第二安装座能够绕所述x向转轴转动；所述x向转轴与所述y向转轴相互交叉且相互连接；所述z向转轴的顶端固定连接于所述第二安装座，所述搭载平台固定连接于所述第一安装座顶部，所述中心固定座固定连接于所述第二安装座底部。
19.进一步优选地，所述第一安装座和所述第二安装座各自u形缺口内部两侧的部位分别安装有滚珠轴承，所述x向转轴的两端和所述y向转轴的两端分别转动安装于各自对应的滚珠轴承内。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的多旋翼机动力学测试专用平台的整体结构示意图；
22.图2为本发明实施例提供的多旋翼机动力学测试专用平台的另一角度下的整体结构示意图；
23.图3为本发明实施例提供的飞机承托组件的部分结构的截面示意图；
24.图4为本发明实施例提供的xy双向转动安装座组件的结构示意图；
25.图5为本发明实施例提供的x向拉力传感器的结构示意图；
26.图6为本发明实施例提供的十字轴式双向连轴节的结构示意图；
27.图7为本发明实施例提供的中心固定座的结构示意图。
28.图标：1-x向拉力传感器；2-y向拉力传感器；3-z向拉力传感器；4-纵向支撑杆；5-搭载平台；6-x向转轴；7-y向转轴；8-z向转轴；9-绕x向角度传感器；10-绕y向角度传感器；11-绕z向角度传感器；12-十字轴式双向连轴节；13-水平顶框；14-第一框内连接杆；15-第二框内连接杆；16-x向拉杆；17-y向拉杆；18-中心固定座；19-辅助固定座；20-基座；21-纵向框架杆；22-加强杆；23-支撑管；24-角度传感器安装座；25-拉力传感器安装座；26-球式万向节；27-第一光杆套；28-第二光杆套；29-第一安装座；30-第二安装座；31-滚珠轴承。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完
全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.本发明实施例提供了一种多旋翼机动力学测试专用平台，具体地，参照图1和图2，该多旋翼机动力学测试专用平台包括固定框架、浮动框架、飞机承托组件、拉力传感器以及角度传感器。
37.其中，拉力传感器包括x向拉力传感器1、y向拉力传感器2和z向拉力传感器3；浮动框架设于固定框架内部；在浮动框架与固定框架之间设多根纵向支撑杆4，各个纵向支撑杆4的顶端分别连接于浮动框架、底端分别连接于固定框架，并且，各个纵向支撑杆4的顶端与浮动框架之间和各个纵向支撑杆4的底端与固定框架之间这两者中，至少一者通过支撑杆转向节连接；如图6所示，支撑杆转向节至少具有x向和y向两个转动方向；x向拉力传感器1和y向拉力传感器2各自的第一端分别与浮动框架连接、第二端分别连接于固定框架，且具体参照图5，x向拉力传感器1和y向拉力传感器2各自的第一端分别与浮动框架之间及x向拉力传感器1和y向拉力传感器2各自的第二端分别与固定框架之间这两者中，至少一者为铰接，以使浮动框架能够在固定框架内部浮动。飞机承托组件包括搭载平台5、中心固定座18、z向转轴8以及至少包括x向转轴6和y向转轴7的xy双向转动安装座组件；中心固定座18固定安装于浮动框架且位于浮动框架的纵向中心轴线上；搭载平台5通过xy双向转动安装座组件xy双向转动连接于中心固定座18；z向转轴8穿过中心固定座18，且z向转轴8的顶端固定连接于xy双向转动安装座组件，z向拉力传感器3的第一端连接于z向转轴8的底端，z向拉力传感器3的第二端连接于浮动框架，并且，z向转轴8底端与z向拉力传感器3第一端之间及z向拉力传感器3第二端与浮动框架之间这两者中，至少一者为转动连接，以使z向转轴8能够相对中心固定座18和浮动框架绕自身轴线方向转动；具体参照图3和图4，x向转轴6上套装有绕x向角度传感器9，y向转轴7上套装有绕y向角度传感器10，z向转轴8上套装有绕z向角度传感器11。
38.更具体地，如图1所示，建立直角坐标系，以x向转轴6的延伸方向为x向，以y向转轴7的延伸方向为y向，以z向转轴8的延伸方向为z向。
39.测试时，首先，将待测的多旋翼机连接于飞机承托组件的搭载平台5上，搭载平台5通过包括x向转轴6和y向转轴7的xy双向转动安装座组件与z向转轴8连接，z向转轴8通过中心固定座18绕自身轴线转动设置于浮动框架的中心轴线上，x向转轴6、y向转轴7以及z向转轴8上分别设有绕x向角度传感器9、绕y向角度传感器10以及绕z向角度传感器11，三个角度传感器分别可以测量出多旋翼机在搭载平台5上进行飞行实验时绕x向、绕y向以及绕z向的偏转角度，以供后续研究多旋翼机飞行时的稳定性；浮动框架与固定框架之间设有x向拉力传感器1和y向拉力传感器2，多旋翼机水平飞行，并分别沿x向且远离x向拉力传感器1的方向或沿y向且远离y向拉力传感器2的方向飞行时，多旋翼机通过飞机承托组件带动浮动框
架能够分别具有沿x向和沿y向的运动趋势，进而，x向拉力传感器1和y向拉力传感器2分别测试出多旋翼机水平飞行时两个方向的牵引力，以供后续研究多旋翼机的水平动力性能；x向拉力传感器1至少有一端的连接方式为铰接，可以消除多旋翼机沿y向具有运动趋势时来自x向的束缚，同理，y向拉力传感器2也是至少有一端的连接方式为铰接，来消除多旋翼机沿x向具有运动趋势时来自y向的束缚，另外，浮动框架通过纵向支撑杆4与固定框架连接，纵向支撑杆4至少有一端的连接方式至少具有x向和y向两个转动方向，从而消除多旋翼机在沿x向或沿y向具有运动趋势时来自纵向的束缚，因此纵向支撑杆4主要为了提供对浮动框架纵向的束缚，使浮动框架在水平面内浮动，而不能上下运动；z向转轴8的底部与浮动框架之间设有z向拉力传感器3，z向拉力传感器3可以测试多旋翼机在沿z向具有运动趋势时的牵引力，以供后续研究多旋翼机竖直动力性能，z向拉力传感器3至少有一端的连接方式为转动连接，能够保证z向转轴8的转动动作顺利进行。
40.综上，本发明能够方便得到多旋翼机向x、y、z三个方向飞行时的牵引力数据，而且能够得到多旋翼机飞行时绕x、y、z三个方向的偏转角度，各个测试部件之间不会干扰束缚，结构巧妙，测试结果多样化，测试数据真实可靠，能很好地满足无人机性能设计的需要，有利于对无人机性能指标的设计和更新，推动无人飞行器向多领域应用的发展。
41.本实施例中，较为优选地，如图6所示，各个纵向支撑杆4的第一端与浮动框架之间、以及各个纵向支撑杆4与固定框架之间分别通过十字轴式双向连轴节12连接。
42.较为优选地，参照图1和图2，浮动框架至少包括水平顶框13、多根第一框内连接杆14、多根第二框内连接杆15、两根x向拉杆16和两根y向拉杆17；两根x向拉杆16和两根y向拉杆17各自的第一端分别连接于水平顶框13、第二端分别朝向水平顶框13的外部延伸，并且，两根x向拉杆16的第二端分别通过一个x向拉力传感器1连接于固定框架的上端，两根y向拉杆17的第二端分别通过一个y向拉力传感器2连接于固定框架的上端。在本实施例中，两个x向拉杆16分别连接一个x向拉力传感器1，能够使多旋翼机沿x向的正反两个方向飞行时，均能够得到多旋翼机x向的牵引力，同理，y向拉力传感器2也有两个，使多旋翼机沿y向正反两个方向飞行均能够得到y向的牵引力，测试更加方便，而且能够得到多个数据进行比较，使数据更加准确。
43.且较优选地，参照图1、图3和图7，中心固定座18设于水平顶框13的纵向中心轴线上，且中心固定座18通过多根第一框内连接杆14固定连接于水平顶框13；多根第二框内连接杆15各自的第一端分别固定连接于水平顶框13、第二端分别朝向水平顶框13的内部方向延伸且在水平顶框13的纵向中心轴线上同一点位处相交并连接形成辅助固定座19；z向转轴8的底端通过z向拉力传感器3连接于辅助固定座19；各个纵向支撑杆4的顶端分别连接于水平顶框13。
44.在上述优选实施方式中，进一步优选地，参照图2，固定框架包括基座20和多根纵向框架杆21；各个纵向支撑杆4的底端分别连接于基座20；多根纵向框架杆21的底端分别固定连接于基座20；两根x向拉杆16和两根y向拉杆17各自的第一端分别与水平顶框13铰接；两根x向拉杆16的第二端分别通过一个x向拉力传感器1连接于一根纵向框架杆21的顶端，并且，x向拉力传感器1的两端分别对应铰接于对应x向拉杆16的第二端和对应纵向框架杆21的顶端；两根y向拉杆17的第二端分别通过一个y向拉力传感器2连接于一根纵向框架杆21的顶端，并且，y向拉力传感器2的两端分别对应铰接于对应y向拉杆17的第二端和对应纵
向框架杆21的顶端。
45.进一步优选地，参照图1和图2，重点参阅图2，固定框架还包括多根倾斜的加强杆22，各个纵向框架杆21的顶端分别通过至少一根加强杆22固定连接于基座20，以通过加强杆22使各个纵向框架杆21更稳固。
46.此外，较为优选地，参照图1至3以及图7，重点参阅图3，飞机承托组件还包括支撑管23、角度传感器安装座24和拉力传感器安装座25；支撑管23套设于z向转轴8的外部，且顶端与中心固定座18连接、底端与辅助固定座19连接；角度传感器安装座24套设于z向转轴8上，且固定于中心固定座18的顶端，绕z向角度传感器11固定连接于角度传感器安装座24上；拉力传感器安装座25顶部开口，内部中空，且其顶部固定连接于辅助固定座19的底端；z向拉力传感器3设于拉力传感器安装座25的内部，z向拉力传感器3的底端与拉力传感器安装座25的底部连接、z向拉力传感器3的顶端与z向转轴8连接。
47.进一步优选地，参照图3，z向拉力传感器3的两端分别通过球式万向节26与z向转轴8和拉力传感器安装座25转动连接。
48.优选地，参照图3，飞机承托组件还包括第一光杆套27和第二光杆套28；第一光杆套27位于中心固定座18的内部且套设于z向转轴8上，第一光杆套27的内壁与z向转轴8的外壁贴合，第一光杆套27的顶端与角度传感器安装座24固定连接；第二光杆套28位于辅助固定座19的内部且套设于z向转轴8上，第二光杆套28的内壁与z向转轴8的外壁贴合，第二光杆套28的底端与拉力传感器安装座25固定连接。
49.在本优选实施方式中，具体地，第一光杆套27与角度传感器安装座24连接，第二光杆套28与拉力传感器安装座25连接，第一光杆套27和第二光杆套28均套设于z向转轴8，且均与z向转轴8贴合，保证z向转轴8竖直，而不在支撑管23内摇晃；更具体且较佳地，第一光杆套27、第二光杆套28与z向转轴8之间涂有润滑油。
50.此外，本实施例中，较为优选地，参照图2和图4，重点参照图4，xy双向转动安装座组件包括第一安装座29、第二安装座30、x向转轴6和y向转轴7；第一安装座29和第二安装座30上分别设有u形缺口，第一安装座29与第二安装座30以u形缺口相对的方式相互交叉布置，y向转轴7安装于第一安装座29的u形缺口内部两侧的部位，且第一安装座29能够绕y向转轴7转动；x向转轴6安装于第二安装座30的u形缺口内部两侧的部位，且第二安装座30能够绕x向转轴6转动；x向转轴6与y向转轴7相互交叉且相互连接；z向转轴8的顶端固定连接于第二安装座30，搭载平台5固定连接于第一安装座29顶部，中心固定座18固定连接于第二安装座30底部。
51.进一步优选地但不限于，参照图4，第一安装座29和第二安装座30各自u形缺口内部两侧的部位分别安装有滚珠轴承31，x向转轴6的两端和y向转轴7的两端分别转动安装于各自对应的滚珠轴承31内。
52.最后应说明的是：
53.1、本说明书中，“和/或”表示“和/或”前的结构与“和/或”后的结构同时或择一设置；
54.2、本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本
发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：包括固定框架、浮动框架、飞机承托组件、拉力传感器以及角度传感器；所述拉力传感器包括x向拉力传感器(1)、y向拉力传感器(2)和z向拉力传感器(3)；所述浮动框架设于所述固定框架内部；在所述浮动框架与所述固定框架之间设多根纵向支撑杆(4)，各个所述纵向支撑杆(4)的顶端分别连接于所述浮动框架、底端分别连接于所述固定框架，并且，各个所述纵向支撑杆(4)的顶端与所述浮动框架之间和各个所述纵向支撑杆(4)的底端与所述固定框架之间这两者中，至少一者通过支撑杆转向节连接，所述支撑杆转向节至少具有x向和y向两个转动方向；所述x向拉力传感器(1)和所述y向拉力传感器(2)各自的第一端分别与所述浮动框架连接、第二端分别连接于所述固定框架，且所述x向拉力传感器(1)和所述y向拉力传感器(2)各自的第一端分别与所述浮动框架之间及所述x向拉力传感器(1)和所述y向拉力传感器(2)各自的第二端分别与所述固定框架之间这两者中，至少一者为铰接，以使所述浮动框架能够在所述固定框架内部浮动；所述飞机承托组件包括搭载平台(5)、中心固定座(18)、z向转轴(8)以及至少包括x向转轴(6)和y向转轴(7)的xy双向转动安装座组件；所述中心固定座(18)固定安装于所述浮动框架且位于所述浮动框架的纵向中心轴线上；所述搭载平台(5)通过所述xy双向转动安装座组件xy双向转动连接于所述中心固定座(18)；所述z向转轴(8)穿过所述中心固定座(18)，且所述z向转轴(8)的顶端固定连接于所述xy双向转动安装座组件，所述z向拉力传感器(3)的第一端连接于所述z向转轴(8)的底端，所述z向拉力传感器(3)的第二端连接于所述浮动框架，并且，所述z向转轴(8)底端与所述z向拉力传感器(3)第一端之间及所述z向拉力传感器(3)第二端与所述浮动框架之间这两者中，至少一者为转动连接，以使所述z向转轴(8)能够相对所述中心固定座(18)和所述浮动框架绕自身轴线方向转动；所述x向转轴(6)上套装有绕x向角度传感器(9)，所述y向转轴(7)上套装有绕y向角度传感器(10)，所述z向转轴(8)上套装有绕z向角度传感器(11)。2.根据权利要求1所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：各个所述纵向支撑杆(4)的第一端与所述浮动框架之间、以及各个所述纵向支撑杆(4)与所述固定框架之间分别通过十字轴式双向连轴节(12)连接。3.根据权利要求1所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述浮动框架至少包括水平顶框(13)、多根第一框内连接杆(14)、多根第二框内连接杆(15)、两根x向拉杆(16)和两根y向拉杆(17)；两根所述x向拉杆(16)和两根所述y向拉杆(17)各自的第一端分别连接于所述水平顶框(13)、第二端分别朝向所述水平顶框(13)的外部延伸，并且，两根所述x向拉杆(16)的第二端分别通过一个所述x向拉力传感器(1)连接于所述固定框架的上端，两根所述y向拉杆(17)的第二端分别通过一个所述y向拉力传感器(2)连接于所述固定框架的上端；所述中心固定座(18)设于所述水平顶框(13)的纵向中心轴线上，且所述中心固定座(18)通过所述多根第一框内连接杆(14)固定连接于所述水平顶框(13)；所述多根第二框内连接杆(15)各自的第一端分别固定连接于所述水平顶框(13)、第二端分别朝向所述水平顶框(13)的内部方向延伸且在所述水平顶框(13)的纵向中心轴线上同一点位处相交并连接
形成辅助固定座(19)；所述z向转轴(8)的底端通过所述z向拉力传感器(3)连接于所述辅助固定座(19)；各个所述纵向支撑杆(4)的顶端分别连接于所述水平顶框(13)。4.根据权利要求3所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述固定框架包括基座(20)和多根纵向框架杆(21)；各个所述纵向支撑杆(4)的底端分别连接于所述基座(20)；所述多根纵向框架杆(21)的底端分别固定连接于所述基座(20)；两根所述x向拉杆(16)和两根所述y向拉杆(17)各自的第一端分别与所述水平顶框(13)铰接；两根所述x向拉杆(16)的第二端分别通过一个所述x向拉力传感器(1)连接于一根所述纵向框架杆(21)的顶端，并且，所述x向拉力传感器(1)的两端分别对应铰接于对应所述x向拉杆(16)的第二端和对应所述纵向框架杆(21)的顶端；两根所述y向拉杆(17)的第二端分别通过一个所述y向拉力传感器(2)连接于一根所述纵向框架杆(21)的顶端，并且，所述y向拉力传感器(2)的两端分别对应铰接于对应所述y向拉杆(17)的第二端和对应所述纵向框架杆(21)的顶端。5.根据权利要求4所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述固定框架还包括多根倾斜的加强杆(22)，各个所述纵向框架杆(21)的顶端分别通过至少一根所述加强杆(22)固定连接于所述基座(20)。6.根据权利要求3所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述飞机承托组件还包括支撑管(23)、角度传感器安装座(24)和拉力传感器安装座(25)；所述支撑管(23)套设于所述z向转轴(8)的外部，且顶端与所述中心固定座(18)连接、底端与所述辅助固定座(19)连接；所述角度传感器安装座(24)套设于z向转轴(8)上，且固定于所述中心固定座(18)的顶端，所述绕z向角度传感器(11)固定连接于所述角度传感器安装座(24)上；所述拉力传感器安装座(25)顶部开口，内部中空，且其顶部固定连接于所述辅助固定座(19)的底端；所述z向拉力传感器(3)设于所述拉力传感器安装座(25)的内部，所述z向拉力传感器(3)的底端与所述拉力传感器安装座(25)的底部连接、所述z向拉力传感器(3)的顶端与所述z向转轴(8)连接。7.根据权利要求6所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述z向拉力传感器(3)的两端分别通过球式万向节(26)与所述z向转轴(8)和所述拉力传感器安装座(25)转动连接。8.根据权利要求6所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述飞机承托组件还包括第一光杆套(27)和第二光杆套(28)；所述第一光杆套(27)位于所述中心固定座(18)的内部且套设于所述z向转轴(8)上，所述第一光杆套(27)的内壁与所述z向转轴(8)的外壁贴合，所述第一光杆套(27)的顶端与所述角度传感器安装座(24)固定连接；所述第二光杆套(28)位于所述辅助固定座(19)的内部且套设于所述z向转轴(8)上，所述第二光杆套(28)的内壁与所述z向转轴(8)的外壁贴合，所述第二光杆套(28)的底端与所述拉力传感器安装座(25)固定连接。
9.根据权利要求1所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述xy双向转动安装座组件包括第一安装座(29)、第二安装座(30)、x向转轴(6)和y向转轴(7)；所述第一安装座(29)和所述第二安装座(30)上分别设有u形缺口，所述第一安装座(29)与所述第二安装座(30)以u形缺口相对的方式相互交叉布置，所述y向转轴(7)安装于所述第一安装座(29)的u形缺口内部两侧的部位，且所述第一安装座(29)能够绕所述y向转轴(7)转动；所述x向转轴(6)安装于所述第二安装座(30)的u形缺口内部两侧的部位，且所述第二安装座(30)能够绕所述x向转轴(6)转动；所述x向转轴(6)与所述y向转轴(7)相互交叉且相互连接；所述z向转轴(8)的顶端固定连接于所述第二安装座(30)，所述搭载平台(5)固定连接于所述第一安装座(29)顶部，所述中心固定座(18)固定连接于所述第二安装座(30)底部。10.根据权利要求9所述的多旋翼机动力学测试专用平台，其特征在于：所述第一安装座(29)和所述第二安装座(30)各自u形缺口内部两侧的部位分别安装有滚珠轴承(31)，所述x向转轴(6)的两端和所述y向转轴(7)的两端分别转动安装于各自对应的滚珠轴承(31)内。

技术总结
本发明提供一种多旋翼机动力学测试专用平台，涉及无人机动力测试领域，包括固定框架、浮动框架、飞机承托组件、X向拉力传感器、Y向拉力传感器和Z向拉力传感器；浮动框架设于固定框架内部；在浮动框架与固定框架之间设多根纵向支撑杆，飞机承托组件包括搭载平台、中心固定座、Z向转轴以及至少包括X向转轴和Y向转轴的XY双向转动安装座组件；X向转轴上套装有绕X向角度传感器，Y向转轴上套装有绕Y向角度传感器，Z向转轴上套装有绕Z向角度传感器。本发明能够方便得到多旋翼机向X、Y、Z三个方向飞行时的牵引力数据，而且能够得到多旋翼机飞行时绕X、Y、Z三个方向的偏转角度，测试结果多样化，能很好地满足无人机性能设计的需要。很好地满足无人机性能设计的需要。很好地满足无人机性能设计的需要。


技术研发人员：张鑫 李书田 李林杰
受保护的技术使用者：北京电子科技职业学院
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/6/7