[發明專利]一種無人機螺旋槳平衡快速測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201710128969.0
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106813832B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉奇;沈順明;張俊鋒;帥率
• 申請（專利權）人: 武漢飛流智能技術有限公司
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

1.一種無人機螺旋槳平衡快速測試裝置，其特征在于，包括底板、置于底板上的磁懸浮支架和螺旋槳平衡控制器，以及測試組件；

所述磁懸浮支架為凹槽型結構，其兩端側壁的內側分別嵌有磁鐵，磁懸浮支架通過磁鐵與測試組件之間實現可拆卸連接；

所述測試組件用于承載待測試的無人機螺旋槳，所述磁懸浮支架用于承載測試組件，所述螺旋槳平衡控制器用于獲取待測試的無人機螺旋槳的旋轉方向和加速度方向并據此確定其重心偏移方向。

2.如權利要求1所述的無人機螺旋槳平衡快速測試裝置，其特征在于，還包括重心狀態指示板，所述重心狀態指示板與螺旋槳平衡控制器之間具有電連接，用于根據螺旋槳平衡控制器輸出的信號指示待測試的無人機螺旋槳的重心偏移方向。

3.如權利要求1或2所述的無人機螺旋槳平衡快速測試裝置，其特征在于，所述測試組件包括磁懸浮軸、螺旋槳固定旋鈕、光柵盤和光柵傳感器；

所述光柵傳感器為凹槽型結構，設于磁懸浮支架的底部；所述光柵盤的中心孔穿過磁懸浮軸，使得光柵盤可隨磁懸浮軸轉動，光柵盤的盤面部分位于光柵傳感器的凹槽內；

所述測試組件通過其磁懸浮軸與所述磁懸浮支架兩端的磁鐵的作用實現與磁懸浮支架之間的可拆卸連接；

所述磁懸浮軸用于承載待測試的無人機螺旋槳；所述螺旋槳固定旋鈕用于將待測試的無人機螺旋槳固定在磁懸浮軸上；所述光柵盤與光柵傳感器配合用于獲取光柵盤轉動的角速度并據此生成兩路脈沖信號；所述螺旋槳平衡控制器根據所述兩路脈沖信號的相位差以及其中一路脈沖信號的脈沖寬度來確定待測試的無人機螺旋槳的重心偏移方向。

4.如權利要求3所述的無人機螺旋槳平衡快速測試裝置，其特征在于，所述磁懸浮軸兩端為錐形，磁懸浮軸的一端與磁懸浮支架一端的磁鐵為點接觸，磁懸浮軸的另一端與磁懸浮支架另一端的磁鐵之間有間距，使得磁懸浮軸與磁懸浮支架之間只有一個點接觸，達到螺旋槳旋轉過程中磁懸浮軸所受的摩擦阻力為最小的目的。

5.一種基于權利要求1～4所述的無人機螺旋槳平衡快速測試裝置的無人機螺旋槳平衡快速測試方法，其特征在于，根據所述光柵盤轉動的角速度生成兩路脈沖信號，根據所述兩路脈沖信號的相位差、以及其中一路脈沖信號的脈沖寬度確定待測螺旋槳的旋轉方向和加速度方向；并根據所述旋轉方向和加速度方向來確定待測螺旋槳的重心偏移方向。

6.如權利要求5所述的無人機螺旋槳平衡快速測試方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)將承載有待測螺旋槳的測試組件放置在磁懸浮支架上；待測螺旋槳在自身重心偏移的影響下沿順時針或逆時針方向轉動，同步帶動磁懸浮軸上的光柵盤轉動；

(2)根據光柵盤轉動的方向和速度生成兩路方波信號U1、U2；

(3)獲取兩路方波信號U1、U2的相位差；并根據所述相位差確定待測螺旋槳旋轉方向，并根據其中一路方波信號U1的脈沖寬度來確定待測螺旋槳旋轉的加速度方向；

(4)根據待測螺旋槳旋轉方向和旋轉的加速度方向確定待測螺旋槳的重心偏移方向。

7.如權利要求6所述的無人機螺旋槳平衡快速測試方法，其特征在于，根據相位差確定待測螺旋槳旋轉方向的方法為：若方波信號U1與方波信號U2的相位差為正，則判定螺旋槳沿著順時針方向旋轉；若方波信號U1與方波信號U2的相位差為負，則判定螺旋槳沿著逆時針方向旋轉。

8.如權利要求6或7所述的無人機螺旋槳平衡快速測試方法，其特征在于，根據方波信號的脈沖寬度來確定待測螺旋槳旋轉的加速度方向的方法為：

獲取所述方波信號相鄰的n個脈沖波形的脈寬t₁、t₂、…、t_n；n為不小于3的正整數；

當t₁>t₂…>t_n，判定螺旋槳正加速轉動；

當t₁<t₂…<t_n，判定螺旋槳正減速轉動；

當t₁＝t₂…＝t_n，判定螺旋槳勻速運動或靜止。