[發明專利]小型無人機重量重心測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201811353148.8
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109387329A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 朱振華;朱清華;曾嘉楠;申遂愿;招啟軍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述測量裝置包括對稱設置的上支架，下支架，所述上支架上固定一個用于標記無人機的位置坐標的刻度板，所述上支架和所述下支架分別包括多個頂點，所述上支架的多個頂點和所述下支架的多個頂點之間通過多個支柱連接，所述上支架的多個頂點分別安裝多個壓力傳感器，其中一個支柱為電動推拉桿。

2.根據權利要求1所述的小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述上支架和所述下支架為對稱設置的三角架，所述上支架和所述下支架分別包括三個頂點。

3.根據權利要求2所述的小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述上支架的三個頂點包括第一頂點、第二頂點和第三頂點，所述下支架的三個頂點包括第四頂點、第五頂點和第六頂點，所述多個支柱包括第一支柱、第二支柱和電動對拉桿，所述第一頂點和所述第四頂點通過第一支柱連接，所述第二頂點和所述第五頂點通過第二支柱連接，所述第三頂點和所述第六頂點通過電動推拉桿連接。

4.根據權利要求3所述的小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述壓力傳感器包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器，所述第一壓力傳感器通過第一鉸鏈與第一支柱連接，所述第二壓力傳感器通過第二鉸鏈與第二支柱連接，所述第三壓力傳感器通過第三鉸鏈與電動推拉桿連接。

5.根據權利要求3所述的小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述電動推拉桿的下端通過活動鉸鏈與下支架的第六頂點連接。

6.根據權利要求1所述的小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述電動推拉桿的伸縮運動能夠控制刻度板與水平面之間的傾斜角度。

7.根據權利要求6所述的小型無人機重量重心測量裝置，其特征在于，所述電動推拉桿向上推動，帶動第三壓力傳感器向上運動，所述刻度板與第三壓力傳感器連接的一端向上傾斜，使得刻度板與水平面有一定夾角。

8.一種如權利要求1所述的小型無人機重量重心的測量裝置的測量方法，其特征在于，所述測量裝置包括第一壓力傳感器，第二壓力傳感器，第三壓力傳感器，所述第三壓力傳感器與電動推拉桿連接，所述方法包括：

以第三傳感器為坐標原點建立空間直角坐標系；

將無人機放在刻度板上，首次記錄第一壓力傳感器，第三壓力傳感器和第二壓力傳感器的測量數據，測得無人機的重量w；

測得無人機x軸方向重心坐標X；

啟動電動推拉桿使得刻度板與水平面夾角為σ；

重新記錄第一壓力傳感器，第三壓力傳感器和第二壓力傳感器的測量數據；

測量無人機x軸方向重心坐標X2，

將X2投影到刻度板水平平面坐標系中，得到坐標值為X22，則無人機在水平面時z軸重心位置Z為：

其中，W11為重新記錄的第一壓力傳感器的測量數據，W33為第二壓力傳感器的測量數據，x11為第一壓力傳感器的x軸坐標值，x33為第二壓力傳感器的x軸坐標值；

其中，x1為第一壓力傳感器的x軸坐標值，x3為第二壓力傳感器的x軸坐標值,W1為首次記錄的第一壓力傳感器的測量數據，W3為第二壓力傳感器的測量數據。

9.根據權利要求8所述的測量方法，其特征在于，所述無人機重量W為：W＝W1+W2+W3-W4，

其中，W1為首次記錄的第一壓力傳感器的測量數據，W2為第三壓力傳感器的測量數據，W3為第二壓力傳感器測量數據，W4為刻度板與上支架的重量和。

10.根據權利要求9所述的測量方法，其特征在于，無人機y軸方向重心坐標Y為：

其中，y1為第一壓力傳感器的y軸坐標值，y3為第三壓力傳感器的y軸坐標值。