机臂定位及角度测量设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及无人机制造技术领域，尤其涉及一种机臂定位及角度测量设备。


背景技术：

[0002]
如图1和图2所示，无人机的机臂10一端与机身连接，另一端与螺旋桨电机20连接。螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身需要保持夹角θ。该夹角θ对无人飞机的性能影响极大，因此，对其精度要求较高。如当夹角θ过大时会使无人机飞行时电机输出扭力不稳定，飞机振动增大，影响无人机飞行稳定。现有技术中，该夹角θ由机臂10决定。机臂10包括依次连接的机身端固定件101、管件102和驱动端固定件103，管件102与机身端固定件101和驱动端固定件103通过固定胶粘贴固定。机身端固定件101包括两个相对设置的机身端凸耳104，机身端固定件101的两个机身端凸耳104厚度相同，用于锁在机身上保持机臂10水平。驱动端固定件103包括两个相对设置的驱动端凸耳105，其中一个驱动端凸耳105与机身端凸耳104厚度相同，且两个驱动端凸耳105厚度不同，此厚度差形成螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ。
[0003]
现有技术中无法快速、准确地检测上述角度θ是否符合要求。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种机臂定位及角度测量设备，以快速、准确地检测螺旋桨电机的电机轴与无人机机身的夹角θ是否符合要求。
[0005]
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006]
提供一种机臂定位及角度测量设备，包括：
[0007]
定位治具，包括用于承载机臂的支撑块，所述支撑块具有支撑面，所述支撑面为一平面，所述机臂的两个驱动端凸耳以及所述机臂的两个机身端凸耳均能够抵接于所述支撑面；
[0008]
测量组件，包括安装块和设置于所述安装块上的角度测量器，所述安装块具有检测面，所述检测面能够抵接于两个所述机身端凸耳的远离所述支撑面的一侧，或者两个所述驱动端凸耳远离所述支撑面的一侧，所述角度测量器能够检测所述检测面的倾斜角度。
[0009]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述支撑块包括间隔设置的第一支撑块和第二支撑块，所述支撑面包括第一支撑面和第二支撑面；
[0010]
所述第一支撑面设置于所述第一支撑块，两个所述机身端凸耳能够抵接于所述第一支撑面；所述第二支撑面设置于所述第二支撑块，两个所述驱动端凸耳能够抵接于所述第二支撑面。
[0011]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，当所述定位治具处于水平状态时，所述第一支撑面和所述第二支撑面处于同一水平面。
[0012]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述第一支撑块开设有第一容纳槽，所述第一容纳槽用于容纳所述机臂的机身端固定件，所述第一支撑面设置有两个，两个
所述第一支撑面设置于所述第一容纳槽的相对两侧，两个所述机身端凸耳能够分别抵接于两个所述第一支撑面。
[0013]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述第二支撑块开设有第二容纳槽，所述第二容纳槽用于容纳所述机臂的驱动端固定件，所述第二支撑面设置有两个，两个所述第二支撑面设置于所述第二容纳槽的相对两侧，两个所述驱动端凸耳能够分别抵接于两个所述第二支撑面。
[0014]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述安装块开设有第三容纳槽，所述第三容纳槽能够容纳所述机臂的机身端固定件或所述机臂的驱动端固定件，所述第三容纳槽的两侧分别设置有所述检测面。
[0015]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述安装块还包括安装面，所述安装面与所述检测面平行，所述角度测量器设置于所述安装面。
[0016]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，定位治具还包括：
[0017]
底座，所述第一支撑块和所述第二支撑块设置于所述底座上。
[0018]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述第一支撑块可沿所述机臂的长度方向相对于所述底座移动；和/或，
[0019]
所述第二支撑块可沿所述机臂的长度方向相对于所述底座移动。
[0020]
作为机臂定位及角度测量设备的一种优选方案，所述机臂定位及角度测量设备还包括接收端，所述接收端与所述角度测量器通讯连接，所述接收端用于接收所述角度测量器的测量数据。
[0021]
本实用新型的有益效果：将机臂放置于支撑块，并使得两个机身端凸耳和两个驱动端凸耳抵接于支撑面，实现两个机身端凸耳和两个驱动端凸耳的定位。将检测面抵接于两个所述机身端凸耳，记录此时角度测量器的检测值r1。然后，将测面抵接于两个所述驱动端凸耳，记录此时角度测量器的检测值r2，由于两个机身端凸耳、两个驱动端凸耳位于同一水平内，并且两个驱动端凸耳的厚度不一致，因此测量值r1与测量值r2的差值即为螺旋桨电机的电机轴与无人机机身的夹角θ。本实用新型提供的机臂定位及角度测量设备通过测量值r1与测量值r2的差值得到螺旋桨电机的电机轴与无人机机身的夹角θ，因此提高了测量精度，且测量过程简单，测量效率高。
附图说明
[0022]
图1是现有技术中机臂和螺旋桨电机的结构示意图；
[0023]
图2是现有技术中机臂的结构示意图；
[0024]
图3是本实用新型实施例提供的机臂定位及角度测量设备使用时的立体图；
[0025]
图4是本实用新型实施例提供的机身端凸耳放置于第一支撑块后的结构示意图；
[0026]
图5是本实用新型实施例提供的机臂定位及角度测量设备使用时的平面图；
[0027]
图6是本实用新型实施例提供的定位治具的结构示意图；
[0028]
图7是本实用新型实施例提供的测量组件的结构示意图。
[0029]
图中：
[0030]
1、定位治具；11、第一支撑块；111、第一支撑面；112、第一容纳槽；12、第二支撑块；121、第二支撑面；122、第二容纳槽；13、底座；
[0031]
2、测量组件；21、安装块；211、检测面；212、第三容纳槽；22、角度测量器；221、通讯接口；
[0032]
10、机臂；101、机身端固定件；102、管件；103、驱动端固定件；104、机身端凸耳；105、驱动端凸耳；
[0033]
20、螺旋桨电机。
具体实施方式
[0034]
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
[0035]
本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。
[0036]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平厚度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平厚度小于第二特征。
[0037]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
[0038]
如图1和图2所示(参照图5)，机臂10包括依次连接的机身端固定件101、管件102和驱动端固定件103，机身端固定件101和驱动端固定件103通过固定胶与管件102粘贴固定。机身端固定件101包括两个相对设置的机身端凸耳104，机身端固定件101的两个机身端凸耳104厚度相同，用于锁在机身上保持机臂10水平。驱动端固定件103包括两个相对设置的驱动端凸耳105，其中一个驱动端凸耳105与机身端凸耳104厚度相同，且两个驱动端凸耳105厚度不同，此厚度差形成螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ。
[0039]
本实施例提供了一种机臂定位及角度测量设备，用于无人机机臂10的组装，机臂定位及角度测量设备能够精确地检测螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ是否在要求范围内。
[0040]
如图3-图7所示，本实施例提供的机臂定位及角度测量设备包括定位治具1和测量组件2。定位治具1包括用于承载机臂10的支撑块，支撑块具有支撑面，支撑面为一平面，机臂10的两个驱动端凸耳105以及机臂10的两个机身端凸耳104均能够抵接于支撑面。测量组件2包括安装块21和设置于安装块21上的角度测量器22，安装块21具有检测面211，检测面211能够分别抵接于两个机身端凸耳104的远离支撑面的一侧，或者两个驱动端凸耳105远离支撑面的一侧，角度测量器22能够检测检测面211的倾斜角度。
[0041]
如图3所示，将机臂10放置于支撑块，并使得两个机身端凸耳104和其中一个驱动端凸耳105抵接于支撑面，实现两个机身端凸耳104和两个驱动端凸耳105的定位。如图4所示，将检测面211抵接于两个机身端凸耳104，记录此时角度测量器22的检测值r1。然后，如图5所示，将检测面211抵接于两个驱动端凸耳105，记录此时角度测量器22的检测值r2，测量值r1与测量值r2的差值即为螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ。两个驱动端凸耳105与两个机身凸耳104共同决定了螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ，本实施例提供的机臂定位及角度测量设备不是通过两个驱动端凸耳105的两个远离支撑面的表面的连线与水平线的夹角，直接得出螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ，而是通过测量值r1与测量值r2的差值得到螺旋桨电机20的电机轴与无人机机身的夹角θ，因此提高了测量精度，且测量过程简单，测量效率高。优选地，将检测面211抵接于两个机身端凸耳104后，将角度测量器22归零(即将此时的测量值视为零值)，然后将检测面211抵接于两个驱动端凸耳105得到的测量值即为需要测量的夹角θ。
[0042]
如图6所示，优选地，支撑块包括间隔设置的第一支撑块11和第二支撑块12，支撑面包括第一支撑面111和第二支撑面121；第一支撑块11具有第一支撑面111，两个机身端凸耳104能够抵接于第一支撑面111；第二支撑块12具有第二支撑面121，两个驱动端凸耳105能够抵接于第二支撑面121。
[0043]
将机臂10放置于第一支撑块11和第二支撑块12，检测两个机身端凸耳104抵接于第一支撑面111，以及两个驱动端凸耳105是否抵接于第二支撑面121，实现两个机身端凸耳104和两个驱动端凸耳105的定位。
[0044]
当然，在其他实施例中，仅仅设置一个支撑块，此时支撑块的长度较长，以将整个机臂10放置于支撑块上。这种对支撑块的具体结构的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。
[0045]
为了便于固定第一支撑块11和第二支撑块12，优选地，定位治具1还包括底座13，第一支撑块11和第二支撑块12设置于底座13上。在本实施例中底座13为一平板。当然，底座13还可以为支架或盒体结构等等，这种对底座13的具体结构的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。优选地，使用机臂定位及角度测量设备时，该设备水平放置，此时定位治具1处于水平状态，第一支撑面111和第二支撑面121处于同一水平面，以保证检测精度。
[0046]
优选地，为了能使机臂定位及角度测量设备能够适用于不同长度的机臂10进行定位及角度检测，所述第一支撑块11可沿所述机臂10的长度方向相对于所述底座13移动；和/或，所述第二支撑块12可沿所述机臂10的长度方向相对于所述底座13移动。具体地，可以在底座13上设置沿机臂10的长度方向延伸的长孔，在第一支撑块11和第二支撑块12上可以设置固定用的螺纹孔，设置紧固螺钉穿过底座13上的通孔旋拧在支撑块的螺纹孔内实现固定，当需要进行距离调节时，拧松紧固螺钉即可。
[0047]
为了稳定地支撑机臂10，优选地，第一支撑块11开设有第一容纳槽112，第一容纳槽112用于容纳机身端固定件101。第一支撑面111设置有两个，两个第一支撑面111设置于第一容纳槽112的相对两侧，两个机身端凸耳104能够分别抵接于两个第一支撑面111。
[0048]
为了进一步提高机臂10放置于定位治具1后的稳定性，第一容纳槽112的槽壁面为圆弧面。优选地，圆弧面与机身端固定件101抵接。
[0049]
第二支撑块12开设有用于容纳机臂10的驱动端固定件103的第二容纳槽122，第二支撑面121设置有两个，两个第二支撑面122设置于第二容纳槽122的相对两侧，两个驱动端凸耳105能够分别抵接于第二支撑面121。第二容纳槽122的槽壁面优选为圆弧面。
[0050]
在本实施例中，第一支撑块11和第二支撑块12的结构相同，即机身端固定件101和驱动端固定件103均可以放置到第一支撑块11或第二支撑块12，从而可以使得机臂10的放置没有方向性，进而提高检测效率。
[0051]
如图7所示，为了提高角度测量器22检测的精度，安装块21开设有第三容纳槽212，第三容纳槽212能够容纳机身端固定件101或驱动端固定件103，第三容纳槽212的两侧分别设置有检测面211。优选地，第三容纳槽212的槽壁面为圆弧面。优选地，圆弧面与机身端固定件101抵接。
[0052]
为了保证角度测量器22检测的精度，安装块21还包括安装面，安装面与检测面211平行，角度测量器22设置于安装面。角度测量器22的具体结构和工作原理为现有技术，在此不再赘述。
[0053]
为对角度检测设备的检测值进行自动记录及自动判断机臂10是否合格，机臂定位及角度测量设备还包括接收端，接收端与角度测量器22通讯连接，接收端用于接收角度测量器22的测量数据。具体地，角度测量器22具有通讯接口221，接收端通过通讯接口221与角度测量器22通讯连接。其中接收端可以为电脑、手机等具有接收和存储功能的电子设备。
[0054]
本实施例提供的机臂定位及角度测量设备的操作步骤为：
[0055]
把机臂10管水平放置到定位治具1上；
[0056]
把角度测量器22放置到机身端固定件101位置，使检测面211与机身端凸耳104抵接，进行测试角度归零；
[0057]
把角度测量器22放置到驱动端固定件103位置，使两个检测面211与两个驱动端凸耳105抵接，测试夹角θ；
[0058]
接收端获取到测量出的夹角θ，自动判断角度是否满足规格，并记录好数据。
[0059]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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