旋翼飞行器测试实验空间运动机构的制作方法

本实用新型属于旋翼飞行器试验装置技术领域，尤其涉及空间六自由度旋翼飞行器测试实验空间运动机构。

背景技术：

当前，飞行器控制的发展面临前所未有的机遇与挑战，旋翼飞行器的应用也越来越广泛，涉及军用、民用、教育、科研等领域。一方面，飞行器新技术发展日新月异，需要进一步加强理论与方法研究，加强面向信息化环境的控制、计算与通讯一体，以及控制、决策与管理一体化的研究。飞行器复杂的动力学模型，多学科交叉的分析与设计特点，以及复合控制、解耦控制、重构控制的方法与实时算法、抗干扰精确控制、无人系统自主化、态势感知及评估及其对不确定性的适应性等内容的研究，对飞行器及其飞行效果的测试和实验提出了更高的要求。另一方面，随着人工智能技术与无人自主技术的发展，旋翼飞行器作为一种科普性的智能技术逐渐走进了大学、高中职学校、中小学的课堂，同时许多地区将旋翼飞机技术作为一种机器人拓展训练项目，开展了大、中、小学不同层次的竞赛活动。目前，旋翼飞行器的实验平台一般不能实现飞行器三维六自由度的飞行模拟，难以达到直观、高精度、多信息的测试效果与实验、训练目的。

因此，基于这些问题，提供一种用于承载飞行器，并为飞行器提供安全范围内的空间俯仰、横滚、偏航动作的空间模拟飞行的空间六自由度旋翼飞行器测试实验空间运动机构，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于承载飞行器，并为飞行器提供安全范围内的空间俯仰、横滚、偏航动作的空间模拟飞行的空间六自由度旋翼飞行器测试实验空间运动机构。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

旋翼飞行器测试实验空间运动机构，包括三旋转自由度组件和运动滑杆，所述三旋转自由度组件包括x”转轴、x”右轴承支座、x”左轴承支座、y”转轴、y”轴承支座、导电滑环、z”转轴、z”轴承套、飞行器固定托板；所述y”轴承支座为门框型结构，所述运动滑杆一端与所述z”转轴一端固定连接；所述z”转轴通过z”轴承与z”轴承套连接，使得z”轴承套可以绕z”转轴旋转，z”轴承套上端与z”轴承端盖固定连接，所述导电滑环一端插入z”轴承端盖，并通过其下端的凸出与z”转轴顶部的凹槽匹配安装，所述y”轴承支座固定在z”轴承端盖上端面并可以随着z”轴承套旋转，y”转轴通过轴承固定在y”轴承支座的两侧壁上，所述y”转轴正交插入所述x”转轴中间位置，并与所述x”转轴固定连接，x”转轴两端通过轴承分别与x”左轴承支座和x”右轴承支座连接，所述x”左轴承支座和x”右轴承支座与所述飞行器固定托板固定连接，且所述x”左轴承支座和x”右轴承支座位于y”轴承支座两端。

进一步的，所述x”转轴上设有两个相互正交的孔，所述y”转轴正交插入所述x”转轴的其中一个孔，y”转轴上设有一个螺纹孔，当y”转轴穿进x”转轴的其中一个孔后，y”转轴上的螺纹孔与x”转轴的另外一个孔对齐，并通过螺丝固定，形成十字交叉结构。

进一步的，所述z”转轴、运动滑杆为中空轴，所述导电滑环的下端出线可以穿过z”转轴和运动滑杆与上位机通讯接口连接。

进一步的，所述y”轴承支座中心有一个中心孔，两侧各有侧孔，所述导电滑环的上端出线可以从y”轴承支座中心孔穿出，并经过侧孔穿出。

进一步的，所述运动滑杆内孔具有内螺纹，z”转轴下端有外螺纹，所述运动滑杆与z”转轴通过螺纹固定连接。

进一步的，所述导电滑环上径向环绕设有支撑板，所述z”轴承端盖具有通孔，所述导电滑环一端插入z”轴承端盖的通孔，并通过支撑板卡在z”轴承端盖上，所述导电滑环一端的凸出与z”转轴顶部的凹槽匹配安装。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型旋翼飞行器固定于三旋转自由度组件上的飞行器固定托板时，可以实现绕z”转轴360度的无约束旋转，并可绕x”转轴和y”转轴一定安全范围内的旋转，这三向旋转自由度可以满足飞行器空间俯仰、横滚、偏航三种姿态的飞行需要，可用于对飞行操作人员的培训、训练、实训。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的结构剖面图；

图3为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的三旋转自由度组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的x”右轴承支座、x”左轴承支座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的x”转轴的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的y”转轴的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的y”轴承支座的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的导电滑环的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的z”转轴的结构示意图；

图10为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的z”轴承套的结构示意图；

图11为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的z”轴承端盖的结构示意图；

图12为本实用新型实施例中提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构的x”轴承端盖的结构示意图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1-12来具体说明本实用新型。

在本实施例中，以三旋转自由度组件6中心为原点建立固联坐标系为o”-x”y”z”；本实施例提供的旋翼飞行器测试实验空间运动机构，包括三旋转自由度组件6和运动滑杆7，所述三旋转自由度组件6包括x”转轴14、x”右轴承支座23、x”左轴承支座12、y”转轴15、y”轴承支座16、导电滑环17、z”转轴19、z”轴承套21、飞行器固定托板24；所述y”轴承支座16为门框型结构，所述运动滑杆7一端与所述z”转轴19一端固定连接；所述z”转轴19通过z”轴承18与z”轴承套21连接，使得z”轴承套21可以绕z”转轴19旋转，z”轴承套21上端与z”轴承端盖22固定连接，在本实施例中，是通过螺钉固定在一起，所述导电滑环17一端插入z”轴承端盖22，并通过其下端的凸出与z”转轴19顶部的凹槽匹配安装，所述y”轴承支座16固定在z”轴承端盖22上端面并可以随着z”轴承套21旋转，y”转轴15通过轴承固定在y”轴承支座16的两侧壁上，所述y”转轴15正交插入所述x”转轴14中间位置，并与所述x”转轴14固定连接，x”转轴14两端通过x”轴承13(图中未标出)分别与x”左轴承支座12和x”右轴承支座23连接，x”左轴承支座12和x”右轴承支座23上均设有x”轴承端盖25，所述x”左轴承支座12和x”右轴承支座23通过螺丝与所述飞行器固定托板24固定连接，且所述x”左轴承支座12和x”右轴承支座23位于y”轴承支座16两端。

具体的，在本实施例中，所述x”转轴14上设有两个相互正交的孔，所述y”转轴15正交插入所述x”转轴14的其中一个孔，y”转轴15上设有一个螺纹孔，当y”转轴15穿进x”转轴14的其中一个孔后，y”转轴15上的螺纹孔与x”转轴14的另外一个孔对齐，并通过螺丝固定，形成十字交叉结构。

并且，进一步的可以考虑，所述z”转轴19、运动滑杆7为中空轴，所述导电滑环17的下端出线可以穿过z”转轴19和运动滑杆7与上位机通讯接口连接；所述y”轴承支座16中心有一个中心孔，两侧各有侧孔，所述导电滑环17的上端出线可以从y”轴承支座16中心孔穿出，并经过侧孔穿出。

在本实施例中，所述运动滑杆7内孔具有内螺纹，z”转轴19下端有外螺纹，所述运动滑杆7与z”转轴19通过螺纹固定连接。

并且，在本实施例中，圆柱状的导电滑环17上径向环绕设有支撑板20，所述z”轴承端盖22具有通孔，所述导电滑环17一端插入z”轴承端盖22的通孔，并通过支撑板20卡在z”轴承端盖22上，这样在组装后通过支撑板20可限制z”转轴19轴向运动，所述导电滑环17一端的凸出1701与z”转轴19顶部的凹槽1901匹配安装。

作为举例，在本实施例中，三旋转自由度组件6和运动滑杆7为飞行器提供了一个安全范围内的空间六自由度旋翼飞行器测试实验空间运动机构，飞行器可安装在三旋转自由度组件6的飞行器固定托板24上，飞行器的飞控系统上装有陀螺仪，陀螺仪采集飞行器飞行姿态信息；其中运动滑杆7为中空薄壁管，三旋转自由度组件6内部安装导电滑环，通讯线从运动滑杆7内部穿过，一端连接导电滑环，一端连接上位机，导电滑环连接飞行器飞控系统的通讯接口，从而将飞行器的俯仰、横滚、偏航姿态信息发送到上位机。

以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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