一种固定翼无人机方向舵角度标定装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种固定翼无人机方向舵角度标定装置。


背景技术：

2.固定翼无人机是由动力装置产生前进的推力或者拉力，由机体上固定的机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。固定翼无人机主要包含机身、机翼、尾翼、起落架和发动机等。尾翼是用来配平、稳定和操纵固定翼飞行器飞行的部件，通常包括垂直尾翼（垂尾）和水平尾翼（平尾）两部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安装在其后部的方向舵组成，方向舵用于控制飞机的横向运动，方向舵由操纵机构控制运动，操纵机构由舵机和传动机构等组成，操作机构通过舵机和传动机构控制方向舵舵面的旋转轴运动，进而控制方向舵运动以改变方向舵角度，最终控制无人机航向。
3.舵机的控制电路接收飞行控制器内的控制信号并驱动电机转动，进而通过电机控制舵机转动角度，最终由舵机和传动机构控制方向舵以改变方向舵角度。方向舵角度与飞行控制器的控制信号相关，为了提高无人机飞行性能，需要对方向舵角度进行标定，现有的标定方法主要是在方向舵面上安装传感器进行测量偏转角度，该方法对零位偏差敏感度具有较高要求，而且传感器安装位置难以确定，不便于安装和调试。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种固定翼无人机方向舵角度标定装置，该标定装置安装简单，便于操作，能够有效且高质量地对方向舵角度进行标定。
5.为达到上述技术效果，本实用新型采用以下技术方案：本实用新型提供了一种固定翼无人机方向舵角度标定装置，其固定在方向舵舵面的旋转轴上，旋转轴与法兰盘转动连接，所述法兰盘通过杯头螺钉固定在固定翼无人机的机身上，所述方向舵角度标定装置包括固定件、旋转件和数显角度尺，所述旋转轴的一端穿过所述法兰盘与所述旋转件固定，所述固定件与所述法兰盘固定；所述数显角度尺包括主尺和副尺，所述副尺的一端通过转轴与所述主尺转动连接，所述旋转件与所述副尺固定，所述固定件与所述主尺固定，所述旋转轴通过所述旋转件带动所述副尺相对所述主尺运动。其中，数显角度尺可以为杉文牌，型号为swb-865-101。
6.本实用新型所提供的固定翼无人机方向舵角度标定装置，其用于无人机飞行方向舵面的角度标定，使用时固定在方向舵舵面的旋转轴上。旋转轴由无人机上的操作机构控制转动，方向舵偏转后，旋转轴带动旋转件转动，由于旋转件与数显角度尺的副尺固定，固定件分别与法兰盘和数显角度尺的主尺固定，转动的旋转件带动副尺相对主尺运动，角度尺显示的数值即为方向舵角度。通过该标定装置，能够获知电机电压信号与方向舵角度之间的关系，进而获得飞控的控制信号与方向舵角度之间的关系，有利于有效控制方向舵角度的变化。
7.作为本实用新型优选结构，所述固定件包括上下开口的固定环和一体连接于所述固定环侧部的第一连接块，所述第一连接块贴合在所述主尺顶面且通过第一紧固块固定。由于固定件与法兰盘固定，当将固定件的第一连接块与数显角度尺的主尺固定时，能够保证主尺固定不动。
8.作为本实用新型的优选结构，所述固定环通过第二紧定螺钉与所述法兰盘固定，所述固定环上开设有第二定位孔，所述第二紧定螺钉穿过所述第二定位孔抵持在所述法兰盘的外壁上；所述固定环顶部设有供杯头螺钉的螺钉头卡入的定位缺口。为了使得方向舵角度标定装置固定在方向舵的旋转轴上，将固定环通过紧定螺钉与法兰盘固定，无需在法兰盘的结构，只需在固定环的壁上开设供第二紧定螺钉穿过的第二定位孔，将第二紧定螺钉旋入第二定位孔并压紧在法兰盘上，从而将固定环与法兰盘压紧固定。固定环顶部开设的定位缺口，一方面起到避让杯头螺钉的作用，另一方面起到定位作用，能够避免固定环与法兰盘之间相对旋转。
9.作为本实用新型的优选结构，所述旋转件包括上下开口的旋转环和一体连接在所述旋转环侧部的第二连接块，所述第二连接块贴合在所述副尺顶面且通过第二紧固块固定。
10.采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型所提供的固定翼无人机方向舵角度标定装置，安装简单，便于操作，只需要将其安装在方向舵舵面的旋转轴上，通过旋转轴的转动带动数显角度尺的主尺和副尺相对运动，即可获得方向舵角度，能够有效且高质量地对方向舵角度进行标定。
附图说明
11.图1为本实用新型实施例所提供固定翼无人机方向舵角度标定装置的分离式结构示意图；
12.图2为本实用新型实施例所提供固定翼无人机方向舵角度标定装置的剖视图；
13.图3为本实用新型实施例所提供固定翼无人机方向舵角度标定装置的旋转件的结构示意图；
14.图4为本实用新型实施例所提供固定翼无人机方向舵角度标定装置的旋转件另一角度的结构示意图；
15.图5为本实用新型实施例所提供固定翼无人机方向舵角度标定装置的固定件的结构示意图；
16.图6为本实用新型实施例所提供固定翼无人机方向舵角度标定装置安装在无人机上的结构示意图；
17.图7为图6中a处局部放大图。
18.图中：
19.100、旋转轴；200、法兰盘；300、杯头螺钉；
20.1、固定件；1.1、固定环；1.2、第一连接块；1.3、定位缺口；2、旋转件； 2.1、旋转环；2.2、第二连接块；2.3、半圈限位台；2.4、限位凹槽；3、数显角度尺；3.1、主尺；3.2、副尺；3.3、凸台；4、第一紧固块；5、第一紧固螺钉；6、第二紧固块；7、第二紧固螺钉；8、环形定位台；8.1、环状卡台；8.2、连接台。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
23.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
24.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
26.下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
27.实施例一：
28.现有的固定翼无人机，其方向舵用于控制飞机的横向运动，方向舵由操纵机构控制运动，操纵机构由舵机和传动机构等组成，操作机构通过舵机和传动机构控制方向舵舵面的旋转轴运动，进而控制方向舵运动以改变方向舵角度，最终控制无人机航向。参阅附图，本实施例提供了一种固定翼无人机方向舵角度标定装置，其固定在方向舵舵面的旋转轴100上，旋转轴100与法兰盘200转动连接，可选地，旋转轴100通过轴承与法兰盘200转动连接。法兰盘200通过杯头螺钉300固定在固定翼无人机的机身上，所述方向舵角度标定装置包括固定件1、旋转件2和数显角度尺3，旋转轴100的一端穿过法兰盘200与旋转件2固定，固定件1与法兰盘200固定；数显角度尺3包括主尺3.1和副尺3.2，副尺3.2的一端通过转轴与主尺3.1转动连接，旋转件与副尺固定，固定件与主尺固定，旋转轴通过旋转件带动所述副尺相对所述主尺运动。
29.本实施例所提供的方向舵角度标定装置，其在使用时固定在无人机方向舵舵面的旋转轴上，旋转轴由舵机通过传动机构带动旋转轴转动，旋转轴运动时带动旋转件旋转，旋转件带动副尺运动，由于主尺与法兰盘固定，副尺相对主尺转动一定角度，数显角度尺显示出该角度，该角度即为方向舵角度。
30.实施例二：
31.在上述实施例1的基础上，本实施例所提供固定件1包括上下开口的固定环1.1和一体连接于所述固定环1.1侧部的第一连接块1.2，所述第一连接块1.2贴合在所述主尺3.1顶面且通过第一紧固块4固定。可选地，第一紧固块4可以为u型卡夹，u型卡夹由下向上将主尺和第一连接块卡设在其内，u型卡夹的两端可以用螺丝与第一连接块固定。
32.固定环1.1通过第二紧定螺钉7与法兰盘200固定，固定环1上开设有第二定位孔，第二紧定螺钉7穿过第二定位孔抵持在法兰盘的外壁上，依靠第二紧定螺钉的预紧力将固定环与法兰盘固定，无需改变法兰盘结构；固定环顶部设有供杯头螺钉的螺钉头卡入的定位缺口1.3，由于法兰盘通过杯头螺钉固定在无人机上，当安装该标定装置时，法兰盘底部卡入到固定环内，顶部卡设在固定环外，定位缺口一方面起到避让杯头螺钉的作用，另一方面起到定位作用，可以避免固定件转动。
33.本实施例中，进一步地，所述旋转件2包括上下开口的旋转环2.1和一体连接在所述旋转环2.1侧部的第二连接块2.2，所述第二连接块贴合在所述副尺顶面且通过第二紧固块固定。可选地，第二连接块以为u型卡夹，u型卡夹由下向上将副尺和第二连接块卡设在其内，u型卡夹的两端可以用螺丝与第二连接块固定。
34.为了提高测量的准确性，固定环1.1与所述旋转环2.1同轴设置且所述固定环1.1套设在所述旋转环2.1外。所述旋转轴近底部固定套设有环形定位台8，所述环形定位台包括环状卡台8.1和一体连接在所述环状卡台8.1顶部的连接台8.2，所述连接台8.2由所述环状卡台8.1的内侧边缘水平向外延伸；所述旋转轴底部插入旋转环内部且所述环状卡台抵设在所述旋转环顶部。本实施例中，旋转轴与所述旋转环之间通过第一紧定螺钉5固定，旋转环上开设有第一定位孔，所述第一紧定螺钉穿过所述第一定位孔抵持在所述旋转轴的外壁上。通过第一紧定螺钉的预紧力将旋转环与旋转轴固定，使得旋转轴带动旋转环运动。
35.为了进一步保证固定环与所述旋转环同轴设置，所述第二连接块2.2的端部向上延伸有限位块，所述限位块的内侧面为与所述固定环外侧面相贴合的弧形面。
36.所述转轴的顶部凸出所述副尺后形成一圈凸台3.3，所述旋转环包括下部开口，该下部开口向下延伸有半圈限位台2.3，所下部开口内侧设有一圈与所述凸台相匹配的限位凹槽2.4；所述旋转环设于所述副尺上部时，所述半圈限位台卡设在所述副尺的半圆端部外侧；所述半圈限位台位于远离所述第二连接块的一侧。固定环外侧面与限位块的内侧面相贴合，固定环和半圈限位台皆对旋转件起到限位作用，避免旋转件横向运动。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。