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专利名称：一种无人机的质心测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量无人机质心的装置。
背景技术：
无人驾驶飞机，简称无人机(UAV),是一种处在迅速发展中的新概念飞行 器。它第四次中东战争以来的多次局部战争中展露身手，无人机在执行战场侦 察、监视、目标精确定位/指示、电子对抗、通信中继和打击地面"时间敏感" 目标等任务中都有非常出色的表现。由于机载设备的安装及燃油加注等原因， 同型号的无人机个架的质心位置都会有所不同。在其飞行之前要精确测出其质 心位置，对于偏差较大的要进行调整，以保证对飞机的操控。
现有的测量装置如图1所示包括4乇架11、底座12和支点13，测量质心时 将待测无人机置于托架11之上，通过摇动丝杠手柄使托架11及飞机在支点13 上移动，当目测支点13左右两侧平衡时，飞机质心的投影通过支点13，从而 得到飞机质心位置，这种方法操作繁瑣，测量精度低。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题克服现有技术的不足，提供一种测量精度高， 使用方便的无人机质心测量装置。
本实用新型的技术解决方案 一种无人机的质心测量装置，包括两个U型 支撑梁、上铝架、测力传感器、水平尺、可调支脚、下铝架、位移光栅尺和显 示仪表，U型支撑梁固定在上铝架上，测力传感器安装在上铝架和下铝架之间， 位移光栅尺安装在下铝架的一侧，水平尺安装在下铝架的上表面，可调支脚与 下铝架机械连接，显示仪表与U型支撑梁之间可拆卸连接，测力传感器与显示 仪表之间数据线相连。
所述的测力传感器为三个，在下铝架上呈三角形分布。所述的上铝架和下铝架铝板中间铣槽。
所述的测力传感器选用量程为It的BK-5型悬臂梁传感器。 所述的可调支脚上车螺紋，并安装有调节手柄。
本实用新型与现有技术相比的优点在于
(1)本实用新型操作简便，将待测无人机置于两木质支撑梁之上，使其质 心位于两支撑梁之间，将底部铝架调水平即可测出质心距支撑梁的距离。
(2 )本实用新型使用铝架作为底部结构，即保证系统的刚性和稳定性又降 低了测量装置的质量，提高了测量精度。
(3)本实用新型使用液晶显示面板，可直观方^f更地显示测量结果。

图1为现有无人对几质心测量装置的结构示意图； 图2为本实用新型的结构示意图； 图3为本实用新型无人机质心测量原理图。
具体实施方式

如图2所示，无人机质心测量装置包括两个木制的U型支撑梁21、上铝架 22、测力传感器23、水平尺24、可调支脚25、下铝架26、位移光栅尺27和 显示仪表28, U型支撑梁21固定在上铝架22上，测力传感器23安装在上铝 架22和下铝架26之间，水平尺24和位移光栅尺27固定在下铝架26上，位 移光栅尺27安装在下铝架26的一侧，水平尺24安装在下铝架26的上表面， 可调支脚25与下铝架机械连接，显示仪表28与U型支撑梁21之间可拆卸连 接，显示仪表28和测力传感器23数据线连接。
无人机质心测量装置最大高度为200mm,长度1150mm，宽度700mm。 上下铝架材料选用30mm厚铝板，中间铣槽以减轻重量。上铝架长1000mm, 宽550mm,高30mm，在其上面由螺栓固定两个木质U形支架，被测无人机置于 木质U形支架之上。
上铝架22与下铝架26之间安置三只成三角形分布的测力传感器23,测力传感器23选用三只量程为1t的BK-5型悬臂梁传感器。净皮测无人^L的重量由
这三只传感器测得并通过计算得到无人机的质心位置。
下铝架26长1150mm,宽650mm,高30mm。位移尺27安装在下铝架26 一侧，水平尺24安装在下铝架26上表面未被覆盖的位置。下铝架26安有三 只车有螺紋的可调支脚25,通过可调支脚25上的手柄可实现下铝架26的水平 调节。
显示仪表28可悬挂于U形支撑梁21上，采用滑轨等可拆安装方式便于不 方便观察时取出使用。显示仪表为3x10液晶显示屏可加背光，显示仪表尺寸 205mmxl50mmx80mm (长x宽x高)，供电为220VAC,带峰鸣器报警。
测量原理如附图3所示，设三支测力传感器的位置分别为测量点1、 2、 3, 以测量点1纵向坐标为一纵向基准线，测量点2、 3位于另一纵向基准线上。 位于测量点1的传感器测量力值为F1,测量点2与测量点3的测量值累加为 F2。通过F1、 F2及两基准线之间的距离L,运用力矩平衡原理就可以求出被 测物体的质心位置。
根据力矩平衡原理 F1 x LO = F2 x (L國LO)
如果设定基准线1为基准点，则LO为物体质心位置相对基准线1的相对 长度为
匕0 = F2 x匕/(F1 + F2)
得到的L0及无人机的质量显示于显示仪表28液晶面板上。
权利要求1、一种无人机的质心测量装置，其特征在于包括两个U型支撑梁(21)、上铝架(22)、测力传感器(23)、水平尺(24)、可调支脚(25)、下铝架(26)、位移光栅尺(27)和显示仪表(28)，U型支撑梁(21)固定在上铝架(22)上，测力传感器(23)安装在上铝架(22)和下铝架(26)之间，位移光栅尺(27)安装在下铝架(26)的一侧，水平尺(24)安装在下铝架(26)的上表面，可调支脚(25)与下铝架(26)机械连接，显示仪表(28)与U型支撑梁(21)之间可拆卸连接，测力传感器(23)与显示仪表(28)之间数据线相连。
2、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所述 的测力传感器(23)为3个，在下铝架(26)上呈三角形分布。
3、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所述 的上铝架(22)和下铝架(26)铝板中间铣槽。
4、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所述 的测力传感器(23)选用量程为lt的BK-5型悬臂梁传感器。
5、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所 述的可调支脚(25)上车螺紋，并安装有调节手柄。
6、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所 述的显示仪表(28)通过滑轨悬挂在U型支撑梁(21 )上，带峰鸣器报警。
7、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所 述的U型支撑梁(21 )为木制。
8、 根据权利要求1所述的一种无人机的质心测量装置，其特征在于所 述的U型支撑梁(21 )通过螺栓固定在上铝架(22)上。
专利摘要一种无人机的质心测量装置，由上下两层铝架作为测量装置的结构主体，上铝架上有两个木质U型支撑梁，被测无人机置于其上。上下两层铝架之间有测力传感器，下铝架一侧安装有位移光栅尺用于定位，上表面安装有水平尺用于调平，有可调支脚用于实现水平调节，测得的重量可直接换算出质心显示于液晶屏上。本实用新型的使用提高了工作效率，并且具有体积�。�重量轻，精度高，结构合理，移动灵活，测量范围广，测量效率高，操作快捷等优点。
文档编号G01M1/12GK201327433SQ200820123959
公开日2009年10月14日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者周乃恩, 李江宏 申请人:中国航天空气动力技术研究院