一种悬挂式无人机调试装置

摘要

本发明公开了一种悬挂式无人机调试装置，利用滑环连接无人机，滑环为垂吊状态，使无人机悬挂在空中，利用滑环可自由旋转的特性，给予无人机一定的自由度，这样，可以在确保人员和无人机双重安全的前提下，更大程度地模拟无人机的飞行状况，对无人机进行更加全面的调试，应用环境更加广泛，尤其适用于微型无人机调试。并且，可以根据环境需要，调节相邻两直支杆之间以及直支杆与弯折支杆之间的角度，改变调试装置的形态进行调试，相比于调试平台更加便携、节约材料。此外，调试装置设有第一电源插口和第一USB插口，利用电源线和数据线分别插入该两插口，将调试装置与电子设备连接，以对无人机进行调试，保证实验和供电都更加安全便捷。

权利要求

1.一种悬挂式无人机调试装置，其特征在于，包括：滑环结构、支架和固定部；其中，所述支架包括一个中空的弯折支杆、多个首尾相连的中空直支杆和多个中空的连接轴；相邻两个直支杆之间通过连接轴铰链连接，位于两端的两个直支杆中，一个直支杆通过连接轴与所述弯折支杆铰链连接，另一个直支杆与所述固定部固定连接；其中任意一个直支杆的表面设有第一电源插口和第一USB插口；所述弯折支杆靠近所述滑环结构的一段的延伸方向为竖直方向；

所述滑环结构包括一个滑环；所述滑环上端的导线穿过所述支架分别连接至所述第一电源插口和所述第一USB插口处，所述滑环下端的导线与无人机电性连接；所述滑环的底面与所述无人机紧密贴合或所述滑环下端的导线伸出所述滑环的底面；所述弯折支杆靠近所述滑环的一段的延伸方向为竖直方向；或者，所述滑环结构包括N个首尾相连的滑环，N为大于1的奇数；相邻两个滑环之间通过中空的L型支杆相连接；顶端滑环上端的导线穿过所述支架分别连接至所述第一电源插口和所述第一USB插口处，末端滑环下端的导线与无人机电性连接，相邻两个滑环之间的导线穿过所述L型支杆；末端滑环的底面与所述无人机紧密贴合；所述弯折支杆靠近顶端滑环的一段的延伸方向为竖直方向。

2.如权利要求1所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述滑环结构包括三个首尾相连的滑环。

3.如权利要求1或2所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述支架包括一个中空的90°弯折支杆、两个中空的直支杆和两个中空的连接轴；其中，两个直支杆之间通过一个连接轴铰链连接，一个直支杆通过另一个连接轴与所述90°弯折支杆铰链连接，另一个直支杆与所述固定部固定连接。

4.如权利要求1或2所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述支架中的直支杆通过螺纹与所述固定部固定连接。

5.如权利要求1或2所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述固定部为底座、吸顶和夹子中的任意一种。

6.如权利要求1或2所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述第一电源插口和所述第一USB插口位于与所述固定部固定连接的直支杆的表面。

7.如权利要求1或2所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述滑环下端的导线通过第二电源插口和第二USB插口与所述无人机电性连接。

8.如权利要求1或2所述的悬挂式无人机调试装置，其特征在于，所述直支杆的材料为金属材料或陶瓷材料。

说明书

一种悬挂式无人机调试装置

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机调试设备技术领域，尤其涉及一种悬挂式无人机调试装置。

背景技术

[0002] 随着近些年无人机在军事、农业、抢险救灾、科普教育等多方面的广泛应用，无人机技术受到越来越多的重视。无人机调试作为无人机投入使用前的一个重要环节，调试装
置的研发也越来越重要。其中中小学的微型无人机科普教育备受关注，调试装置一般为试
飞型调试，由于这种调试不能完全保证学生和老师的安全，因此，长期以来并未在教学领域
中得到大范围推广。

[0003] 无人机具有系统复杂、控制变量多的特点，在调试时需要确保无人机的试飞安全，并在此基础上对无人机的姿态控制进行调试。因此，如何在确保无人机安全的前提下，满足
调试时无人机姿态控制的要求成为当下研究的热点问题。

[0004] 目前，无人机调试装置多为无人机调试平台，调试对象为小型四旋翼无人机。无人机调试平台整体呈长方体框架形式，在中间装有可操控平面。调试时将无人机放置在框架
内的调试平台上固定，利用可旋转、可倾倒的平台简单地模拟无人机飞行时的一部分状况
进行调试。这种调试平台虽然可以解决无人机调试时的安全问题，但整体来说并不能完全
模拟无人机在空中飞行的情况。由于无人机在空中的飞行状况并不是固定的，每时每刻都
在发生变化，还会出现高速旋转、倾斜等动作，而调试平台所演示的仅仅是固定的角度倾斜
或者转向等，这些动作都只是无人机飞行时的瞬间动作，因此，无人机调试平台的飞行模拟
过于粗糙和片面化，无法完全模拟无人机在空中的飞行状态。相应地，也就无法进行最准确
的调整，因此，经调试平台调试后的无人机仍会存在问题，极可能会在未来的应用中发生事
故。并且，调试平台的调试对象仅限于中小型无人机，装置过于复杂、庞大，金属框架使得整
个装置的质量过重，并不适用于微型无人机调试。

[0005] 如何在确保微型无人机安全的前提下，更大程度地模拟微型无人机在空中的飞行状况，以全面调试微型无人机，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种悬挂式无人机调试装置，用以解决现有的无人机调试平台无法更好地模拟无人机飞行状况，以致调试不全面的问题。

[0007] 因此，本发明提供了一种悬挂式无人机调试装置，包括：滑环结构、支架和固定部；其中，

[0008] 所述支架包括一个中空的弯折支杆、多个首尾相连的中空直支杆和多个中空的连接轴；相邻两个直支杆之间通过连接轴铰链连接，位于两端的两个直支杆中，一个直支杆通
过连接轴与所述弯折支杆铰链连接，另一个直支杆与所述固定部固定连接；其中任意一个
直支杆的表面设有第一电源插口和第一USB插口；所述弯折支杆靠近所述滑环结构的一段
的延伸方向为竖直方向；

[0009] 所述滑环结构包括一个滑环或多个首尾相连的滑环；所述滑环结构上端的导线穿过所述支架分别连接至所述第一电源插口和所述第一USB插口处，所述滑环结构下端的导
线与无人机电性连接。

[0010] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述滑环结构包括一个滑环；其中，

[0011] 所述滑环上端的导线穿过所述支架分别连接至所述第一电源插口和所述第一USB插口处，所述滑环下端的导线与无人机电性连接；所述滑环的底面与所述无人机紧密贴合
或所述滑环下端的导线伸出所述滑环的底面；

[0012] 所述弯折支杆靠近所述滑环的一段的延伸方向为竖直方向。

[0013] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述滑环结构包括N个首尾相连的滑环；其中，N为大于1的奇数；

[0014] 相邻两个滑环之间通过中空的L型支杆相连接；顶端滑环上端的导线穿过所述支架分别连接至所述第一电源插口和所述第一USB插口处，末端滑环下端的导线与无人机电
性连接，相邻两个滑环之间的导线穿过所述L型支杆；末端滑环的底面与所述无人机紧密贴
合；

[0015] 所述弯折支杆靠近顶端滑环的一段的延伸方向为竖直方向。

[0016] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述滑环结构包括三个首尾相连的滑环。

[0017] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述支架包括一个中空的90°弯折支杆、两个中空的直支杆和两个中空的连接轴；其中，

[0018] 两个直支杆之间通过一个连接轴铰链连接，一个直支杆通过另一个连接轴与所述90°弯折支杆铰链连接，另一个直支杆与所述固定部固定连接。

[0019] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述支架中的直支杆通过螺纹与所述固定部固定连接。

[0020] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述固定部为底座、吸顶和夹子中的任意一种。

[0021] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述第一电源插口和所述第一USB插口位于与所述固定部固定连接的直支杆的表面。

[0022] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述滑环下端的导线通过第二电源插口和第二USB插口与所述无人机电性连接。

[0023] 在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，所述直支杆的材料为金属材料或陶瓷材料。

[0024] 本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置，脱离了传统的无人机调试平台的思维和结构，利用滑环连接无人机，由于滑环是垂吊状态，因此，可以使无人机悬挂在空中，利用
滑环本身可以自由旋转的特性，可以给予无人机一定的自由度，例如高速旋转、倒置、倾斜
等，还可以避免发生缠绕的问题，这样，可以保证在无人机调试时人员和无人机双重安全的
前提下，为无人机提供更大程度的活动自由，更大程度地模拟无人机的飞行状况，从而可以
对无人机进行更加全面的调试，所应用的环境更加广泛，尤其适用于微型无人机的调试。并
且，可以根据环境需要，通过调节相邻两个直支杆之间的角度以及直支杆与弯折支杆之间
的角度，改变调试装置的形态进行调试，相比于单一的调试平台更加便携、节约材料。此外，
调试装置安装有第一电源插口和第一USB插口，可以利用电源线和数据线分别插入这两个
插口，将调试装置与电脑或手机等电子设备连接，从而对无人机进行调试，可以保证实验和
供电都更加安全便捷。

附图说明

[0025] 图1为本发明提供的一种悬挂式无人机调试装置的结构示意图之一；

[0026] 图2为本发明提供的一种悬挂式无人机调试装置的结构示意图之二；

[0027] 图3为本发明提供的一种悬挂式无人机调试装置的结构示意图之三。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本发明。

[0029] 本发明提供的一种悬挂式无人机调试装置，如图1～图3所示，包括：滑环结构1、支架2和固定部3；其中，

[0030] 支架2包括一个中空的弯折支杆4、多个首尾相连的中空直支杆5和多个中空的连接轴6；相邻两个直支杆5之间通过连接轴6铰链连接，位于两端的两个直支杆5中，一个直支
杆5通过连接轴6与弯折支杆4铰链连接，另一个直支杆5与固定部3固定连接；其中任意一个
直支杆5的表面设有第一电源插口7和第一USB插口8；弯折支杆4靠近滑环结构1的一段的延
伸方向为竖直方向；

[0031] 滑环结构1包括一个滑环9(如图1和图2所示)或多个首尾相连的滑环9(如图3所示)；滑环结构1上端的导线穿过支架2分别连接至第一电源插口7和第一USB插口8处，滑环
结构1下端的导线与无人机10电性连接。

[0032] 本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置，脱离了传统的无人机调试平台的思维和结构，利用滑环连接无人机，由于滑环是垂吊状态，因此，可以使无人机悬挂在空中，利用
滑环本身可以自由旋转的特性，可以给予无人机一定的自由度，例如高速旋转、倒置、倾斜
等，还可以避免发生缠绕的问题，这样，可以保证在无人机调试时人员和无人机双重安全的
前提下，为无人机提供更大程度的活动自由，更大程度地模拟无人机的飞行状况，从而可以
对无人机进行更加全面的调试，所应用的环境更加广泛，尤其适用于微型无人机的调试。并
且，可以根据环境需要，通过调节相邻两个直支杆之间的角度以及直支杆与弯折支杆之间
的角度，改变调试装置的形态进行调试，相比于单一的调试平台更加便携、节约材料。此外，
调试装置安装有第一电源插口和第一USB插口，可以利用电源线和数据线分别插入这两个
插口，将调试装置与电脑或手机等电子设备连接，从而对无人机进行调试，可以保证实验和
供电都更加安全便捷。具体地，第一电源插口和第一USB插口可以为220V转5V的微型无人机
电源插口和调试用的数据线USB插口。

[0033] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，如图1和图2所示，滑环结构1包括一个滑环9；其中，滑环9上端的导线穿过支架2分别连接至第一电源插口7和
第一USB插口8处，滑环9下端的导线与无人机10电性连接；如图1所示，滑环9的底面与无人
机10紧密贴合，或者，如图2所示，滑环9下端的导线(如图2所示的a所示)伸出滑环9的底面
与无人机10电性连接；弯折支杆4靠近滑环9的一段的延伸方向为竖直方向。

[0034] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，如图3所示，滑环结构1包括N个首尾相连的滑环9；其中，N为大于1的奇数，即N＝3、5、7……，图3以设置3个滑
环为例；相邻两个滑环9之间通过中空的L型支杆11相连接；顶端滑环9上端的导线穿过支架
2分别连接至第一电源插口7和第一USB插口8处，末端滑环9下端的导线与无人机10电性连
接，相邻两个滑环9之间的导线穿过L型支杆11；末端滑环9的底面与无人机10紧密贴合；弯
折支杆4靠近顶端滑环9的一段的延伸方向为竖直方向。

[0035] 本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置分为多轴滑环(如图3所示)和单轴滑环(如图1和图2所示)两种结构，其中，对于多轴滑环，相邻两个滑环之间的导线穿过L型支杆，
末端滑环的底面与无人机紧密贴合，使无人机在限定的空间和角度内进行调试，可控因素
较多，自由度较低，调试较为简单；对于单轴滑环，滑环底面既可以与无人机紧密贴合(如图
1所示)，又可以与无人机分开一定距离(如图2所示)，两种结构相比，前者自由度较低，调试
相对简单，后者利用悬垂的导线达到悬挂半约束的效果，可以使无人机自由活动，进行旋
转、倾斜、倒置等多角度动作，可控因素较少，自由度较高，调试难度较大，更接近真实空中
飞行状态。具体调试时，可以根据自身条件和需要选择合适自由度的结构对无人机进行调
试。

[0036] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，对于多轴滑环而言，优选三轴滑环，即滑环结构包括三个首尾相连的滑环。五轴滑环、七轴滑环甚至更多轴
滑环也可以使无人机在限定的空间和角度内进行调试，但存在变量重复，而三轴滑环利用
简单的结构即可使无人机在限定的空间和角度内进行调试，因此，优选三轴滑环。

[0037] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，如图1～图3所示，支架2可以包括一个中空的弯折支杆4、两个中空的直支杆5和两个中空的连接轴6；其中，弯
折支杆4可以为90°弯折支杆，两个直支杆5之间通过一个连接轴6铰链连接，一个直支杆5通
过另一个连接轴6与90°弯折支杆铰链连接，另一个直支杆5与固定部3固定连接。在具体调
试时，可以根据环境需要，通过调节两个直支杆5之间的角度以及直支杆5与90°弯折支杆之
间的角度，改变调试装置的形态进行调试，相比于单一的调试平台更加便携、节约材料。

[0038] 需要说明的是，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，弯折支杆的弯折角度并非局限于如图1～图3所示的直角，弯折支杆的弯折角度还可以为锐角或钝角，在此
不做限定。并且，直支杆的数量以及连接轴的数量并非局限于如图1～图3所示的两个，还可
以设置更多个，具体可以根据环境需要进行设计，在此不做限定。此外，可以根据实际需要
设计支架的尺寸，例如直支杆的长度、弯折支杆的尺寸等。

[0039] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，支架中的直支杆可以通过螺纹与固定部固定连接，具体地，可以将直支杆的末端设置为外螺纹，在固定部设
置相应的内螺纹，通过直支杆的外螺纹与固定部的内螺纹的配合将支架与固定部固定连接
在一起。

[0040] 需要说明的是，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，支架中的直支杆与固定部固定连接的方式并非局限于螺纹这一种方式，还可以为能够将二者固定连接在一
起的其他方式，例如卡扣，在此不做限定。

[0041] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，固定部可以为底座，底座可用于一般环境下的平面调试，例如将调试装置放置在桌子等平面上，将无人机悬
挂在调试装置的下方，连接导线进行调试，需要注意的是，底座需由质量较大的材料制成，
以保证调试装置的重心偏向底座，避免调试时因无人机过重出现调试装置重心不稳的问
题；或者，固定部也可以为吸顶，吸顶可用于需倒置调试的环境下，例如将调试装置通过吸
顶安装在天花板或桌面下等地方，吸顶的设计可以更好地展现悬挂后无人机的飞行状态，
将无人机悬挂在调试装置的下方，连接导线进行调试；或者，固定部还可以为夹子，夹子的
设计可以使调试装置更加便捷，可以随时随地在需要的环境中进行无人机的调试。具体调
试时，可以根据环境需要选择合适的结构。上述三种结构所连接的支架的结构相同，一体式
的结构设计既可以满足各种环境需求，又可以达到便携、节约材料的目的。

[0042] 当然，固定部的结构并非局限于底座、吸顶、夹子这三种结构，还可以为能够起固定作用的其他结构，在此不做限定。

[0043] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，如图1～图3所示，第一电源插口7和第一USB插口8可以位于与固定部3固定连接的直支杆5的表面，且靠近固
定部3的位置处，这样，通过在第一电源插口7和第一USB插口8中分别插入电源线和数据线
连接电脑或手机等电子设备时，可以避免电源线和数据线拉扯调试装置从而出现重心不稳
的问题，并且，便于电源线和数据线的整理。

[0044] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，滑环下端的导线可以通过第二电源插口和第二USB插口与无人机电性连接，具体地，滑环导线的末端可以做
成电源插头和USB插头的结构，通过将这两个插头分别插入无人机的第二电源插口和第二
USB插口中，实现调试装置与无人机的连接。

[0045] 在具体实施时，在本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置中，直支杆的材料可以选择硬质的、质量较大的材料，例如，金属材料或陶瓷材料，这样，可以增大支架的重量，
保证调试装置的重心偏向支架和底座，避免调试时因无人机过重出现调试装置重心不稳的
问题。当然，直支杆的材料并非局限于金属材料和陶瓷材料，还可以为硬质的、质量较大的
其他材料，在此不做限定。

[0046] 本发明提供的上述悬挂式无人机调试装置，脱离了传统的无人机调试平台的思维和结构，利用滑环连接无人机，由于滑环是垂吊状态，因此，可以使无人机悬挂在空中，利用
滑环本身可以自由旋转的特性，可以给予无人机一定的自由度，例如高速旋转、倒置、倾斜
等，还可以避免发生缠绕的问题，这样，可以保证在无人机调试时人员和无人机双重安全的
前提下，为无人机提供更大程度的活动自由，更大程度地模拟无人机的飞行状况，从而可以
对无人机进行更加全面的调试，所应用的环境更加广泛，尤其适用于微型无人机的调试。并
且，可以根据环境需要，通过调节相邻两个直支杆之间的角度以及直支杆与弯折支杆之间
的角度，改变调试装置的形态进行调试，相比于单一的调试平台更加便携、节约材料。此外，
调试装置安装有第一电源插口和第一USB插口，可以利用电源线和数据线分别插入这两个
插口，将调试装置与电脑或手机等电子设备连接，从而对无人机进行调试，可以保证实验和
供电都更加安全便捷。

[0047] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。