飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010750562.3 (22)申请日 2020.07.30 (71)申请人 大连理工大学 地址 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工 路2号 (72)发明人 吴玉虎吕宗阳李胜铭汪锐 (74)专利代理机构 大连理工大学专利中心 21200 代理人 温福雪侯明远 (51)Int.Cl. G01C 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置 (57)摘要 本发明属于飞行器运输技术领域， 提供了一 种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置。 二。

2、自由 度万向节上端连接在飞行器底部， 可进行两个方 向的转动； 空心硬杆安装在二自由度万向节下 端， 并通过限位螺柱固定在二自由度万向节下 端； 悬挂重物的软绳穿入空心硬杆的孔中安装固 定； 陀螺仪基座套装在空心硬杆上， 电子陀螺仪 固定安装在陀螺仪基座上。 本发明的装置结构简 单成本低廉： 整个装置只有六个简单零部件， 安 装集中， 结构紧凑， 各零部件成低廉。 电子陀螺仪 测量欧拉角与二自由度万向节运动欧拉角一致， 可无需换算直接用于控制反馈。 利用了万向节二 自由度特点， 避免了重物旋绕软绳轴线方向旋转 运动对电子陀螺仪摆动欧拉角测量产生的影响。 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 C。

3、N 111854677 A 2020.10.30 CN 111854677 A 1.一种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置， 其特征在于， 该飞行器悬挂重物软绳摆 动角测量装置包括二自由度万向节(1)、 限位螺柱(2)、 电子陀螺仪(3)、 陀螺仪基座(4)、 空 心硬杆(5)和软绳(6)； 二自由度万向节(1)上端连接在飞行器底部， 可进行两个方向的转动； 空心硬杆(5)安 装在二自由度万向节(1)下端， 并通过限位螺柱(2)固定在二自由度万向节(1)下端； 悬挂重 物的软绳(6)穿入空心硬杆(5)的孔中安装固定； 陀螺仪基座(4)套装在空心硬杆(5)上， 电 子陀螺仪(3)固定安装在陀螺仪基。

4、座(4)上， 二自由度万向节(1)下端、 空心硬杆(5)、 电子陀 螺仪(3)、 陀螺仪基座(4)和软绳(6)在两个摆动方向运动一致， 电子陀螺仪(3)可测量货物 当前吊挂的货物的摆动角度。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111854677 A 2 一种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置 技术领域 0001 本发明属于飞行器运输技术领域， 具体为一种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装 置。 背景技术 0002 目前飞行器应用场合越来越多， 一些场景下飞行器需要通过软绳吊挂货物进行与 运输， 为了尽可能提高运输货物过程中货物的稳定性， 需要减小运输过程中货物的摆动， 对 货物摆动状态进行主动控制，。

5、 而进行主动控制的基础是需要获取货物摆动角度的反馈， 因 此需要一种成本低可靠性高的飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种飞行器通过软绳悬挂货物场景下， 可实现货物摆动角 测量的装置。 0004 本发明的技术方案： 0005 一种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置， 包括二自由度万向节、 限位螺柱、 电子 陀螺仪、 陀螺仪基座、 空心硬杆和软绳； 0006 二自由度万向节上端连接在飞行器底部， 可进行两个方向的转动； 空心硬杆安装 在二自由度万向节下端， 并通过限位螺柱固定在二自由度万向节下端； 悬挂重物的软绳穿 入空心硬杆的孔中安装固定； 陀螺仪基座套。

6、装在空心硬杆上， 电子陀螺仪固定安装在陀螺 仪基座上， 二自由度万向节下端、 空心硬杆、 电子陀螺仪、 陀螺仪基座和软绳在两个摆动方 向运动一致， 电子陀螺仪可测量货物当前吊挂的货物的摆动角度。 0007 二自由度万向节由于本身机构设计特点， 两个自由度正好对应两个摆动欧拉角， 电子陀螺仪传感器测量的也是欧拉角， 两者正好匹配， 传感器测量数据无需进行换算可直 接作为大部分控制器反馈输入。 0008 飞行器通过单根软绳吊挂重物， 重物容易在运输过程产生绕软绳轴线方向的旋 转， 通过万向节二自由度特性， 避免了上述重物绕软绳轴线方向旋转运动对电子陀螺仪摆 动角测量产生影响。 0009 由于安装在。

7、万向节上的空心硬杆具有一定长度， 且安装在空心硬杆上的陀螺仪和 陀螺仪基座质量较轻， 将其紧套在软绳上后， 软绳在拉伸情况下和空心硬杆摆动角一致， 陀 螺仪所测得的摆动角度可认为是软绳的摆动角度。 0010 本发明的有益效果： 0011 (1)结构简单成本低廉： 整个装置只有六个简单零部件， 安装集中， 结构紧凑， 各零 部件成低廉。 0012 (2)电子陀螺仪测量欧拉角与二自由度万向节运动欧拉角一致， 可无需换算直接 用于控制反馈。 0013 (3)利用了万向节二自由度特点， 避免了重物旋绕软绳轴线方向旋转运动对电子 说明书 1/2 页 3 CN 111854677 A 3 陀螺仪摆动欧拉角。

8、测量产生的影响。 附图说明 0014 图1a为本发明的总体安装示意图。 0015 图1b为本发明的结构示意图。 0016 图1c为本发明的局部剖视图。 0017 图中： 1二自由度万向节； 2限位螺柱； 3电子陀螺仪； 4陀螺仪基座； 5空心硬杆； 6软 绳； 7负载。 具体实施方式 0018 下面结合附图和技术方案对本发明具体实施方式进行详细说明。 0019 一种飞行器悬挂重物软绳摆动角测量装置， 包括二自由度万向节1、 限位螺柱2、 电 子陀螺仪3、 陀螺仪基座4、 空心硬杆5和软绳6； 0020 二自由度万向节1上端连接在飞行器底部， 可进行两个方向的转动； 空心硬杆5安 装在二自由度万。

9、向节1下端， 并通过限位螺柱2固定在二自由度万向节1下端； 悬挂重物的软 绳6穿入空心硬杆5的孔中安装固定； 陀螺仪基座4套装在空心硬杆5上， 电子陀螺仪3固定安 装在陀螺仪基座4上， 二自由度万向节1下端、 空心硬杆5、 电子陀螺仪3、 陀螺仪基座4和软绳 6在两个摆动方向运动一致， 电子陀螺仪3可测量货物当前吊挂的货物的摆动角度。 0021 本发明上述实施例的目的在于帮助进一步理解本发明， 但是本领域的技术人员可 以理解： 在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内， 各种替换和修改都是可能的。 因此， 本发明不应局限于实施例所公开的内容， 本发明要求保护的范围以权利要求书界定 的范围为准。 说明书 2/2 页 4 CN 111854677 A 4 图1a 图1b 说明书附图 1/2 页 5 CN 111854677 A 5 图1c 说明书附图 2/2 页 6 CN 111854677 A 6 。