一种惯性测试装置

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种惯性测试装置。

背景技术

惯性测量单元是控制系统中用以感知飞行姿态的核心器件，惯性测量单元简称IMU，是测量物体三轴姿态以及加速度的装置；并以此解算出物体的姿态；惯性测量单元因价格、解算算法等差异导致品质良莠不齐，因此往往需要在使用前通过惯性测试装置进行全方位的检测，以此为依据对惯性测量单元进行调校、优化解算算法等一系列提高精度的操作。

现有的惯性测试装置当中，一般是将待测产品安装在夹具上后手动连接插头与待测产品；当待测产品没有与夹具充分固定时，在测试过程当中待测产品容易与夹具脱离，导致包括插头在内的测试装置损坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种惯性测试夹具，能够有效减少在待测产品未固定好就开始测试导致的线缆断裂及设备损坏的情况。

本发明的惯性测试夹具，包括：第四机架；放置部，设置在第四机架上，放置部用于放置待测产品；固定装置，可移动设置在第四机架上，固定装置用于将待测产品固定于放置部上；锁定装置，可移动设置在第四机架上，当固定装置将待测产品固定于放置部上时，锁定装置能够移动至锁定固定装置；端子组件，设置在锁定装置上，当锁定装置移动至锁定固定装置时端子组件与待测产品电连接。

应用上述惯性测试夹具，在实际测试过程当中，可以将待测产品放置在放置部当中，然后移动固定装置将待测产品固定在放置部当中，之后移动锁定装置将固定装置锁定，使得待测产品稳定的设置在放置部上，在移动锁定装置将固定装置锁定的同时端子组件与待测产品连接，即可开始测试；在整个过程当中，端子组件设置在锁定装置上，当锁定装置将固定装置锁定后端子组件才可以与待测产品电连接，也即保证待测产品放置正确，锁定装置能够将固定装置锁定后端子组件才与待测产品电连接，即在待测产品固定到位后才可以开始测试，有效减少在待测产品未固定好就开始测试导致的线缆断裂及设备损坏。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例当中第一种惯性测试夹具的轴测图；

图2为本发明实施例当中第一种惯性测试夹具拆除待测产品后的轴测图；

图3为本发明实施例当中第一种惯性测试夹具另一视角的轴测图；

图4为本发明实施例当中惯性测试装置的正视图；

图5为本发明实施例当中惯性测试装置部分结构的轴测图；

图6为图5中部分结构拆除惯性测试夹具后的剖视图；

图7为本发明实施例中第二种惯性测试夹具的轴测图；

图8为图7中惯性测试夹具的俯视图；

图9为图8中A-A向的剖视图；

图10为图8中B-B向的剖视图；

图11为图8中C-C向的剖视图；

上述附图包含以下附图标记。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图4至图6，本实施例的惯性测试装置，其特征在于，包括：基座300；第一驱动组件410，设置在基座300上；第二机架411，设置在第一驱动组件410上，第一驱动组件410的主轴与第二机架411驱动连接；第一穿线部，贯穿第一驱动组件410的主轴与第二机架411，第一穿线部适于容纳线缆；第二驱动组件420，设置在第二机架411上；第三机架421，设置在第二驱动组件420上，第二驱动组件420的主轴与第三机架421驱动连接；第二穿线部，贯穿第二驱动组件420的主轴与第三机架421，第二穿线部用于容纳线缆；惯性测试夹具，设置在第三机架421上，惯性测试夹具用于夹持待测产品200。

应用上述惯性测试装置，在实际的测试过程当中，可以将待测产品200放置在惯性测试夹具上，然后控制第一驱动组件410和第二驱动组件420，带动第二机架411和第三机架421转动，使得待测产品200和惯性测试夹具沿不同方向转动；在整个测试过程当中，线缆从第一穿线部和第二穿线部两个转动中心穿过；相对于从转动状态外侧走线的方式而言，能够有效减少线缆与转动部件缠绕的情况发生，减少线缆缠绕断裂带来的设备损坏。

其中，如图6所示，第一穿线部实际上贯穿了第一驱动组件410和第二机架411，其延伸轴线正好与第一驱动组件410的主轴共线，第二穿线部类似，也贯穿了第二驱动组件420和第三机架421，其延伸轴线与第二驱动组件420的主轴共线；这里所称的主轴即为驱动对应机架转动的驱动轴。

如图4至图6所示，惯性测试装置还包括：第三驱动组件430，设置在第三机架421上；惯性测试夹具，设置在第三驱动组件430上，第三驱动组件430的主轴与惯性测试夹具驱动连接；其中第一驱动组件410能够驱动第二机架411围绕上下方向的轴线转动，第二驱动组件420能够驱动第三机架421围绕左右方向的轴线转动，第三驱动组件430能够驱动惯性测试夹具转动，最终在测试过程当中实现待测产品200的三轴转动；由于在测试过程当中，惯性测试装置的电缆需要连接待测产品200，在此，电缆可以穿过第一穿线部和第二穿线部，与待测产品200连接。

具体地，如图7所示，惯性测试夹具包括：第四机架510，设置在第三驱动组件430的主轴上；放置部531，设置在第四机架510上，放置部531用于放置待测产品200；第三穿线部，贯穿第三驱动组件430的主轴与第四机架510，第三穿线部用于容纳线缆；其中，电缆可以穿过第三穿线部与待测产品200连接；由于三个旋转轴处均设置有穿线部，能够最大程度上防止测试过程当中线缆与各机架缠绕。

具体地，为了减少线缆磨损，包括第一穿线部、第二穿线部和第三穿线部在内的三个穿线部都设置有滑环，有效减少了测试过程当中线缆自身的扭转，进一步减少了线缆断裂的可能。

如图5、图6所示，第二机架411和第三机架421均为龙门式机架，第三机架421的左右两端分别与第二机架411的左右两端转动连接，第二驱动组件420位于第二机架411左端；具体地，第三机架421和第二机架411同时具有两个铰接位置，其中左端的铰接位置设置有第二驱动组件420，有效提高了第三机架421相对于第二机架411转动的稳定性。

如图5所示，第一驱动组件410包括：驱动电机，设置在基座300上；传动组件，设置在基座300上，传动组件的输入端与驱动电机驱动连接，传动组件的输出端与第一驱动组件410的主轴连接；其中，传动组件内设置有齿轮及蜗轮蜗杆等检索机构，传动组件的输出端即与主轴连接；在测试过程当中，驱动电机输出的动力经过传动组件和主轴传递给第二机架411，来驱动第二机架411转动；其中第二驱动组件420和第三驱动组件430的机构类似。

如图4所示，惯性测试装置还包括设置在基座300上的按键模块320；具体地，整个基座300包括上下两个部分，上部分包括一个测试舱，基座300上设置有测试舱，第一驱动组件410、第二机架411、第二驱动组件420、第三机架421和惯性测试夹具均位于测试舱当中；测试舱具有可开闭的舱门330，在测试过程当中舱门330全程关闭，保证测试环境密闭，提高测试精度的同时防止待测产品200飞出，伤害现场操作人员。

其中，基座300的下部分包括一个机柜，机柜内部存放有整个惯性测试装置的电控设备部分；基座300底部还设置有滚轮组件和锁定组件，便于在地面上移动设备以及移动后将设备固定在地面上。

其中基座300上还设置有操作模块310和警示灯组件340，警示灯组件340位于基座300上方，用于发出灯光警示信号；操作模块310设置有交互式操作设备，包括显示器、键鼠等，用于控制整个惯性测试设备；基座300上还设置有按键模块320，其中按键模块320的左右两侧都设置有启动按键，当操作人员的左右两只手同时按下启动按键时，舱门330才能够关闭，测试装置才能够启动；起到了防止操作人员夹手的目的。

如图7至图11所示的惯性测试夹具，是设置在第三驱动组件430上，用于夹持待测产品200的部分，具体地，性测试夹具，其特征在于，包括：第四机架510；放置部531，设置在第四机架510上，放置部531用于放置待测产品200；固定装置，可移动设置在第四机架510上，固定装置用于将待测产品200固定于放置部531上；锁定装置，可移动设置在第四机架510上，当固定装置将待测产品200固定于放置部531上时，锁定装置能够移动至锁定固定装置；端子组件537，设置在锁定装置上，当锁定装置移动至锁定固定装置时端子组件537与待测产品200电连接。

应用上述惯性测试夹具，在实际测试过程当中，可以将待测产品200放置在放置部531当中，然后移动固定装置将待测产品200固定在放置部531当中，之后移动锁定装置将固定装置锁定，使得待测产品200稳定的设置在放置部531上，在移动锁定装置将固定装置锁定的同时端子组件537与待测产品200连接，即可开始测试；在整个过程当中，端子组件537设置在锁定装置上，当锁定装置将固定装置锁定后端子组件537才可以与待测产品200电连接，也即保证待测产品200放置正确，锁定装置能够将固定装置锁定后端子组件537才与待测产品200电连接，即在待测产品200固定到位后才可以开始测试，有效减少在待测产品200未固定好就开始测试导致的线缆断裂及设备损坏。

其中，第一测试组件、第二测试组件和第三测试组件加上各个机架形成了一套三轴移动组件，惯性测试夹具放置在三轴移动组件的末端。

其中，固定装置可以通过多种方式将待测产品200固定于放置部531上，例如通过压块将待测产品200压在放置部531上，或者通过插销将待测产品200固定在放置部531上；当固定装置将待测产品200固定于放置部531上后，只需保持固定装置当前的位置即可将待测产品200固定在放置部531当中；在此锁定装置就是用来让固定装置保持当前的锁定位置的，当锁定装置带动端子组件537移动至锁定固定装置时，端子组件537与待测装置连接，在此状态下既保证了待测产品200在放置部531上放置的稳定，也保证了端子组件537与待测产品200电连接的稳定。

其中，放置部531上设置有用于容纳待测产品200的容纳槽，容纳槽的内壁具有特氟龙涂层，能够有效减少待测产品200刮伤。

具体地，如图7所示，固定装置包括转动连接于第四机架510上的锁紧手柄532，锁紧手柄532能够转动至将待测产品200压在放置部531当中；其中锁紧手柄532能够转动至待测产品200上方并将待测产品200压紧在放置部531上；当待测产品200在待测部当中放置正确时，锁紧手柄532才能够转动至正确位置将待测产品200压紧，此时锁定装置才能够将锁紧手柄532当前的位置锁定，同时确保了待测产品200在放置部531当中准确固定以及端子组件537与待测产品200连接到位。

具体的，固定装置还包括设置在锁紧手柄532下端的压紧垫533，压紧垫533能够抵接待测产品200；当锁紧手柄532转动至产品上方时，压紧垫533就会压紧在待测产品200上，将下压力传递给待测产品200；压紧垫533采用橡胶等软质材料制成，能够有效减少锁紧手柄532将待测产品200压溃的情况。

如图7、图9所示，锁紧手柄532前端固定设置有把手，便于操作人员转动锁紧手柄532，将待测产品200锁定在放置部531当中或者解锁。

如图10所示，固定装置还包括设置在锁紧手柄532上的预紧组件536，当锁紧手柄532将待测产品200压在放置部531当中时，预紧组件536能够为锁紧手柄532提供保持固定状态的一定预紧力；其中，当锁紧手柄532转动至待测产品200固定的位置时，预紧组件536能够提供预紧力使得锁紧手柄532保持当前的手动位置，然后锁定装置即可将将锁紧手柄532锁紧，避免出现锁紧手柄532松动导致锁定装置无法将锁紧手柄532锁定的故障。

如图9所示，预紧组件536前端设置有一个圆球，放置部531上对应位置设置有一个能够与圆球配合的凹槽，当锁紧手柄532转动至锁定位置后，圆球能够与凹槽配合，为锁紧手柄532提供一定预紧力，便于锁定装置能够顺利的移动至锁定锁紧手柄532的位置。

其中，预紧组件536与锁紧把手螺纹配合；如图9所示，预紧组件536能够螺纹配合转动的方式调节位置，来调节圆球与凹槽配合后为锁紧手柄532提供的预紧力。

如图7，图10、图11所示，锁定装置包括：锁紧组件534，与第四机架510滑动连接，端子组件537设置在锁紧组件534上；锁紧悬臂，固定设置在锁紧组件534上，当锁紧手柄532转动至将待测产品200压在放置部531当中时，锁紧悬臂能够在锁紧组件534的带动下移动至锁紧手柄532上方并阻碍锁紧组件534转动；其中，锁紧组件534能够带动锁紧悬臂前后运动，当锁紧悬臂运动至锁紧手柄532上方时，能够阻止锁紧手柄532转动，使得锁紧手柄532保持将待测产品200压紧在放置部531当中的状态；当锁紧组件534带动锁紧悬臂后退时，锁紧手柄532即可向上转动至解锁位置，即可将待测产品200取出；在测试前，如果待测产品200在放置部531当中放置的位置不对，锁紧手柄532无法转动至锁紧位置，锁紧组件534和锁紧悬臂也就无法向前移动至锁定位置，端子组件537也无法与待测组件电连接，也即测试无法开始；保证了在待测产品200安装到位后，才能够进行测试工作。

如图10所示，第四机架510上设置有沿前后方向延伸的锁紧滑轨542，锁紧组件534上设置有锁紧滑块541，锁紧组件534与锁紧滑块541滑动配合。

如图7、图11所示，惯性测试夹具还包括转动设置在第四机架510上的卡持组件535，当锁紧悬臂在锁紧组件534的带动下移动至锁紧臂上方时，卡持组件535能够转动至卡持锁紧组件534；其中，卡持组件535和锁紧组件534上分别设置有卡勾，两个卡勾可相互配合，当锁紧组件534向前移动至锁定位置时，卡持组件535能够转动至两个卡勾相互配合，使得锁紧组件534维持锁紧位置，在测试过程当中，有效保证待测产品200在放置部531当中的稳定。

其中，为了防止两个卡勾在测试过程当中松脱，卡持组件535和第四机架510之间连接有第二弹性件540，第二弹性件540能够驱动卡持组件535转动使得卡持组件535保持卡持锁紧组件534的状态；在测试过程当中，第二弹性件540能够驱动卡持组件535，使得卡持组件535的卡勾紧紧钩住锁紧组件534的卡勾，当测试结束后，可以搬动卡持组件535，使得卡持组件535的卡勾脱离锁紧组件534的卡勾。

如图11所示，第四机架510和锁紧组件534之间连接有第一弹性件539，第一弹性件539能够驱动锁紧组件534向后运动；当两个卡勾相互脱离后，第一弹性件539能够驱动锁紧组件534向后运动，解除锁定状态，此时即可转动锁紧手柄532，将待测组件取出。

如图10所示，第四机架510和锁紧组件534之间连接有第一弹性件539，第一弹性件539能够驱动锁紧组件534向后运动；当两个卡勾脱离后，第一弹性件539能够驱动锁紧组件534带动锁紧悬臂向后运动，此时即可转动锁定手柄，将待测产品200取出。

如图8所示，第四机架510一侧上还设置有辅助测试组件520，辅助测试组件520当中也包含有一个完整的IMU单元，在测试过程当中，辅助测试组件520和待测产品200一同运动，用以校准测试数据。

如图1至图3所示，是另一种惯性测试夹具，同样也是设置在三轴移动组件末端，用以夹持不同型号规格的待测产品200的；具体地，这种惯性测试夹具，包括：第一机架100；容置部110，设置在第一机架100上，容置部110用于放置待测产品200；压紧组件123，与第一机架100可移动连接，压紧组件123能够相对第一机架100移动至第一位置或第二位置；当压紧组件123位于第一位置时压紧组件123能够将待测产品200压紧在容置部110上，当压紧组件123位于第二位置时，压紧组件123避让待测产品200从容置部110取出的路径。

应用上述惯性测试夹具，在测试时可以将待测产品200放置在容置部110当中，然后移动压紧组件123至第一位置，使得压紧组件123将待测产品200稳定的固定在容置部110当中，随后开始测试；待测试结束之后将压紧组件123移动至第二位置即可让出待测产品200从容置部110取出的路径，继而取下待测产品200；整个测试过程无需拆卸压紧组件123，能够有效缩短测试时间，提高测试效率。

其中，压紧组件123能够通过多种方式在第一位置和第二位置之间切换，例如将压紧组件123与第一机架100滑动连接或者转动连接，通过滑动或转动等运动方式实现位置切换。

如图2所示，容置部110上端开口设置，当压紧组件123位于第一位置时压紧组件123位于待测产品200上方，当压紧组件123位于第二位置时压紧组件123避让容置部110的开口上方的位置；其中，待测产品200从容置部110上端的开口放入容置部110或取出；当压紧组件123位于第一位置时，压紧组件123在待测产品200上方下压待测组件；当压紧组件123位于第二位置时，压紧组件123即可避让开容置部110上端开口，使得待测产品200能更顺利取出。

具体地，压紧组件123与容置部110转动连接，压紧组件123能够转动至第一位置或第二位置；其中，压紧组件123的内端可以转动至压住待测产品200，此时即为压紧组件123的第一位置；而压紧组件123的内端也可以转动至避让开容置部110上端开口的位置，此时即为压紧组件123的第二位置。

如图1、图2所示，惯性测试夹具还包括驱动装置，驱动装置用于驱动压紧组件123转动至第一位置或第二位置；具体地，驱动装置能够带动压紧组件123转动，使得压紧组件123在第一位置和第二位置之间切换；此时驱动装置可以采用电机直接带动压紧组件123旋转，也可以使用直线模组带动压紧组件123的一端运动，使得整个压紧组件123转动。

具体地，驱动装置包括设置在第一机架100上的压紧气缸121，压紧气缸121的活塞与压紧组件123转动连接，具体地，压紧气缸121的活塞与压紧连杆122固定连接，压紧连杆122与压紧组件123的外端转动连接，气缸通过带动压紧连杆122上下运动，即可控制压紧组件123转动，使得压紧组件123在第一位置和第二位置之间切换。

如图3所示，压紧组件123有多个，多个压紧组件123沿容置部110的周向分布；具体地，压紧组件123有2个，每个压紧组件123各自有一个压紧气缸121驱动，在容置部110外周的不同位置对待测产品200进行下压。

如图3所示，惯性测试夹具还包括滑动设置在第一机架100上的测试插头132，当待测产品200放置于容置部110上后测试插头132能够滑动至插入待测产品200；当待测产品200按规定位置安装在放置部531当中后，可以直接移动测试插头132使得测试插头132插入待测产品200，便于进行测试。

具体地，惯性测试夹具还包括设置在第一机架100上的插接气缸131，插接气缸131能够驱动测试插头132滑动；其中，插接气缸131能够带动测试插头132滑动，使得测试插头132插入待测产品200。

如图3所示，容置部110底部设置有位置开关140，当待测产品200放置在容置部110当中时，位置开关140能够被待测产品200触发；当待测产品200正确放置在容置部110当中后，位置开关140被触发，控制系统即可控制压紧气缸121带动压紧组件123切换至第一位置，同时控制插接汽缸带动测试插头132插入待测产品200；待测试结束后，控制系统即可控制压紧气缸121带动压紧组件123切换至第二位置同时控制插接气缸131带动测试插头132拔出待测产品200，即可将待测产品200取出。

如图2所示，压紧组件123上设置有缓冲垫，当压紧组件123位于第一位置时缓冲垫抵接待测产品200。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。