多旋翼无人机用单载荷光电稳定平台结构设计

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1、■■＇／．：■．ｆ■－－■■■－．■奄皴：一中圃科学院大学ＩＬ１ｉｅｎｃｅｓａｖｅｒｓｉｔｏｔＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｔＳｃ＠ｙｙ■？？，．硕±学位论文害施冀无人机用单觀荷化电稳定平台结构设计？？．：王鈍阳作者狸名；白越副研究员．指导教师■■■／－■中国科学院长春化学精密机械与物理硏究所；；．；＇举値类則：工举硕止学科专化；机械制造见自动化．培养单化：中画科学院杉巷光単精帶抗械与物理研究所２０１５年化月？？？．．■Ｉ

2、Ｉ－：密级:硕士学位论文多旋翼无人机用单载荷光电稳定平台结构设计作者姓名：王纯阳指导教师:白越副研究员中国科学院长春光学精密机械与物理研究所学位类别:工学硕士学科专业:机械制造及自动化培养单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所2015年10月TheStructuralDesignResearchonSingleLoadOpto-electronicStabilizedPlatformByWangChunyangADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillme

3、ntoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceinEngineeringChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofScience,ChinaOctober,2015Ｋ．——■Ｉ－Ｓ独创性声明Ｉ本人郑重声明：所提交的学位论义是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的，论文中不包含其他人已经发表或成果。据我所知，除了特别加Ｕ标往和致谢的地方外撰写过的研究成果，均已在文中作了明确的。对本人的研究

4、做出重要贡献的个人和集体说明。。本声明的法律结果由本人承担Ｘ淹？、＂学位论文作者签名：＆日期：如比４４学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理目Ｐ；中研巧所有关保留，国科学院大学及中国科学院长春光学精、使用学位论文的规定密机械与物理研究所有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印。、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文（保密

5、的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：１■＾训指导教师签名：９＾＾．（＞２。比如：样日期：時口巧川日期学位论文作者毕业后去向：电话：工作单位：通讯地址：邮编：摘要多旋翼无人机用单载荷光电稳定平台设计王纯阳（机械制造及自动化）导师：白越，副研究员摘要多旋翼无人机是一种极具自身特点的飞行器，同时存在具有操控简单方便、高可靠性与结构简单易于维修的优点，另外，也具有振动情况复杂、续航时间短、载重量低的不足。如何结合多旋翼无人机的特点设计一款光电稳定平台将具有一定的实际意义。本文以课题组自主研发的Hex-rotor多旋翼无人飞行

6、器为平台，设计一型针对该型号无人机的单载荷光电稳定平台，并结合有限元软件对该光电平台的减振性能进行分析。本文首先对国内外光电平台进行了概述，对光电平台的发展趋势进行了总结。在对其他各型号光电平台的分析中总结出目前多旋翼无人机用光电平台存在的三个问题：云台安全性差、减振性能不够、重量过重。针对以上三个问题对云台展开设计工作。确定了云台机械结构部分以轻巧、高强度、加工性好的铝合金2A12为材料，对云台的各个相关元件：相机、无刷电机、传感器、主控电路、减振球进行了选型，并确定了它们相互之间的连接方式、与相对位置。结合所选元件，利用SolidWorks对云台进行了设计，在设计过程中保证

7、了云台的小巧、轻盈、坚固等要求。其次，利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对云台模型进行了静力学分析和动力学分析。利用静力学分析对云台各零件的刚度与强度进行了检验，得出了连接臂刚度不足以及相机座与滚转轴电机座强度过剩的结论。并针对多旋翼无人机振动幅度大、激振源多、振动情况复杂的情况，对云台进行了动力学分析。利用加速度计对无人机的振动数据进行了采样，得出无人机工作时振动I中国科学院大学硕士学位论文：多旋翼无人机用单载荷光电稳定平台结构设计频率集中于60Hz、120Hz、140Hz、1