CN105910635A - 一种惯性测量单元安装座体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种惯性测量单元安装座体，包括下部壳体和上盖；所述下部壳体包括底壳，所述底壳内侧设置有第一槽(1)；第二槽(2)；第一y轴定位面(3)；第二y轴定位面(4)；第一X轴定位面(5)；第二X轴定位面(6)；第三y轴定位面(7)；第三X轴定位面(8)；第一z轴定位面(9)；第一z轴安装孔(10)；第二z轴定位面(13)；第三z轴定位面(14)；本发明的惯性测量单元安装座体，按照各轴陀螺仪及加速度计之间垂直、正交关系通过IMU壳体内部机械结构实现，在各种工作环境下不损失传感器之间垂直、正交精度。

Description

一种惯性测量单元安装座体
技术领域
本发明涉及一种壳体，具体涉及一种惯性测量单元安装座体，属于IMU壳体技术领域。
背景技术
惯性测量单元简称IMU,是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置，其中，陀螺仪及加速度计是IMU的主要元件，其精度直接影响到惯性系统的精度；在实际工作中，由于不可避免的各种干扰因素，而导致陀螺仪及加速度计产生误差，从初始对准开始，其导航误差就随时间而增长，尤其是位置误差，这是惯性系统的主要缺点，所以需要利用外部信息进行辅助，实现组合导航，使其有效地减小误差随时间积累的问题；为了提高可靠性，还可以为每个轴配备更多的传感器，一般而言IMU要安装在被测物体的重心上；一般情况，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态；在导航中有着很重要的应用价值；现有的IMU一般由单轴或双轴陀螺仪及加速度计组合而成；各轴陀螺仪及加速度计之间垂直、正交关系通过电路板及电路板间插接件实现；现有的IMU壳体不容易实现、保持高精度的垂直、正交关系，特别是在振动、高低温环境下容易出现问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种惯性测量单元安装座体，按照各轴陀螺仪及加速度计之间垂直、正交关系通过IMU壳体内部机械结构实现。
本发明的惯性测量单元安装座体，包括下部壳体和上盖；所述下部壳体包括底壳，所述底壳内侧设置有用于安装y轴传感器电路板的第一槽；用于安装x轴传感器电路板的第二槽；用于定位y轴传感器电路板的第一y轴定位面；用于定位y轴传感器电路板的第二y轴定位面；用于定位x轴传感器电路板的第一X轴定位面；用于定位x轴传感器电路板的第二X轴定位面；用于定位y轴传感器电路板的第三y轴定位面；用于定位x轴传感器电路板的第三X轴定位面；用于定位z轴传感器电路板的第一z轴定位面；用于固定z轴传感器电路板的第一z轴安装孔；用于定位z轴传感器电路板的第二z轴定位面；用于定位z轴传感器电路板的第三z轴定位面；
所述第一y轴定位面和第三y轴定位面平行；所述第二y轴定位面分别垂直于第一y轴定位面和第三y轴定位面；所述第二X轴定位面和第三X轴定位面平行；所述第一X轴定位面分别垂直于第二X轴定位面和第三X轴定位面；所述第一y轴定位面和第二X轴定位面垂直；所述第三y轴定位面和第三X轴定位面垂直；所述第一z轴定位面分别垂直于第一y轴定位面和第二X轴定位面；所述第二z轴定位面和第三z轴定位面垂直；所述第二X轴定位面和第二z轴定位面平行；所述第三z轴定位面和第一y轴定位面平行；所述第二X轴定位面和第一X轴定位面分别与x轴传感器电路板两面紧贴，所述第三X轴定位面与x轴传感器电路板一面间安装有标准块；所述第一槽和第二槽中灌有固定胶，其可确保x轴传感器电路板与y轴传感器电路板垂直。
进一步地，所述第二y轴定位面和第一y轴定位面分别与y轴传感器电路板两面紧贴；所述第三y轴定位面与y轴传感器电路板一面间安装有标准块；所述z轴传感器电路板安装于以第一z轴定位面、第二z轴定位面和第三z轴定位面之间；所述z轴传感器电路板通过第一z轴安装孔与壳体固定；可确保z轴传感器电路板与x、y轴传感器电路板相互垂直。
进一步地，所述第二y轴定位面和第一X轴定位面高度相同。
作为优选的实施方案，所述z轴传感器电路板还通过固定胶与壳体固定。
作为优选的实施方案，所述下部壳体边侧设置有与上盖之间定位的安装槽。
作为优选的实施方案，所述底壳边侧设置有下部壳体与上盖固定的内安装孔。
作为优选的实施方案，所述底壳边侧设置有与外部平面安装的外部固定安装孔。
作为优选的实施方案，所述外部固定安装孔内设置有防震垫。
作为优选的实施方案，所述第二y轴定位面和第一X轴定位面均距底壳有一高度。
作为优选的实施方案，所述上盖上设置有内安装孔，与安装槽对应的凸台，用于放置插接件或软线的线槽。
本发明与现有技术相比较，本发明的惯性测量单元安装座体，按照各轴陀螺仪及加速度计之间垂直、正交关系通过IMU壳体内部机械结构实现，在各种工作环境下不损失传感器之间垂直、正交精度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明的传感器电路板组装前下部壳体结构示意图。
图2是本发明的传感器电路板组装后下部壳体结构示意图。
图3是本发明的上盖结构示意图。
1-第一槽，2-第二槽，3-第一y轴定位面，4-第二y轴定位面，5-第一X轴定位面，6-第二X轴定位面，7-第三y轴定位面，8-第三X轴定位面，9-第一z轴定位面，10-第一z轴安装孔，11-内安装孔，12-外部固定安装孔，13-第二z轴定位面，14-第三z轴定位面，15-壳体基准面，16-壳体基准面，17-安装槽，18-x轴传感器电路板，19-y轴传感器电路板，20-z轴传感器电路板，21-凸台，22-线槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1：
如图1所示，本发明的惯性测量单元安装座体，包括下部壳体和上盖；所述下部壳体包括底壳，所述底壳内侧设置有用于安装y轴传感器电路板的第一槽1；用于安装x轴传感器电路板的第二槽2；用于定位y轴传感器电路板的第一y轴定位面3；用于定位y轴传感器电路板的第二y轴定位面4；用于定位x轴传感器电路板的第一X轴定位面5；用于定位x轴传感器电路板的第二X轴定位面6；用于定位y轴传感器电路板的第三y轴定位面7；用于定位x轴传感器电路板的第三X轴定位面8；用于定位z轴传感器电路板的第一z轴定位面9；用于固定z轴传感器电路板的第一z轴安装孔10；用于定位z轴传感器电路板的第二z轴定位面13；用于定位z轴传感器电路板的第三z轴定位面14；
所述第一y轴定位面3和第三y轴定位面7平行；所述第二y轴定位面4分别垂直于第一y轴定位面3和第三y轴定位面7；所述第二X轴定位面6和第三X轴定位面8平行；所述第一X轴定位面5分别垂直于第二X轴定位面6和第三X轴定位面8；所述第一y轴定位面3和第二X轴定位面6垂直；所述第三y轴定位面7和第三X轴定位面8垂直；所述第一z轴定位面9分别垂直于第一y轴定位面3和第二X轴定位面6；所述第二z轴定位面13和第三z轴定位面14垂直；所述第二X轴定位面6和第二z轴定位面13平行；所述第三z轴定位面14和第一y轴定位面3平行。
实施例2：
所述第二X轴定位面6和第一X轴定位面5分别与x轴传感器电路板两面紧贴，所述第三X轴定位面8与x轴传感器电路板一面间安装有标准块；所述第一槽1和第二槽2中灌有固定胶；所述第二y轴定位面4和第一y轴定位面3分别与y轴传感器电路板两面紧贴；所述第三y轴定位面7与y轴传感器电路板一面间安装有标准块；所述z轴传感器电路板安装于以第一z轴定位面9、第二z轴定位面13和第三z轴定位面14之间；所述z轴传感器电路板通过第一z轴安装孔10与壳体固定。
实施例3：
本实施例与实施例1基本一致，其中，所述第二y轴定位面4和第一X轴定位面5高度相同；其它结构与实施例一致；通过将所述第二y轴定位面4和第一X轴定位面5高度相同，即形成了角度的垂直，同时保证了其高度相同，能够保证x、y、z轴传感器电路板安装的精确性。
实施例4：
本实施例与实施例1基本一致，其中，所述z轴传感器电路板还通过固定胶与壳体固定；其它结构与实施例一致，加固效果更加明显，且不会受到环境温度影响。
实施例5：
本实施例与实施例1基本一致，其中，所述下部壳体边侧设置有与上盖之间定位的安装槽17，其用于下部壳体与上盖之间安装定位；其它结构与实施例一致，确保壳体基准面15、16在下部壳体与上盖合体时不被破坏。
实施例6：
本实施例与实施例1基本一致，其中，所述底壳边侧设置有下部壳体与上盖固定的内安装孔11；其它结构与实施例一致；通过内安装孔11将下部壳体与上盖固定，避免使用过程中产生位移。
实施例7：
本实施例与实施例1基本一致，其中，外部固定安装孔12；所述外部固定安装孔内设置有防震垫，其用于壳体与外部连接和固定，其它结构与实施例一致，通过防震垫，用于减小外部振动对惯性测量单元影响。
实施例8：
本实施例与实施例1基本一致，其中，所述第二y轴定位面4和第一X轴定位面5均距底壳有一高度，其它结构与实施例一致，其能够很好地避免安装使用过程中，因为底壳产生振动而造成检测数据振荡现象。
实施例9：
如图2所示，其为加装x、y、z轴传感器电路板后下部壳体结构，其中x、y、z轴传感器电路板18、19、20互相垂直；传感器所在轴平面高度的统一可以通过调节第二y轴定位面4、第一X轴定位面5和第一z轴定位面9实现。
实施例10：
如图3所示，所述上盖上设置有内安装孔11和外部固定安装孔12，及与安装槽17对应的凸台21和线槽22，线槽22放置插接件或软线，此插接件或软线用于与外部设备之间通讯。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种惯性测量单元安装座体，其特征在于：包括下部壳体和上盖；所述下部壳体包括底壳，所述底壳内侧设置有用于安装y轴传感器电路板的第一槽(1)；用于安装x轴传感器电路板的第二槽(2)；用于定位y轴传感器电路板的第一y轴定位面(3)；用于定位y轴传感器电路板的第二y轴定位面(4)；用于定位x轴传感器电路板的第一X轴定位面(5)；用于定位x轴传感器电路板的第二X轴定位面(6)；用于定位y轴传感器电路板的第三y轴定位面(7)；用于定位x轴传感器电路板的第三X轴定位面(8)；用于定位z轴传感器电路板的第一z轴定位面(9)；用于固定z轴传感器电路板的第一z轴安装孔(10)；用于定位z轴传感器电路板的第二z轴定位面(13)；用于定位z轴传感器电路板的第三z轴定位面(14)；
所述第一y轴定位面(3)和第三y轴定位面(7)平行；所述第二y轴定位面(4)分别垂直于第一y轴定位面(3)和第三y轴定位面(7)；所述第二X轴定位面(6)和第三X轴定位面(8)平行；所述第一X轴定位面(5)分别垂直于第二X轴定位面(6)和第三X轴定位面(8)；所述第一y轴定位面(3)和第二X轴定位面(6)垂直；所述第三y轴定位面(7)和第三X轴定位面(8)垂直；所述第一z轴定位面(9)分别垂直于第一y轴定位面(3)和第二X轴定位面(6)；所述第二z轴定位面(13)和第三z轴定位面(14)垂直；所述第二X轴定位面(6)和第二z轴定位面(13)平行；所述第三z轴定位面(14)和第一y轴定位面(3)平行。
2.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述第二X轴定位面(6)和第一X轴定位面(5)分别与x轴传感器电路板两面紧贴，所述第三X轴定位面(8)与x轴传感器电路板一面间安装有标准块；所述第一槽(1)和第二槽(2)中灌有固定胶；所述第二y轴定位面(4)和第一y轴定位面(3)分别与y轴传感器电路板两面紧贴；所述第三y轴定位面(7)与y轴传感器电路板一面间安装有标准块；所述z轴传感器电路板安装于以第一z轴定位面(9)、第二z轴定位面(13)和第三z轴定位面(14)之间；所述z轴传感器电路板通过第一z轴安装孔(10)与壳体固定。
3.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述第二y轴定位面(4)和第一X轴定位面(5)高度相同。
4.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述z轴传感器电路板还通过固定胶与壳体固定。
5.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述下部壳体边侧设置有与上盖之间定位的安装槽(17)。
6.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述底壳边侧设置有下部壳体与上盖固定的内安装孔(11)。
7.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述底壳边侧设置有与外部平面安装的外部固定安装孔(12)。
8.根据权利要求3所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述外部固定安装孔内设置有防震垫。
9.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述第二y轴定位面(4)和第一X轴定位面(5)均距底壳有一高度。
10.根据权利要求1所述的惯性测量单元安装座体，其特征在于：所述上盖上设置有内安装孔(11)和外部固定安装孔(12)，与安装槽(17)对应的凸台(21)，线槽(22)。
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