CN108513565B - 无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无人机，包括机身(1)和设于所述机身内的惯性测量单元(2)，还包括用于固定所述惯性测量单元的安装架(3)以及固定设于所述机身内且集成有多种功能模块的电路板(4)；其中，所述惯性测量单元通过所述安装架安装在所述电路板上。本发明通过将用于固定惯性测量单元的安装架安装在设于机身内部的电路板上，实现惯性测量单元的固定，无需在机身内壳上设计另外的空间结构来安装固定惯性测量单元的安装架，使得机身内部的结构更加紧凑，从而节省机身内部的使用空间，有利于无人机的小型化设计。同时，将多种功能集成在同一电路板上，进一步使得结构更加紧凑。

Description

无人机
技术领域
本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种无人机。
背景技术
惯性测量单元(IMU，英文全称：Inertial measurement unit)是测量无人机姿态的重要器件，需要较为牢固地安装在无人机上以提高无人机姿态测量的可靠性。
目前，大部分无人机的惯性测量单元是通过安装架固定在无人机的机身内壳上的，需要在机身内壳上单独设计另外的空间结构来固定安装架，从而固定惯性测量单元。然而，由于机身内部的使用空间基本被各种功能模块的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)所占据，对惯性测量单元的安装也形成一定的阻碍，也使得上述固定惯性测量单元的方式需要占据较多的空间，不利于无人机的小型化设计。
发明内容
本发明提供一种无人机。
一种无人机，包括机身和设于所述机身内的惯性测量单元，还包括用于固定所述惯性测量单元的安装架以及固定设于所述机身内且集成有多种功能模块的电路板；其中，所述惯性测量单元通过所述安装架安装在所述电路板上。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明通过将用于固定惯性测量单元的安装架安装在设于机身内部的电路板上，实现惯性测量单元的固定，无需在机身内壳上设计另外的空间结构来安装固定惯性测量单元的安装架，使得机身内部的结构更加紧凑，从而节省机身内部的使用空间，有利于无人机的小型化设计。同时，将多种功能集成在同一电路板上，进一步使得结构更加紧凑，从而进一步节省空间，使得无人机进一步朝着小型化方向发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中无人机的结构示意图；
图2是本发明实施例中无人机部分结构的立体示意图；
图3是本发明实施例中无人机部分结构的组装示意图，揭示了电路板和安装架之间的位置关系；
图4是本发明实施例中无人机另一部分结构的组装示意图，揭示了电路板和安装部之间的位置关系；
图5是本发明实施例中无人机另一部分结构的立体示意图。
附图标记：
1：机身；
2：惯性测量单元；
3：安装架；
4：电路板；41：安装孔；
5：安装部；51：插接部；52：止挡部；
6：紧固件；
7：定位件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，对本发明的无人机进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
参见图1，本发明实施例提供一种无人机，所述无人机可包括机身1、惯性测量单元2、安装架3以及电路板4。其中，所述惯性测量单元2、安装架3以及电路板4均设于所述机身1内，具体地，所述机身1包括一容纳空间，用以容纳所述惯性测量单元2、安装架3以及电路板4。
参见图2，所述安装架3用于固定所述惯性测量单元2，并且所述安装架3安装在所述电路板4上，即所述惯性测量单元2通过所述安装架3安装在所述电路板4上，通过电路板4直接安装固定有惯性测量单元2的安装架3，无需在单独在机身1内壳上另外设置用于安装所述安装架3的空间结构，从而节省机身1内部的使用空间，有利于无人机的小型化设计，使得无人机使得结构更加紧凑。在一些例子中，所述惯性测量单元2可通过卡接或者粘贴的方式固定在所述安装架3上。在其他一些例子中，所述惯性测量单元2可通过螺纹等方式固定在所述安装架3上。
为进一步节省机身1内部的使用空间，为无人机的进一步小型化提供可能，所述电路板4集成有多种功能模块。在一些例子中，所述功能模块至少能够用于控制无人机的工作状态。其中，所述工作状态可包括飞行、返航、拍摄等。在一些例子中，所述功能模块至少能够用于采集数据信息。其中，所述数据信息至少包括无人机上拍摄设备拍摄的图像数据信息、无人机的位置数据信息、无人机的电量信息中的一种或多种，所述数据信息还可包括遥控无人机的设备发送的遥控信号等其他数据信息。在一些例子中，所述功能模块至少能够用于控制无人机的工作状态和采集数据信息。当然，所述功能模块还可包括其他控制无人机运行的功能，通过将无人机工作所需的功能均集成至一块电路板4上，使得结构更加紧凑以有效减小无人机的体积，使得无人机更加小型化。
另外，所述电路板4是固定在机身1内的，从而使得电路板4稳定设于无人机上。在一些例子中，所述电路板4的四周与机身1的内壁固定，例如，通过卡接或螺纹连接当方式。在一些例子中，机身1内部设有固定在机身1内壁的转接件，所述电路板4通过转接件与机身1内壁相固定。
本发明实施例中，通过将用于固定惯性测量单元2的安装架3安装在设于机身1内部的电路板4上，实现惯性测量单元2的固定，无需在机身1内壳上设计另外的空间结构来安装固定惯性测量单元2的安装架3，使得机身1内部的结构更加紧凑，从而节省机身1内部的使用空间，有利于无人机的小型化设计。同时，将多种功能集成在同一电路板4上，进一步使得结构更加紧凑，从而进一步节省空间，使得无人机进一步朝着小型化方向发展。
为使得惯性测量单元2能够较为准确地检测到无人机的姿态，本实施例中，所述惯性测量单元2挂设在所述电路板4上。以无人机螺旋桨作为参照，惯性测量单元2安装在电路板4上远离所述螺旋桨的一侧，从而使得惯性测量单元2挂设在无人机的内部。本实施例中，机身1包括上壳(图中未显示)和下壳(图中未标出)，上壳和下壳包围形成所述容纳空间，其中所述惯性测量单元2位于所述电路板4和所述下壳之间。
另外，所述惯性测量单元2与所述电路板4电连接，从而可将其检测的无人机姿态数据传输至电路板4上，由电路板4做进一步地处理后后续的操作。可选地，所述惯性测量单元2通过柔性电路板4实现与电路板4的电连接。在本实施方式中，所述柔性电路板4一端粘接于所述惯性测量单元2，另一端粘接于所述电路板4上，并与所述电路板4上的印制电路电连接。
在一些实施例中，所述安装架3可通过卡接或者粘接的方式直接固定在所述电路板4上。例如，所述电路板4上开设插接孔，所述安装架3上设有与所述插接孔相配合的凸起，从而实现安装架3与电路板4的固定连接，以将所述惯性测量单元2固定至所述电路板4上。需要说明的是，插接孔开设在电路板4上的位置需要避开电路板4上印制电路的位置，防止电路板4上的印制电路损坏而导致电路板4不能正常工作。
在一些实施例中，结合图3至图5，为实现安装架3与电路板4的固定连接，所述电路板4上设有安装部5，所述安装架3与所述安装部5相连。需要说明的是，安装部5设于电路板4上的位置需要避开电路板4上的印制电路的位置，防止电路板4上的印制电路损坏而导致电路板4不能正常工作。
在一些例子中，所述安装架3可通过卡接或者粘接的方式固定在所述安装部5上。例如，所述安装部5与所述安装架3通过凹凸配合的方式实现卡接连接。在一些例子中，参见图3，为使得安装架3能够更为稳定地固定在安装部5上，所述无人机还可包括紧固件6，所述安装架3通过所述紧固件6与所述安装部5相连。为了保障安装架3与安装部5之间的连接更加牢固，本实施例选择紧固件6方式连接安装架3与安装部5。
可选地，所述安装部5可为螺母，所述紧固件6可为与所述螺母配合的螺丝。当然，在其他一些实施例中，所述安装部5、紧固件6也可为其它相互配合锁定的结构。例如，所述安装部5、紧固件6为凹凸配合卡接连接的结构。
参见图4，为定位所述螺母，便于将所述螺母安装在电路板4上，所述电路板4上设有安装孔41，用以安装所述螺母。在一些例子中，为进一步将螺母紧固在电路板4上，所述螺母穿设所述安装孔41后焊接在所述电路板4上。可选地，所述螺母通过回流焊、波峰焊和手工焊中的至少一种焊接在所述电路板4上。而为方便所述螺母焊接固定在所述电路板4上，所述螺母由铜材质制作或表面镀铜的其他金属材质制作而成。当然，所述螺母也可选择表面设有铜层的其他材质例制作，例如螺母的芯部为塑料材质，芯部的外表面套设有铜层。其中，铜层可通过粘接的方式与芯部相连。在一些例子中，为进一步将螺母紧固在电路板4上，所述螺母和所述安装孔41的连接处可设有粘接层。
在一些例子中，结合图3和图4，所述螺母为板贴螺母，其包括插接部51和止挡部52。其中，所述插接部51插入所述安装孔41后，所述止挡部52覆盖所述安装孔41以限制所述螺母相对插入方向运动，从而便于所述螺母的安装。其中所述插入方向为所述插接部51插入所述安装孔41的方向。
本实施例中，螺母的数量可根据需要设定。为将安装架3更牢固地固定在电路板4上，所述螺母至少两个，在至少两个位置处将安装架3与电路板4相连，从而保证惯性测量单元2能够稳定地固定在电路板4上，防止无人机飞行过程中惯性测量单元2晃动导致的测量不准确。在一具体的实现方式中，所述螺母为三个，呈三角形分布于所述电路板4上，结构简单，且能够保证惯性测量单元2较为牢固地固定在电路板4上。
结合图2和图3，所述安装架3上设有与所述安装部5配合的定位件7，用于将所述安装架3定位至所述电路板4，从而方便、快速地将安装架3固定至电路板4上。在一些例子中，所述定位件7可包括穿设孔，用于套设所述安装部5以将所述安装架3定位至所述电路板4。本实施例中，定位件7的数量与安装部5的数量相同且一一对应。
其中，将安装架3与电路板4固定的过程为：将定位件7和对应的安装部5对准以使得各定位件7分别穿设与之对应的安装部5，再采用紧固件6将相互配合的定位件7与安装部5锁紧。可见，定位件7定位至对应的安装部5后，定位件7能够对与之对应配合的安装部5进行限位，使得安装架3和安装部5仅可沿着定位件7穿设安装部5的方向移动，而在其他方向无法移动。进一步通过紧固件6来锁紧定位件7与安装部5，即可防止安装架3和安装部5在定位件7穿设安装部5的方向移动，实现了安装架3和安装部5的锁定，从而将安装架3固定至电路板4上。
在一些实施例中，所述定位件7与所述安装架3一体成型，结构简单、稳定性强。在其他一些实施例中，所述定位件7是独立于所述安装架3的部件。定位件7可通过卡接、螺纹等连接方式固定在所述安装架3上的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明实施例所提供的无人机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种无人机，包括机身和设于所述机身内的惯性测量单元，其特征在于，还包括用于固定所述惯性测量单元的安装架以及固定设于所述机身内且集成有多种功能模块的电路板；
其中，所述惯性测量单元通过所述安装架安装在所述电路板上；
所述电路板上设有安装部，所述安装架与所述安装部相连，所述安装架上设有与所述安装部配合的定位件，用于将所述安装架定位至所述电路板；
所述机身包括下壳，所述下壳的一端向下凹陷形成一收容空间，所述电路板覆盖在所述收容空间的上方，所述惯性测量单元挂设在所述电路板上，并收容在所述收容空间内，且所述惯性测量单元与所述电路板电连接；
所述安装架包括第一支架及第二支架，所述第一支架通过所述定位件定位至所述电路板，所述定位件设于所述第一支架的边缘处，所述第二支架设于所述第一支架远离所述电路板的一侧，所述惯性测量单元固定于所述第二支架远离所述第一支架的一侧。
2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括紧固件，所述安装架通过所述紧固件与所述安装部相连。
3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述安装部为螺母，所述紧固件为与所述螺母配合的螺丝。
4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述电路板上设有安装孔，用以安装所述螺母。
5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述螺母穿设所述安装孔后焊接在所述电路板上。
6.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述螺母通过回流焊、波峰焊和手工焊中的至少一种焊接在所述电路板上。
7.根据权利要求4至6任一项所述的无人机，其特征在于，所述螺母为板贴螺母，包括插接部和止挡部；
所述插接部插入所述安装孔后，所述止挡部覆盖所述安装孔以限制所述螺母相对插入方向运动，其中所述插入方向为所述插接部插入所述安装孔的方向。
8.根据权利要求3至6任一项所述的无人机，其特征在于，所述螺母由铜材质制作或表面镀铜的其他金属材质制作而成。
9.根据权利要求3至6任一项所述的无人机，其特征在于，所述螺母至少两个。
10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述螺母为三个，呈三角形分布于所述电路板上。
11.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述定位件包括穿设孔，用于套设所述安装部以将所述安装架定位至所述电路板。
12.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述定位件与所述安装架一体成型。
13.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述功能模块至少能够用于控制无人机的工作状态和/或采集数据信息。
14.根据权利要求13所述的无人机，其特征在于，所述数据信息至少包括无人机上拍摄设备拍摄的图像数据信息、无人机的位置数据信息、无人机的电量信息中的一种或多种。
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