CN111591456B - 减震板及具有该减震板的无人飞行器 - Google Patents

Abstract

一种减震板(3)，用以与云台(30)连接，所述减震板(3)包括：板主体(31)、以及传感器组件(32)，所述传感器组件(32)包括固定于所述板主体(31)的支撑件(322)、以及安装在所述支撑件上的传感器(321)；所述板主体(31)包括设有收容腔(3110)的安装部(311)，其中所述传感器(321)设置于所述安装部的收容腔(3110)内。本发明通过将传感器组件固定在减震板的板主体上以构成新型结构的减震板，将支撑件固定在板主体上，传感器安装在支撑件上，可以保证了传感器的安装精度及刚性需求，传感器位于板主体的收容腔内，可以起到保护传感器的目的。

Description

减震板及具有该减震板的无人飞行器

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种减震板及具有该减震板的无人飞行器。

背景技术

随着无人飞行器、机器人等移动设备的普及和推广，各类传感器在这些移动设备上得到了广泛的应用，并且成为移动设备移动过程中不可缺少的组件。然而，传感器需要保证一定的安装精度或刚性要求，使得移动设备在正常使用过程中实现一定的检测精度，尤其对于无人飞行器领域，对传感器的检测精度要求更高。

现有技术中，安装在无人飞行器上的传感器多数都设置在无人飞行器的机身上，容易因为无人飞行器和机身的振动而影响传感器的检测精度。于是，现有技术中出现了使用特定的结构件来保证传感器的安装精度及刚性需求。然而特定的结构件，不仅增加了制造移动设备的工艺复杂度、增加成本，而且结构件的自身重量使移动设备的负载增加，不利于移动设备朝向移动敏捷性方向发展。

发明内容

本发明提出一种减震板及具有该减震板的无人飞行器。

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种减震板，用以与云台连接，所述减震板包括：板主体、以及传感器组件，所述传感器组件包括固定于所述板主体的支撑件、以及安装在所述支撑件上的传感器；所述板主体包括设有收容腔的安装部，其中所述传感器设置于所述收容腔内。

根据本发明实施例的第二方面，还提出了一种无人飞行器，包括：机身、云台、以及安装于所述云台的摄像器，所述无人飞行器还包括减震板；所述减震板固定于所述机身，所述云台通过所述减震板与所述机身的固定而连接到所述机身上；其中，所述减震板包括：板主体、以及传感器组件，所述传感器组件包括固定于所述板主体的支撑件、以及安装在所述支撑件上的传感器；所述板主体包括设有收容腔的安装部，其中所述传感器设置于所述收容腔内。

根据本发明实施例的第三方面，还提出了一种减震板，用以与云台连接，所述减震板包括：板主体、以及传感器组件，所述传感器组件包括固定于所述板主体的支撑件、以及安装在所述支撑件上的视觉传感器；所述减震板还包括设置在板主体上的第一人称视角摄像头。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明通过将传感器组件固定在减震板的板主体内以构成新型结构的减震板，传感器组件包括支撑件以及安装在支撑件上的传感器，该支撑件保证了传感器的安装精度及刚性需求，传感器位于板主体的收容腔内，可以起到保护传感器的目的。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

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是本发明一示例性实施例示出的一种无人飞行器的部分结构示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的一种减震板的分解结构示意图；

图3是本发明一示例性实施例示出的一种减震板另一角度的分解结构示意图；

图4是本发明一示例性实施例示出的一种无人飞行器的整体结构示意图。

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，对本发明的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图4所示，本发明减震板3用以与云台30连接。该减震板3固定于无人飞行器100的机身10，云台30通过减震板3与机身10的固定而连接到机身10上。该减震板3包括：板主体31、以及固定于板主体31上的传感器组件32。在本发明的实施例中，该传感器组件32设置于板主体31内；当然，在其他实施例中，该传感器组件32也可以部分位于板主体31内且部分位于板主体31外。

本发明传感器组件32包括传感器321，设置在减震板3中。而不需要再设置特定的结构件以辅助固定，不会增加额外成本，而且不会增加无人飞行器100的负载；传感器321安装在减震板3中可以保证一定的传感器检测精度，克服现有技术中安装在机身10而受无人飞行器100及机身10振动影响的缺陷，同时减震板3也保护了该传感器321。

本发明该减震板3还包括至少位于板主体31两侧、用以与云台30固定的连接部36。云台30通过连接构件(未图示)与连接部36的配合固定于减震板3上，该连接构件可以为螺栓、螺钉等。

传感器组件32包括固定于板主体31的支撑件322、以及安装在支撑件322的传感器321，该板主体31包括设有收容腔3110的安装部311，其中传感器321设置于收容腔3110内。在本发明中，板主体31所设置安装部311的数量与传感器321的数量匹配。该安装部311用以使传感器321保证安装精度，即在传感器321安装过程中，使传感器321对应装配于安装部311内。

在一实施例中，在本发明中的传感器321为两个，两个传感器321为视觉双目传感器，用于视觉定位。例如，在发现无人飞行器100飞行方向上有障碍物时，可对用户进行提醒，包括距离提醒。相对应的，安装部311也为两个，分别位于板主体31的两侧。本发明通过视觉双目传感器来获取定位信息，可以增强传感器组件32检测的精准度。本发明中实施例以视觉双目传感器为例进行具体的描述，当然，在本发明的其他实施例中，根据检测需求，该传感器321的数量也可以为一个或多个，并不限于两个。另外，在本发明中的传感器并不限于视觉定位，该传感器还可以为其他任何类型的传感器。

在本发明中，该安装部311包覆于传感器321用以保护传感器321，以使无人飞行器100碰撞到障碍物的时候不至于将传感器321撞坏，或者使传感器321的位置发生偏移而造成定位误差。其中，安装部311上开设有与传感器321配合的感应窗口3111，该感应窗口3111位于传感器321的感应路径上，以避免影响传感器321进行视觉定位。在本发明实施例中，连接部36位于安装部311上，该连接部36与感应窗口3111分别位于安装部311的相背两侧。

进一步的，两个传感器321分别设置于支撑件322的两端部。本实施例中，该支撑件322为金属支撑件，由刚性金属材料制成，从而可以为传感器321提供了刚性连接。其中，该支撑件322的长度及传感器321在支撑件322上的固定位置可以保证了传感器321与安装部311的精度需求，即在该支撑件322通过与板主体31的装配位置的配合固定后，传感器321即可对应位于安装部311的收容腔3110内。

在本发明的一实施例中，该传感器321通过胶水固定于支撑件322的端部，该胶水的性能主要在硬度、粘度、收缩率和线性收缩率等方面考虑，需要保证传感器321固定精度的保持性。当然，在本发明的其他实施例中，该传感器321也可以通过其他方式固定于支撑件322上，例如：螺钉固定、焊接、结构限位等，在此就不再具体一一举例说明，可以实现传感器321固定于支撑件322的方式均应包含在本发明中。

如图1至图4所示，该板主体31还包括设置于板主体31下方的容纳槽312，安装部311位于容纳槽312的端部且收容腔3110与容纳槽312连通。该板主体31如此设置以使传感器组件32均可以固定于板主体31内，从而可以起到利用板主体31保护传感器组件32的目的。其中，在传感器组件32安装于板主体31时，该支撑件322固定于容纳槽312内，感应器则位于安装部311的收容腔3110内。在飞行过程中由于云台30的抖动，减震板3也会随着轻微抖动会给传感器321的检测带来影响，因此，本发明中为了避免上述问题，在支撑件322安装到板主体31后，传感器321与收容腔3110的内壁之间具有间距，即该传感器321通过支撑件322的支撑以使传感器321悬置于收容腔3110内，如此在云台30的震动和减震板3受到撞击时，该传感器321能够得到保护，从而可以保证不失效，还可以进一步的保证传感器321的检测精度。

在本发明中，该支撑件322包括支撑基部3221，以及位于支撑基部3221两侧的两悬接臂3222，两个传感器321分别位于两悬接臂3222的自由端部。减震板3还包括连接件323，连接件323与支撑基部3221的配合而使得支撑基部3221和悬接臂3222固定于容纳槽312内。可选的，该连接件323可以为螺钉、铆钉等，本发明中连接件323以螺钉为例进行描述，该支撑件322在与板主体31固定时，通过螺钉配合支撑基部3221上的螺钉孔而使支撑基部3221固定于容纳槽312内。其中，悬接臂3222与容纳槽312的内壁之间具有间距，即该支撑件322固定于容纳槽312内后，悬接臂3222悬空于容纳槽312内，如此设置在减震板3抖动或受到撞击时可以进一步降低对传感器321的影响。

其中，传感器组件32还包括柔性电路板35，传感器组件32通过柔性电路板35与无人飞行器100的机身10电性连接。具体的，该柔性电路板35的一端分别与两个传感器321电性连接，另一端则电性连接于无人飞行器100的机身10，从而可以将传感器321所获取的位置信息等传送至机身10的控制模块。当然，在本发明的其他实施例中，传感器组件32与无人飞行器100的机身10的电性连接并不限于柔性电路板35，也可以通过其他柔性连接线来实现传感器321与机身10的电性连接。

进一步的，该减震板3还可以包括用于封闭容纳槽312上的盖板33，该盖板33位于板主体31底端，可以进一步的保护传感器组件32。在盖板33装配于板主体31后，悬接臂3222与盖板33的内壁之间具有间距，如此以确保该悬接臂3222在减震板3内处于悬置状态，从而可以对传感器321起到减震作用。另外，该盖板33的端部331与安装部311配合以封闭收容腔3110，传感器321与盖板33的端部331的内壁之间具有间距，同样的，确保传感器321处于悬置状态。更进一步地，在保证安装精度及刚性的同时，减震板3的板主体31提供收容腔3110和容纳槽312，可以为传感器组件32提供保护，防止该传感器组件32因为与外部接触而影响其定位和使用等。

本发明的板主体31还包括位于其中间位置的容置空间，该容置空间可以用以容置第一人称视角(First Person View，简称FPV)摄像头34。支撑基部3221上设有凹陷部3223，以配合形成容置空间，用以为第一人称视角摄像头34提供安装和/或移动的空间。在一实施方式中，该第一人称视角摄像头34的移动主要指上、下移动。具体的，板主体31还包括基架313、位于基架313中间位置的主体部314、以及两个支架315。其中，两个安装部311位于基架313的两端，支架315分别连接在安装部311与主体部314上，以使本发明的减震板3整体近似于呈三角形，构成较稳固的结构体。另外，容置空间位于主体部314上，该主体部314的顶端还包括供与机身10配合连接的连接柱316。可选的，该连接柱316可以为螺柱，该连接柱316配合于机身10的安装位置处再通过螺帽固定在机身10上。

根据本发明实施例的又一方面，还提出了一种减震板3，该减震板3用以与云台30连接，该减震板3包括：板主体31、以及传感器组件32，传感器组件32包括固定于板主体31的支撑件322以及安装在支撑件322上的视觉传感器321；减震板3还包括设置在板主体31上的第一人称视角摄像头34。在本实施例中，传感器组件32和第一人称视角传感器34均设置在板主体31上。

进一步的，视觉传感器321为两个；该板主体31包括位于其两侧的收容腔3110以及位于其中间位置的容置空间，两个视觉传感器321分别设置于收容腔3110内，第一人称视角摄像头34设置于该容置空间内。

本发明设计了一种新型结构的减震板，该减震板中包括用于视觉定位的传感器组件，本发明利用减震板结构特征使传感器组件的传感器悬置于安装部内，不仅可以满足传感器组件的安装精度及刚性需求，而且还可以增强传感器组件的抗震效果。

如图1和图4所示，根据本发明实施例的又一方面，还提出了一种无人飞行器100，该无人飞行器100包括：机身10、云台30、以及安装于云台30的摄像器40。该无人飞行器100还包括如上述所描述的减震板3；其中，减震板3固定于机身10，云台30通过减震板3与机身10的固定而连接到机身10上，该减震板3的具体结构参照上述实施例，在此就不再重复赘述。

该无人飞行器100还包括连接于机身10的连接臂21，以及设置于连接臂21自由端的螺旋桨组件20。本发明中连接臂21的数量及螺旋桨组件20的数量并不限于图示中的两个，图示中仅仅为示例性的表示，其中，该连接臂21的数量及螺旋桨组件20的数量根据设计需要可以设置为任意数量。

本发明的机身10包括内部框架11、安装在内部框架11内的惯性测量单元111(Inertial Measurement Unit，简称IMU)、以及连接于内部框架11的金属底壳12。其中，惯性测量单元111主要用于无人飞行器100的姿态方位测量、运动跟踪或姿态跟踪等。进一步地，该内部框架11为金属框架。该金属底壳12还设置有下视传感器121，该下视传感器121用以获取无人飞行器100下方的视觉定位信息，通过下视传感器配合减震板3上的视觉双目传感器(用于获取无人飞行器100前方的视觉定位信息)，可以获取无人飞行器100的多个方位信息，从而可以便于更好的控制无人飞行器100的飞行。

本发明通过设置了传感器组件中的支撑件，保证了两个传感器之间的安装精度及刚性需求，尤其在所述支撑件为金属部件，使得安装精度和刚性进一步提高。其中，安装部具有收容腔，传感器与收容腔的内壁之间具有间距，以使传感器悬置设置，提高了对传感器的减震效果，另外，安装部还可以起到保护传感器的目的。所述支撑件也与所述容纳槽的内部之间具有间距，可以进一步地提高对传感器的减震效果。进一步地，惯性测量单元安装在内部框架内，尤其是金属的内部框架内，从而保证了传感器和惯性测量单元之间的刚性。

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方法和装置进行了详细介绍，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 (13)

1.一种无人飞行器，包括：机身、云台、以及安装于所述云台的摄像器，其特征在于，所述无人飞行器还包括减震板；所述减震板固定于所述机身，所述云台通过所述减震板与所述机身的固定而连接到所述机身上；其中，所述减震板包括板主体、以及传感器组件，所述传感器组件包括固定于所述板主体的支撑件、以及安装在所述支撑件上的视觉双目传感器，所述支撑件包括支撑基部以及位于所述支撑基部两侧的两悬接臂，视觉双目传感器位于所述悬接臂的自由端部；所述减震板还包括至少位于所述板主体两侧，用以与所述云台固定的连接部，所述云台通过连接构件与所述连接部的配合固定于所述减震板上。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述支撑件为金属支撑件。

3.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述板主体还包括设置于所述板主体下方的容纳槽，所述支撑件固定于所述容纳槽内；所述板主体包括设有收容腔的安装部，所述安装部位于所述容纳槽的端部且所述收容腔与所述容纳槽连通。

4.根据权利要求3所述的无人飞行器，其特征在于，所述减震板还包括连接件，所述连接件与所述支撑基部的配合而使得所述支撑基部和所述悬接臂固定于所述容纳槽内。

5.根据权利要求4所述的无人飞行器，其特征在于，所述悬接臂与所述容纳槽的内壁之间具有间距；所述传感器与所述收容腔的内壁之间具有间距。

6.根据权利要求5所述的无人飞行器，其特征在于，所述减震板还包括用于封闭所述容纳槽上的盖板，所述悬接臂与所述盖板的内壁之间具有间距；所述盖板的端部与所述安装部配合以封闭所述收容腔，所述传感器与所述盖板的端部的内壁之间具有间距。

7.根据权利要求4所述的无人飞行器，其特征在于，所述传感器组件还包括第一人称视角摄像头，所述板主体还包括位于其中间位置的容置空间，所述第一人称视角摄像头容置在所述容置空间内。

8.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述支撑件安装到所述板主体后，所述板主体包括设有收容腔的安装部，所述传感器与所述收容腔的内壁之间具有间距。

9.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述传感器组件还包括柔性电路板；所述传感器组件通过所述柔性电路板与无人飞行器的机身电性连接。

10.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述板主体包括设有收容腔的安装部，所述安装部上开设有与所述传感器配合的感应窗口。

11.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述机身还包括内部框架以及安装在内部框架内的惯性测量单元。

12.根据权利要求11所述的无人飞行器，其特征在于，所述内部框架为金属框架。

13.一种无人飞行器，包括：机身、云台、以及安装于所述云台的摄像器，其特征在于，所述无人飞行器还包括用以与云台连接的减震板；所述减震板包括：板主体、传感器组件以及第一人称视角摄像头，所述传感器组件包括固定于所述板主体的支撑件以及安装在所述支撑件上的视觉双目传感器；第一人称视角摄像头设置在所述板主体上；其中，所述支撑件包括支撑基部以及位于所述支撑基部两侧的两悬接臂，所述视觉双目传感器位于所述悬接臂的自由端部。

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