CN114715421A - 具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞控减振技术领域，特别是涉及一种具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法。该具有减振结构的飞控装置包括惯性测量单元、安装框架和减振结构；所述惯性测量单元安装于所述安装框架内；所述减振结构包括第一减振件和第二减振件，所述惯性测量单元通过所述第一减振件悬挂于所述安装框架内，所述第二减振件安装于所述安装框架上，以通过减振所述安装框架对所述惯性测量单元实现减振。本发明的有益效果是：布局紧凑合理，减小了占用空间，提高了减振效果。

Description

具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法

技术领域

本发明涉及飞控减振技术领域，特别是涉及一种具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法。

背景技术

飞行控制器(简称飞控装置)大部分采用的都是惯性导航系统(简称IMU，也称为惯性测量单元或惯导系统)，惯性导航系统是主要导航信息源，为飞行器提供位置、速度、航向以及姿态等信息，其性能及可靠性直接影响飞行器的飞行安全及飞行任务完成。惯导系统的使用环境恶劣，要承受多种形式的冲击和振动，这些环境不仅会影响惯导元件的精度，而且会降低惯性元件的相关电子器件的寿命。惯导系统要保持高精度和高可靠性，其减振系统设计至关重要。

对于工业级飞行器而言，例如工业级无人机，由于尺寸、重量和成本综合考虑，通常采用尺寸较小的导航传感器，自身重量仅十余克。根据振动理论，系统的固有频率受质量和刚度影响。仅考虑质量因素，质量越大固有频率越低；整个系统的尺寸越小，相对刚度通常会显著提升，系统固有频率也将越高。因此，质量轻、尺寸小的传感器减振设计仍属世界难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法，用于解决现有技术中飞控装置减振效果差、占用空间大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有减振结构的飞控装置，包括：

惯性测量单元；

安装框架，所述惯性测量单元安装于所述安装框架内；

减振结构，所述减振结构包括第一减振件和第二减振件，所述惯性测量单元通过所述第一减振件悬挂于所述安装框架内，所述第二减振件安装于所述安装框架上，以通过减振所述安装框架对所述惯性测量单元实现减振。

可选的，所述安装框架包括相对设置的第一安装板和第二安装板，所述减振结构布置在所述惯性测量单元的四周，并位于所述第一安装板和所述第二安装板之间。

可选的，所述第一减振件布置在所述惯性测量单元的四周，并将所述惯性测量单元悬挂安装在所述第一安装板上。

可选的，所述第二减振件布置在所述惯性测量单元的四周，并将所述第一安装板与所述第二安装板相连接。

可选的，所述第二减振件包括主体部和两个固定部，两个所述固定部对称设置在所述主体部的两端，用于所述第二减振件与所述安装框架的连接；所述主体部内设有空腔，所述主体部的外侧壁上设有能够削减所述第二减振件刚度的开孔，所述开孔与所述空腔连通。

可选的，所述固定部与所述主体部相连部位的外侧壁内凹形成用于与所述安装框架连接的卡槽；和/或，所述固定部上设有与所述空腔连通的连接孔，所述第二减振件通过连接件与所述安装框架连接，所述连接件安装在所述空腔内，所述连接件的一端穿过所述连接孔将所述第二减振件与所述安装框架连接。

可选的，所述具有减振结构的飞控装置还包括与所述惯性测量单元连接的配重块，所述配重块通过所述第一减振件悬挂安装在所述第一安装板上。

可选的，所述配重块上设有第一避让孔，所述第一减振件上设有第二避让孔，所述第一安装板上设有第三避让孔，所述惯性测量单元的下端固定安装在所述第一避让孔内，所述惯性测量单元的上端依次穿过所述第二避让孔和所述第三避让孔。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请还提供一种飞行器，包括如上所述的具有减振结构的飞控装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请还提供一种如上所述的具有减振结构的飞控装置的安装方法，包括以下步骤：

将惯性测量单元与所述第一安装板连接；

将所述第一安装板与所述第二安装板连接；

其中，在所述将惯性测量单元与第一安装板连接步骤中，将所述惯性测量单元通过所述减振结构的第一减振件悬挂于所述第一安装板上；在所述将第一安装板与所述第二安装板连接步骤中，将所述减振结构的第二减振件置于所述第一安装板和所述第二安装板之间，将所述第二减振件布置在所述第一减振件的四周，并将第二减振件的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板连接。

如上所述，本发明的具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法，至少具有以下有益效果：布局紧凑合理，减小了占用空间，提高了减振效果；并且能够根据需求灵活选择安装方式。

附图说明

图1显示为本发明具有减振结构的飞控装置实施例一的结构示意图；

图2显示为图1中具有减振结构的飞控装置的爆炸示意图；

图3显示为本发明具有减振结构的飞控装置实施例二的结构示意图；

图4显示为本发明具有减振结构的飞控装置实施例三的结构示意图；

图5显示为图3、图4中第二减振件的结构示意图；

图6显示为图5中第二减振件的主视图；

图7显示为图5中第二减振件与连接件连接的结构示意图；

图8显示为图7中第二减振件的剖视图；

图9显示为第二减振件另一实施例的结构示意图；

图10显示为第二减振件又一实施例的结构示意图；

图11显示为图5中第二减振件与未设置开孔的传统减振件的1阶模态振型图；

图12显示为图5中第二减振件与未设置开孔的传统减振件的2阶模态振型图；

图13显示为图5中第二减振件与未设置开孔的传统减振件的3阶模态振型图；

图14显示为图5中第二减振件与未设置开孔的传统减振件的4阶模态振型图；

图15显示为图5中第二减振件与未设置开孔的传统减振件的5阶模态振型图；

图16显示为图5中第二减振件与未设置开孔的传统减振件的6阶模态振型图。

零件标号说明

100-第二减振件；101-主体部；1011-空腔；1012-开孔；1013-适配面；102-固定部；1021-连接孔；1022-倒角；103-卡槽；200-连接件；201-螺母；300-惯性测量单元；400-第一安装板；401-第一安装孔；402-第三避让孔；500-第一减振件；501-第二避让孔；600-第二安装板；601-第二安装孔；700-配重块；701-第一避让孔；800-软排线；900-扳手。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于飞控减振技术领域，特别是应用于飞行器的飞控减振技术领域。本发明是解决传统飞控装置占用空间大、减振效果差，难以兼顾平动和转动自由度的减振效果，尤其是难以满足轻量工业级无人机的减振要求。在本申请中，飞行器可以为飞机、无人机、滑翔机、飞艇等各种类型的飞行器，本申请对此不做限制。

其中，为便于叙述，本申请以工业级无人机进行具体举例说明，而非限制本申请仅适用于工业级无人机，工业级无人机的震源通常为发动机/电机、气动力、控制载荷等，其中发动机/电机旋转导致的振动为无人机主要振动来源。轻量工业级无人机通常采用电机作为动力装置，其旋转基频一般为30-60Hz。根据隔振理论，当振源与隔振系统频率比>

时，振动绝对传递率<1，此时才能降低振动能量传递达到减振/隔振效果。因此，对于工业级无人机的飞控减振要求，需要将固有频率控制在20Hz左右，并且在X、Y、Z、RX、RY、RZ这6个自由度方向固有频率应尽量一致，且加装减振结构后谐振峰值不能发生显著增加，才能满足减振要求。但现有减振技术，大多针对高质量、大尺寸的物体，降低整个系统固有频率的一般方法为降低系统刚度，而降低系统刚度一般通过增大尺寸和增加配重。因此，质量减轻和尺寸减小均不利于减振设计，但小体积的设备安装空间有限，无法增大尺寸，因此对减振结构具有较高要求。并且现有减振结构，大多仅考虑物体6个自由度中的X、Y、Z三向平动自由度，忽略了物体旋转自由度的振动特性，但减振结构在降低平动幅度过程中，减小平动振幅通常会引入附加转动，而附加转动对于惯性导航传感器(包含加速度计和陀螺仪)中的陀螺仪又十分不利，因此，本申请需要克服占用空间大、减振效果差的问题。

参见图1至图4，在一些实施例中，本申请提供一种具有减振结构的飞控装置，包括惯性测量单元300、安装框架和减振结构。其中，惯性测量单元300安装于安装框架内；减振结构包括第一减振件500和第二减振件100，惯性测量单元300通过第一减振件500悬挂于安装框架内，第二减振件100安装于安装框架上，以通过减振安装框架对惯性测量单元300实现减振。惯性测量单元300和减振结构均安装在安装框架上，并且第一减振件500和第二减振件100配合对惯性测量单元300进行双重减振，既保证了惯性测量单元300的减振效果，又减少了占用空间。

参见图1至图4，在一些实施例中，安装框架包括第一安装板400和第二安装板600，第一安装板400与第二安装板600相对设置，第一安装板400和第二安装板600之间的间隙用于为减振结构和惯性测量单元300提供安装空间。其中，减振结构位于第一安装板400和第二安装板600之间，减振结构布置在惯性测量单元300的四周。

可选的，第一减振件500布置在惯性测量单元300的四周，并将惯性测量单元300悬挂安装在第一安装板400上。进一步的，第一减振件500套装于惯性测量单元300的外周上，且惯性测量单元300通过第一减振件500悬挂于第一安装板400上，惯性测量单元300通过第一减振件500悬挂，减少惯性测量单元300与其它部件的接触，减少了不必要的干扰因素，有利于提高减振效果，并且在第一减振件500的作用下，惯性测量单元300能够得到缓冲，进一步改善减振效果。

可选的，第二减振件100布置在惯性测量单元300的四周，并将第一安装板400与第二安装板600相连接，使得安装框架结构更加稳定，减振效果更好。进一步的，第二减振件100布置在第一减振件500的四周，即第一减振件500位于第二减振件100和惯性测量单元300之间，使得惯性测量单元300、第一减振件500和第二减振件100由中心向外周分布，布局紧凑，减少了占用空间。第一减振件100和第二减振件500相互配合，使得惯性测量单元300在有限的空间内采用了两级减振，减小了减振结构的刚度，从而降低整个飞控装置的固有频率，保证了减振效果，并且将悬挂减振和直接连接减振相互配合，同时兼顾了结构的稳固性和减振效果。

参见图1至图4，在一些实施例中，第二减振件100的数量为多个，多个第二减振件100间隔布置在第一减振件500的四周，第二减振件100的两端分别与第一安装板400的顶角处和第二安装板600上的顶角处连接，以便最大程度提升旋转稳定度。可选的，第二减振件100的数量可以为4个，第一安装板400、第二安装板600的外轮廓呈方形结构，第二减振件100与各安装板的顶角连接，使得沿周向相间的两个第二减振件100沿对角线分布，在节省安装空间的同时增大了第二减振件100的布置半径，使得在同样的旋转加速度下，转动幅度较小，从而减小对惯性测量单元300性能的影响，最大程度提升在RX、RY、RZ旋转方向的稳定程度，即使得惯性测量单元在X向、Y向、Z向旋转时更加稳定可靠。可选的，第二减振件100可以倾斜设置也可以竖直设置，本申请的竖直方向指Z向；在本实例中优选将第二减振件100竖直设置，即第二减振件100的轴向与Z向平行，使得结构更加简单。可选的，第一安装板400上设有用于安装第二减振件100的第一安装孔401，第二安装板600上设有用于安装第二减振件100的第二安装孔601。

参见图1至图4，在一些实施例中，第二减振件100包括主体部101和两个固定部102，两个固定部102分别与主体部101相连，固定部102用于第二减振件100与安装框架的连接，具体的，两个固定部102分别用于与第一安装板400和第二安装板600连接。

可选的，两个固定部102对称设置在主体部101的两端。可选的，固定部102背向主体部101的一端设有倒角1022，通过设置倒角1022有利于减少锐角和直角，避免因尖角缺陷而产生开裂损坏，并且在安装时，使得第二减振件100外接穿过安装孔时操作简单方便，降低安装难度。可选的，倒角1022可以为斜倒角，即倒角面为斜面，该斜面的外径由靠近主体部101的一端至远离主体部101的一端逐渐缩小。可选的，固定部102为圆柱结构，该圆柱结构远离主体部101的一端倒斜角，即倒角面为锥形面，锥形面的外径由靠近主体部101的一端至远离主体部101的一端逐渐缩小。

参见图3至图9，在一些实施例中，主体部101内设有空腔1011，空腔1011有利于削减第二减振件100的刚度，通过设置空腔1011使得第二减振100在各个方向上的刚度得以削减。可选的，主体部101上还设有开孔1012，开孔1012能够削减第二减振件100的刚度。通过设置开孔1012来削减第二减振件100的刚度，无需对第二减振件100的厚度进行局部减薄处理，便于直接一体成型，既满足减振安装需求及减振效果，又便于生产制造。

可选的，开孔1012可以为盲孔或为通孔。进一步的，当开孔1012为盲孔时，盲孔可以设置在主体部101的外侧壁上，并未与空腔1011连通；或者盲孔凹设在空腔1011的内壁上，未穿过主体部101。

作为本实施例的优选，开孔1012为通孔，开孔1012设置在主体部101的外侧壁上，开孔1012穿过主体部101与空腔1011连通。进一步的，开孔1012为经过空腔1011并贯穿主体部101的贯穿孔，即贯穿孔为直孔，直孔由主体部101的一侧进入并穿过空腔1011后再由主体部101的另一侧穿出主体部101；贯穿孔的轴心线与连接孔1021的轴心线相交于第二减振件100的中心点，布局对称，保证结构在各方向上的一致性。可选的，第二减振件100的中心点与质心点重合。可选的，贯穿孔的轴心线分布在第一平面上，连接孔1021的轴心线分布在第二平面上，第一平面与第二平面为相交并垂直的平面，贯穿孔的轴心线与连接孔的轴心线相交并垂直。可选的，贯穿孔可以为圆孔、方孔或其它形状的孔。进一步的，贯穿孔包括第一贯穿孔和第二贯穿孔，第一贯穿孔的轴心线、第二贯穿孔的轴心线以及连接孔的轴心线相交于第二减振件100的中心并相互垂直。在本实施例中，空腔1011和开孔1012配合，使得第二减振件100在纵向和横向上的刚度均能得到削减，以便能够满足第二减振件100在不同方向上的刚度需求，从而确保减振效果；其中，主体部101中部的空腔1011保证了第二减振件100整体刚度处于较低水平，通过各贯穿孔再进一步调整第二减振件100的刚度以满足第二减振件100所需刚度，并且空腔1011和贯穿孔配合调整第二减振件100的刚度，不仅能有效降低第二减振件100的刚度，使得刚度降低效果明显，以满足微型精密仪器所需的低刚度减振要求，还能使得刚度调整更加简单、调整范围灵活广泛。

参见图11至图16，通过采用布尔算法，将两个轴心线相互垂直的圆柱对设有空腔的主体部进行镂空以获得设有开孔的第二减振件，经过有限元模态分析可知，本申请的第二减振件与传统未设置开孔的第二减振件在前6阶模态振型相比，大大降低了模态频率，即降低了刚度，同时又保证了减振性能，保证本申请第二减振件的刚度能够适应如微型陀螺仪、微型加速度计等小型精密仪器的减振需求。其中，在各阶模态振型图中，1阶为左右偏移时，2阶为前后偏移时，3阶为纵向拉伸时，4阶为沿纵轴扭转时，5阶为前后偏转时，6阶为左右偏转时。各阶模态频率降低程度具体参见表1：

表1

	1阶(Hz)	2阶(Hz)	3阶(Hz)	4阶(Hz)	5阶(Hz)	6阶(Hz)
							传统第二减振件	153.4	154.6	349.0	558.9	645.9	646.9
本申请第二减振件	71.1	71.2	170.0	207.6	307.9	307.9
							频率降低	53.7％	53.9％	51.3％	62.9％	52.3％	52.4％

参见图1至图3，在一些实施例中，第二减振件100通过卡槽103与安装框架连接。可选的，固定部102与主体部101相连部位的外侧壁内凹形成卡槽103，卡槽103用于与第一安装板400的第一安装孔401或与第二安装板600的第二安装孔601连接。进一步的，卡槽103沿第二减振件100的周向环设。

参见图3至图10，在一实施例中，第二减振件100通过连接件200与安装框架连接。可选的，开孔1012为通孔，固定部102上设有用于安装连接件200的连接孔1021，连接孔1021与空腔1011连通，连接件200安装在空腔1011内，连接件200的一端穿过连接孔1021将第二减振件100与安装框架连接。连接孔1021通过空腔1011与开孔1012连通地设置，一方面，生产制造时，芯模可以通过开孔1012取出，便于第二减振件100一体成型；另一方面，当采用卡槽103外接安装时，有利于减小安装位置的刚度，卡槽103变形难度低，安装更加容易方便；另外，连通设置使得外接方式多样化，当采用连接件200外接时，连接件200能够从开孔1012进入空腔1011，为连接件200提供了安装及操作的空间，便于连接件200安装。

可选的，连接件200可以为标准件，例如可以为螺钉，连接孔1021的形状与标准件匹配，有利于根据需求单独购买连接件，连接件200易于替换，替换成本低。

参见图5至图8，在一实施例中，开孔1012的数量可以为1个或多个。可选的，当开孔1012的数量为多个时，多个开孔1012分布在主体部101的侧壁上；进一步的，多个开孔1012均匀分布在主体部101的侧壁上；进一步的，多个开孔1012沿主体部101的周向均匀分布。

参见图5至图8，在一实施例中，空腔1011内壁在与连接孔1021的相连处设有用于限制连接件200脱离连接孔1021的适配面1013，连接件200的一端具有限位部，适配面1013用于与连接件200的限位部贴合，通过设置适配面1013提高第二减振件100的通用性，以便降低对连接件200的结构要求。可选的，限位部的最大外径尺寸大于连接孔1021的孔径。在本实施例中，通过适配面1013使得连接件200的限位部与空腔1011的内壁贴合，避免在使用过程中连接件200挤压空腔1011内壁而造成第二减振件100的主要功能部分发生形变，避免改变第二减振件100的刚度矩阵，提高模态分析结果的准确度，从而提高产品质量。

可选的，适配面1013与限位部的形状匹配，以便限位部与适配面1013贴合，例如适配面1013可以为台阶面、斜面或曲面等。可选的，适配面1013为锥形曲面A，锥形曲面A的大径端朝向空腔，锥形曲面A的小径端朝向与其相连的连接孔，限位部为锥形曲面A相配合的锥形曲面B。进一步的，连接件200可以为不带轴肩的沉头螺钉，即该沉头螺钉的螺钉头为上述限位部，该限位部的外侧壁即为与适配面1013相配合的锥形曲面B，连接件200采用螺钉，成本低，通用性高。其中，适配面1013与限位部并非局限于锥形曲面，还可以根据结构需求设计为其它形状，只要使得适配面1013与限位部能够相互配合贴合限位即可。

参见图5至图8，在一实施例中，空腔1011的覆盖区域大于开孔1012在空腔1011内的投影，即空腔1011的轮廓大于开孔1012的孔径，以便保证连接件安装时的操作空间。可选的，空腔1011设置在主体部101的中心。可选的，空腔1011可以为球状空腔、棱边形空腔或为其它形状的空腔；作为本实施例的优选，空腔1011为球状空腔，便于生产制造，提高模态分析结果的准确性，从而确保减振器的性能检测准确，保证了产品质量。进一步的，空腔1011的直径大于开孔1012的孔径，便于连接件200的安装操作。

参见图1至图10，在一些实施例中，主体部101可以为旋成体，例如可以为球状结构、柱状结构或其它形状的旋成体。

可选的，参见图5，主体部101为球状结构，主体部101的外侧壁为外凸的弧形面。

可选的，参见图9和图10，主体部101为柱状结构。参见图10，根据第二减振件100的刚度需求，主体部101的外侧壁可以为内凹的弧形面，有利于降低第二减振件100的刚度。进一步的，主体部101可以为圆柱状、长方体、椭圆体、圆台状或其它形状的柱状结构。

参见图1至图10，在一些实施例中，第一减振件500、第二减振件100能够弹性形变，第一减振件500、第二减振件100可以由弹性材料制成，使得第一减振件500、第二减振件100具有一定的弹性形变性能。可选的，第一减振件500、第二减振件100可以由橡胶制成。可选的，第一减振件500可以一体注塑成型，第二减振件100可以一体注塑成型。

参见图1至图4，在一些实施例中，具有减振结构的飞控装置还包括与惯性测量单元300连接的配重块700，有利于增加惯性测量单元300的重量，增加了刚度，以便降低整体结构的固有频率。

可选的，配重块700通过第一减振件500悬挂安装在第一安装板400上。进一步的，配重块700与惯性测量单元300的下端连接，第一减振件500位于配重块700的上方并与配重块700连接，配重块700设置在惯性测量单元300的底部，以便降低惯性测量单元300整体的重心，以使惯性测量单元300、配重块700、第一减振件500整体结构的重心与第二减振件100重心在竖直方向上的高度相同。可选的，第一减振件500与配重块700可以通过胶粘固定或螺钉固定。进一步的，第一减振件500与配重块700通过胶粘固定时，胶结面呈“回”字形，一方面避让了惯性测量单元300的安装空间，另一方面增加了转动刚度。

可选的，配重块700、第一减振件500和第一安装板400叠放并固定连接。进一步的，配重块700上设有第一避让孔701，第一减振件500上设有第二避让孔501，第一安装板400上设有第三避让孔402，惯性测量单元300的下端固定安装在第一避让孔701内，惯性测量单元300的上端依次穿过第二避让孔501和第三避让孔402，采用堆叠方式空间布局紧凑，结构也更加稳定，在减少占用空间的同时还提高了结构的稳定性，保证了减振效果。可选的，惯性测量单元300可以呈长方体形，第一避让孔701、第二避让孔501、第三避让孔402为与惯性测量单元300形状匹配的方形孔。可选的，第一减振件500可以呈“回”字形。可选的，配重块700可以呈“回”字形，使得重量集中在外围区域，在相同的重量下能够进一步提升设备的转动惯量，减小振幅。可选的，配重块700的重量可以根据减振效果进行调节，增加减振效果调节的自由度。可选的，第二减振件100围成的区域、第一减振件500以及惯性测量单元300对中设置，减振均匀，提高减振效果。

参见图1至图4，在一些实施例中，惯性测量单元300上连接有用于与PCB板组件连接的软排线800。可选的，软排线800呈C型结构。可选的，软排线800的一端与惯性测量单元300连接，软排线800的另一端向下弯折使得软排线800呈C型结构，采用该结构设计，便于通过加长排线长度降低刚度，而且增加了拐弯曲率，有效降低了附加了，从而能够有效减小软排线800对惯性测量单元300的牵制力，提升减振效果。

参见图3和图4，在一些实施例中，具有减振结构的飞控装置还包括飞控盒，第一安装板400、第二安装板600、惯性测量单元300、PCB板组件等部件安装在飞控盒内，第一安装板400或第二安装板600通过安装在对应安装板上的连接件200的伸出端与飞控盒螺纹连接。

参见图1至图10，在一实施例中，本申请还提供一种飞行器，包括如上任一实施例中的具有减振结构的飞控装置。可选的，飞行器还包括机体，飞控盒安装在机体上。

参见图1至图10，在一实施例中，本申请还提供一种如上任一实施例中具有减振结构的飞控装置的安装方法，包括以下步骤：将惯性测量单元300与第一安装板400连接；将第一安装板400与第二安装板600连接；将惯性测量单元300与飞控盒连接。

可选的，在将惯性测量单元300与第一安装板400连接步骤中，将惯性测量单元300通过减振结构的第一减振件500悬挂于第一安装板400上。进一步的，先将惯性测量单元300的下端置于第一避让孔701内与配重块700固定连接，惯性测量单元300的上端穿过第二避让孔501，使得第一减振件500套装在惯性测量单元300上，并将第一减振件500与配重块700固定连接，再将惯性测量单元300的上端穿过第三避让孔402，并将第一减振件500与第一安装板400固定连接，完成惯性测量单元300的一级减振安装。

可选的，在连接第一安装板400和第二安装板600的步骤中，将第二减振件100的上端与第一安装板400连接，将第二减振件100的下端与第二安装板600连接。可选的，在连接惯性测量单元300和飞控盒的步骤中，将穿过第一安装板400的连接件200或者穿过第二安装板600的连接件200与飞控盒连接。

可选的，在将第一安装板400与第二安装板600连接步骤中，将减振结构的第二减振件100置于第一安装板400和第二安装板600之间，将第二减振件100布置在第一减振件500的四周，并将第二减振件100的两端分别与第一安装板400和第二安装板600连接。可选的，当第二减振件100通过卡槽103与第一安装孔401或与第二安装孔601连接时，先将第二减振件100置于第一安装板400和第二安装板600之间，然后挤压第二减振件100上端的固定部102发生弹性变形穿过第一安装板400，固定部102穿过第一安装孔401后形变恢复使得卡槽103与第一安装孔401卡接，挤压第二减振件100下端的固定部102弹性变形穿过第二安装板600，固定部102穿过第二安装孔601后形变恢复使得卡槽103与第二安装孔601卡接，再将连接件200沿第二减振件100上的开孔1012送入空腔1011内，调整连接件200位置以使连接件200的前端对准连接孔1021并穿过连接孔1021与位于连接孔1021外部的锁紧件配合锁紧第二减振件100，该锁紧件可以为螺母201，采用该安装方式，连接件200与锁紧件起到二级保险作用，使得第二减振件100与各安装板连接更加稳固可靠。

可选的，在将惯性测量单元300与飞控盒连接的步骤中，将第一安装板400或第二安装板600与飞控盒固定连接，拆下安装在对应安装板上的连接件200上的螺母201，将连接件200与飞控盒直接螺纹连接。进一步的，拆下第二安装板600上的连接件200上的螺母201，将L型扳手900从开孔1012伸入，旋转连接件200，使得连接件200与飞控盒固定连接。

参见图4，在一实施例中，当第二减振件100通过连接件200与第一安装板400或第二安装板600连接时，先将第二减振件100置于第一安装板400和第二安装板600之间，再将连接件200沿第二减振件100上的开孔1012送入空腔1011内，调整连接件200位置以使连接件200的前端(前端即指未设置限位部的一端)对准连接孔1021并穿过连接孔1021与位于连接孔1021外部的锁紧件配合锁紧第二减振件100，该锁紧件可以为螺母201。可选的，当第一安装板400或第二安装板600需要与飞控盒固定连接时，拆下安装在对应安装板上的连接件200上的螺母201，将连接件200与飞控盒直接螺纹连接。可选的，拆下螺母201后，可以通过L型扳手900从开孔1012伸入，旋转连接件200，使得连接件200与飞控盒固定连接。进一步的，拆下第二安装板600上的连接件200上的螺母201，通过连接件200将第二安装板600与飞控盒固定连接。

参见图3和图4，可以根据安装空间的大小、减振需求、安装条件、对第二减振件100的刚度需求来灵活选择第二减振件100是通过卡槽103与各安装板连接，还是通过连接件200与各安装板连接。当第二减振件100需要较大的刚度时，可以采用连接件200与各安装板连接，第一安装板400和第二安装板600之间的间隔较大，第二减振件100的固定部102端面与各安装板的平面贴合，无需调整第一减振件500的厚度便能使得惯性测量单元300的质心与第二减振件100的重心所在高度相同。当第二减振件100需要较小的刚度时，可以采用卡槽103与各安装板连接，第一安装板400和第二安装板600之间的间隔减小，卡槽103与各安装板卡接，惯性测量单元300的质心会下移，为了使得惯性测量单元300的质心与第二减振件100的重心所在高度相同，可以更换厚度减薄的第一减振件500。由此可见，可以通过调整第二减振件100与各安装板的装配面、调节第一减振件500的厚度来适应不同的安装空间、减振需求，并且装配时，安装在空腔1011内的连接件200的一端从连接孔1021伸出，从内向外固定，通过螺母201与各安装面锁紧固定，第二减振件100在形变过程中，连接件200与第二减振件100的形变量相比，连接件200的形变极小，使得连接件200与各安装板连接牢固，从而使得第二减振件100不易松动脱落，保证了减振结构的稳固性。另外，通过在空腔1011内操作连接件200，利用第一安装板400和第二安装板600之间的间隔来进行装配操作，对外部安装空间要求小，有利于在保证减振效果的同时减小飞控装置的体积，以便满足体积较小的精密型仪器的使用需求。

本申请的具有减振结构的飞控装置、飞行器及安装方法，通过紧凑的结构布局在有限的安装空间了设置了两级减振结构，兼顾了平动和转动自由度的减振效果，不仅提高了减振效果，而且占用空间小，能够适应不同的飞控装置，尤其是能够适应体积较小、质量较轻的微型飞控装置；并且可以根据需求调整配重块的形状和重量使得惯性测量单元的质心位于飞控装置的旋转中心，提高减振效果。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种具有减振结构的飞控装置，其特征在于，包括：

惯性测量单元；

安装框架，所述惯性测量单元安装于所述安装框架内；

减振结构，所述减振结构包括第一减振件和第二减振件，所述惯性测量单元通过所述第一减振件悬挂于所述安装框架内，所述第二减振件安装于所述安装框架上，以通过减振所述安装框架对所述惯性测量单元实现减振。

2.根据权利要求1所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述安装框架包括相对设置的第一安装板和第二安装板，所述减振结构布置在所述惯性测量单元的四周，并位于所述第一安装板和所述第二安装板之间。

3.根据权利要求2所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述第一减振件布置在所述惯性测量单元的四周，并将所述惯性测量单元悬挂安装在所述第一安装板上。

4.根据权利要求2所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述第二减振件布置在所述惯性测量单元的四周，并将所述第一安装板与所述第二安装板相连接。

5.根据权利要求1所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述第二减振件包括主体部和两个固定部，两个所述固定部对称设置在所述主体部的两端，用于所述第二减振件与所述安装框架的连接；所述主体部内设有空腔，所述主体部的外侧壁上设有能够削减所述第二减振件刚度的开孔，所述开孔与所述空腔连通。

6.根据权利要求5所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述固定部与所述主体部相连部位的外侧壁内凹形成用于与所述安装框架连接的卡槽；和/或，所述固定部上设有与所述空腔连通的连接孔，所述第二减振件通过连接件与所述安装框架连接，所述连接件安装在所述空腔内，所述连接件的一端穿过所述连接孔将所述第二减振件与所述安装框架连接。

7.根据权利要求2所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述具有减振结构的飞控装置还包括与所述惯性测量单元连接的配重块，所述配重块通过所述第一减振件悬挂安装在所述第一安装板上。

8.根据权利要求7所述的具有减振结构的飞控装置，其特征在于：所述配重块上设有第一避让孔，所述第一减振件上设有第二避让孔，所述第一安装板上设有第三避让孔，所述惯性测量单元的下端固定安装在所述第一避让孔内，所述惯性测量单元的上端依次穿过所述第二避让孔和所述第三避让孔。

9.一种飞行器，其特征在于：包括如权利要求1至8任一项所述的具有减振结构的飞控装置。

10.一种如权利要求2至8任一项所述的具有减振结构的飞控装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将惯性测量单元与所述第一安装板连接；

将所述第一安装板与所述第二安装板连接；

其中，在所述将惯性测量单元与第一安装板连接步骤中，将所述惯性测量单元通过所述减振结构的第一减振件悬挂于所述第一安装板上；在所述将第一安装板与所述第二安装板连接步骤中，将所述减振结构的第二减振件置于所述第一安装板和所述第二安装板之间，将所述第二减振件布置在所述第一减振件的四周，并将第二减振件的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板连接。

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