CN114745887A - 具有二级减振的飞控装置及飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器的减振技术领域，特别是涉及一种具有二级减振的飞控装置及飞行器。该具有二级减振的飞控装置包括飞控盒、飞控模块和二级减振机构；所述飞控盒内安装有一级减振机构；所述飞控模块通过所述一级减振机构连接安装在所述飞控盒内；所述二级减振机构安装在所述飞控盒外，用于支撑所述飞控盒并对外连接。本发明的有益效果是：飞控模块内置于飞控盒内，减少安装环境的干扰，提高精准性，飞控盒的内外均安装有减振机构，提高了减振效果。

Description

具有二级减振的飞控装置及飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器的减振技术领域，特别是涉及一种具有二级减振的飞控装置及飞行器。

背景技术

飞行控制器(简称飞控)作为飞行器的大脑，在飞行控制中起到核心作用，有了飞控，再通过地面端的遥控器、电脑或者手机就可以控制飞行器自主起飞、自主导航、自主降落。

目前飞行器使用的飞控大部分都是惯性传感器(简称IMU，也称为惯性测量单元)，包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、三轴地磁传感器和气压计。利用三轴地磁解耦和三轴加速度计，受外力加速度影响较大，在运动或振动等环境中，输出方向角误差较大，不仅会影响惯性传感器的精度，还会降低相关传感器的寿命。因此，惯性传感器要保持高精度和高可靠性，其减振系统的设计至关重要。

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二级减振的飞控装置及飞行器，用于解决现有技术中飞控减振效果差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有二级减振的飞控装置，包括：

飞控盒，所述飞控盒内安装有一级减振机构；

飞控模块，所述飞控模块通过所述一级减振机构连接安装在所述飞控盒内；

二级减振机构，所述二级减振机构安装在所述飞控盒外，用于支撑所述飞控盒并对外连接。。

可选的，一级减振机构包括安装座，所述飞控模块安装在所述安装座上，所述安装座通过布置在所述飞控模块四周的第一减振件与所述飞控盒连接。

可选的，所述一级减振机构还包括与所述飞控盒相连的上固定板，所述第一减振件的两端分别与所述上固定板和所述安装座连接。

可选的，所述第一减振件包括第一减振主体，所述第一减振主体的外侧壁的两端周向环设有卡槽，两端的所述卡槽分别与所述上固定板和所述安装座配合连接。

可选的，所述第一减振件安装在所述安装座上，并通过第一连接件与所述飞控盒连接。

可选的，所述第一减振件包括第一减振主体，所述第一减振主体的外侧壁周向环设有与所述安装座装配的卡槽，所述第一减振主体上轴向贯设有通孔，所述第一连接件穿过所述通孔将第一减振件与所述飞控盒连接。

可选的，所述第一减振机构还包括配重组件，所述配重组件与所述安装座相连。

可选的，所述飞控模块通过钛螺钉与所述安装座固定连接；所述安装座由铜制成。

可选的，所述具有二级减振的飞控装置还包括PCB板组件，所述PCB板组件安装在所述飞控盒内，并通过软排线与所述飞控模块连接；所述软排线呈C型结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种飞行器，包括机体，还包括如上所述的具有二级减振的飞控装置，所述飞控盒通过二级减振机构与所述机体相连。

如上所述，本发明的具有二级减振的飞控装置及飞行器，至少具有以下有益效果：飞控模块内置于飞控盒内，减少安装环境的干扰，提高精准性，飞控盒的内外均安装有减振机构，提高了减振效果，并且结构布局紧凑合理，占用空间小。

附图说明

图1显示为本发明具有二级减振的飞控装置实施例一的结构示意图；

图2显示为图1的爆炸示意图；

图3显示为图2中一级减振机构和飞控模块的结构示意图；

图4显示为图3中一级减振机构和飞控模块的爆炸示意图；

图5显示为本发明具有二级减振的飞控装置实施例二的爆炸示意图；

图6显示为图5中一级减振机构和飞控模块的结构示意图；

图7显示为本发明具有二级减振的飞控装置实施例三的爆炸示意图；

图8显示为图7中一级减振机构和飞控模块的结构示意图。

零件标号说明

100-飞控盒；101-上壳体；102-下壳体；200-一级减振机构；201-安装座；2011-第一安装孔；2012-安装槽；202-第一减振件；2021-第一减振主体；2022-卡槽；2023-通孔；203-上固定板；204-第一连接件；205-配重组件；206-钛螺钉；207-第二连接件；208-下固定板；300-飞控模块；401-第二减振件；501-第一PCB板；502-第二PCB板；503-第三PCB板；600-软排线。

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减振技术领域，特别是应用于飞行器的减振技术领域。本发明是解决飞行器减振效果差的问题。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。

参见图1至图8，在一些实施例中，本申请提供一种具有二级减振的飞控装置，包括飞控盒100、飞控模块300和二级减振机构。其中，飞控盒100内安装有一级减振机构200，飞控模块300通过一级减振机构200连接安装在飞控盒100内，通过一级减振机构200使飞控模块300支撑连接或悬挂连接在飞控盒100内，对飞控模块300起到减振作用，以提高飞控模块300的精准性能；二级减振机构位于飞控盒100外，用于支撑飞控盒100并对外连接，通过二级减振机构对飞控盒100整体实现减振。可选的，飞控盒100通过第二减振机构对外连接第一构件，第一构件可以为机体。将飞控模块300置于飞控盒100内，避免飞控模块300受到外部环境的影响而降低精准性，飞控模块300通过一级减振机构200在飞控盒内起到减振，整个飞控盒200再通过位于飞控盒100外部的二级减振机构进一步减振，提高了减振装置的减振性能，并且内外设置减振机构还有利于优化结构布局，减少占用空间。

参见图1至图8，在一些实施例中，一级减振机构200包括安装座201，飞控模块300安装在安装座201上，安装座201通过间隔布置在飞控模块300四周的第一减振件202与飞控盒100连接。可选的，第一减振件202竖直设置，即第一减振件202的轴向与Z向平行。可选的，第一减振件202的数量为多个，多个第一减振件202间隔围设在飞控模块300的外围，多个第一减振件202可以分别设置安装座201的对角位置，以便最大程度提升旋转稳定度。可选的，安装座201的外轮廓呈方形结构，安装座201的顶角位置或靠近顶角位置连接有第一减振件202，在节省安装空间的同时增大了第一减振件的布置半径，使得在同样的旋转加速度下，转动幅度较小，从而减小对飞控模块测试结果的影响。进一步的，第一减振件202的数量为4个，4个第一减振件202分别与安装座201的顶角连接，或者4个第一减振件202分别与安装座201靠近顶角的位置连接，使得第一减振件202沿安装座的对角线分布，最大程度提升在RX、RY、RZ旋转方向的稳定程度，即使得飞控盒在X向、Y向、Z向旋转时更加稳定可靠。可选的，多个第一减振件中心相连围成的区域的Z向轴心线、安装座的Z向轴心线、飞控模块的Z向轴心线重合，使得减振均匀，更加平稳，不易偏摆晃动。可选的，飞控模块300的外轮廓与安装座201的外轮廓匹配，且飞控模块300安装在安装座201的中心位置，提高结构受力的均匀性。可选的，飞控模块300布置在飞控盒100在Y向的中心处，Y向与飞控盒100的宽度方向平行，即飞控模块300中心布置在飞控盒100宽度D的二分之一处，提高减振效果。在本申请中，Y向为飞行器的航行方向，即飞行器在水平面上的飞行方向，Z向为与Y向垂直的竖直方向，X向为与Y向垂直的水平方向，即X向与Y向在同一水平面上并相互垂直。

参见图2、图5和图7，在一些实施例中，安装座201的顶部中心位置凹设有安装槽2012，安装槽2012的底部设有供飞控模块300下端穿过的贯穿孔。可选的，飞控模块300包括上端宽部和下端窄部，飞控模块300的纵截面呈T型结构，飞控模块300的上端宽部置放在安装槽2012内，实现定位和限位，飞控模块300的下端窄部穿过贯穿孔。进一步的，飞控模块300上端宽部外轮廓与安装槽2012形状匹配，飞控模块300下端窄部外轮廓与贯穿孔形状匹配，采用该结构设计有利于定位装配，并且装配后结构稳定，不易晃动。

参见图1至图8，在一些实施例中，飞控模块300通过锁紧件与安装座201固定连接。进一步的，锁紧件可以为钛螺钉，钛螺钉206具有防磁化性能，有利于减小额外磁场对飞控模块的干扰。可选的，安装座201可以由铜制成，采用铜材料制成安装座201，不仅具有防磁化性能，减小额外磁场的干扰，还能起到增重的作用，增加飞控模块300的减振刚度，降低固定有频率，提高减振效果。可选的，装配时，飞控模块300的上端宽部位于安装槽2012内，有利于减少额外磁场干扰，钛螺钉206从飞控模块300的上端宽部竖直穿过后与安装座201连接，实现安装座201与飞控模块300的固定连接，连接稳固，拆装方便。

参见图5至图8，在一些实施例中，一级减振机构200还包括与飞控盒100相连的上固定板203，第一减振件202上端与上固定板203连接，第一减振件202的下端与安装座201连接。可选的，第一减振件202包括第一减振主体2021，第一减振主体2021的外侧壁的两端周向环设有卡槽2022，上端卡槽2022用于与上固定板203配合连接，下端卡槽2022用于与安装座201配合连接。可选的，安装座201上设有与第一减振件下端配合的第一安装孔，上固定板203上设有与第一减振件上端配合的第二安装孔，第一减振件202由弹性材料制成，具有一定的弹性形变能力，第一减振件202的两端受压变形穿过第一安装孔和第二安装孔后恢复形变便分别与安装座和上固定板卡接。可选的，上固定板203可以为碳板。可选的，上固定板203上安装有第二连接件207，通过第二连接件207将上固定板203与飞控盒100连接，使得飞控模块300通过一级减振机构200悬挂安装在飞控盒100内，提高减振效果。

参见图5至图8，在一些实施例中，安装座201的外侧围设有与其相连的下固定板208，安装座201的下端穿过下固定板208并与下固定板208固定连接，用于安装第一减振件202的第一安装孔可以设置在下固定板208上。可选的，参见图5和图6，下固定板208套装在安装座201的外侧，并与安装座201固定连接，例如下固定板208中间设有贯穿孔，安装座201的下端穿过贯穿孔并与下固定板208固定连接，下固定板可以为碳板；参见图7和图8，或者下固定板208可以与安装座201为一体式结构，例如安装座201的各侧侧壁上向外延伸一块凸板形成下固定板。

参见图1至图4，在一实施例中，第一减振件202安装在安装座201上，并通过第一连接件204与飞控盒100连接，飞控模块300通过一级减振机构200悬挂安装在飞控盒100内，提高减振效果。可选的，第一减振件202包括第一减振主体2021，第一减振主体2021的外侧壁周向环设有与安装座201装配的卡槽2022，第一减振主体2021上轴向贯设有通孔2023，第一连接件204穿过通孔2023将第一减振件202与飞控盒100连接，保证减振效果的同时还简化了结构，节省了空间。可选的，安装座201各侧边靠近顶角位置设有一个翻边支耳，翻边支耳上设有用于安装第一减振件202的第一安装孔2011，装配简单。可选的，第一减振件202由弹性材料制成，具有一定的弹性形变能力，第一减振件202的一端受压变形穿过第一安装孔2011后恢复形变便与安装座卡接。

参见图1至图8，在一些实施例中，第一减振件202可以由橡胶材料制成，不仅具有减振作用，还具有防冲击能力。可选的，第一减振件可以为柱状结构，该柱状结构中心贯设有轴向通孔，该轴向指Z向。

参见图5和图6，在一实施例中，第一减振机构200还包括配重组件205，配重组件205与安装座201相连。可选的，配重组件205可以通过钛螺钉与安装座201连接，配重组件205可以安装在安装座201的底部，有利于降低一级减振机构整体的重心，提高减振效果。可选的，配重组件205与飞控模块300对中设置。可选的，配重组件205包括多块配重块，可以根据需求增减配重块以检测不同重量对飞控模块300性能的影响，使得在测试飞控模块300的性能时更加灵活方便。

参见图1至图8，在一些实施例中，具有二级减振的飞控装置还包括PCB板组件，PCB板组件安装在飞控盒100的安装腔内，飞控模块300通过软排线600与PCB板组件连接。可选的，软排线600呈C型结构或开口朝向水平方向的U型结构，便于增加排线长度或增大排线拐弯率，有利于减小排线对飞控模块的附加力，提高减振效果。可选的，PCB板组件包括多块PCB板，各PCB板可以根据大小并排分布或上下分布，以节省安装空间，安装座201和飞控模块300可以安装在呈上下分布的PCB板之间。进一步的，PCB板组件包括第一PCB板501、第二PCB板502、第三PCB板503，将长度较短的第一PCB板501和第二PCB板502并排设置，长度较长的第三PCB板503位于第一PCB板501和第二PCB板502的下方，安装座201和飞控模块300位于第一PCB板501和第三PCB板503之间，第一PCB板501上设有避让一级减振机构200的避让孔，以便一级减振机构200与飞控盒连接，该结构设计使得PCB板组件和一级减振机构200安装布局更加紧凑合理，节省了空间，有利于减小飞控盒的尺寸。可选的，飞控模块300的下端窄部可以与第三PCB板503贴合，提高减振效果。

参见图1、图4、图6和图8，在一些实施例中，飞控盒100内设有安装腔，一级减振机构200、飞控模块300安装在安装腔内。可选的，飞控盒100包括上壳体101和下壳体102，上壳体101和下壳体102通过锁紧件可拆卸连接，上壳体101和下壳体102之间形成安装腔，一级减振机构200、飞控模块300、PCB板组件安装在安装腔内。可选的，一级减振机构200与上壳体101连接，二级减振机构与下壳体102连接。

参见图1、图4、图6和图8，在一些实施例中，二级减振机构包括多个第二减振件401，多个第二减振件401围起来的区域覆盖第一减振件202围起来的区域投影，使得减振区域的范围逐步从飞控盒100内向飞控盒100外增大，结构支撑更加稳定可靠，即提高了减振效果，又减少了空间占用。可选的，飞控盒100为长方体形，第二减振件401的数量为4个，4个第二减振件401安装在下壳体102靠近顶角位置，增大了第二减振件的布置半径，进一步提高减振效果。可选的，第二减振件401竖直设置，即第二减振件401的轴向与Z向平行。可选的，下壳体102相对的两长边侧壁的两端设有支耳，支耳上设有用于安装第二减振件401的第三安装孔，两长边侧壁上支耳对称分布，受力均匀，提高减振效果。可选的，第二减振件401可以由具有弹性性能的橡胶制成，第二减振件401的外侧壁周向环设有卡槽，第二减振件401的上端受力变形穿过第三安装孔后恢复形变使得卡槽与第三安装孔配合卡接。

参见图1至图8，在一实施例中，本申请还提供一种飞行器，包括机体和上述任一实施例中的具有二级减振的飞控装置，飞控盒100通过二级减振机构与机体相连。可选的，机体为第一构件。

本发明具有二级减振的飞控装置及飞行器，通过简单的结构改善了减振装置的减振性能，将带有一级减振机构的飞控模块置于飞控盒内，减少外部环境的干扰，合理布局飞控盒内各部件的布局，提高减振效果的同时还节省了安装空间，再通过二级减振机构对整个飞控盒减振，飞控盒内的一级减振机构和飞控盒外的二级减振机构相互配合来达到减振效果，提高飞控模块的精准性。

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)

1.一种具有二级减振的飞控装置，其特征在于，包括：

飞控盒，所述飞控盒内安装有一级减振机构；

飞控模块，所述飞控模块通过所述一级减振机构连接安装在所述飞控盒内；

二级减振机构，所述二级减振机构安装在所述飞控盒外，用于支撑所述飞控盒并对外连接。

2.根据权利要求1所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述一级减振机构包括安装座，所述飞控模块安装在所述安装座上，所述安装座通过布置在所述飞控模块四周的第一减振件与所述飞控盒连接。

3.根据权利要求2所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述一级减振机构还包括与所述飞控盒相连的上固定板，所述第一减振件的两端分别与所述上固定板和所述安装座连接。

4.根据权利要求3所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述第一减振件包括第一减振主体，所述第一减振主体的外侧壁的两端周向环设有卡槽，两端的所述卡槽分别与所述上固定板和所述安装座配合连接。

5.根据权利要求2所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述第一减振件安装在所述安装座上，并通过第一连接件与所述飞控盒连接。

6.根据权利要求5所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述第一减振件包括第一减振主体，所述第一减振主体的外侧壁周向环设有与所述安装座装配的卡槽，所述第一减振主体上轴向贯设有通孔，所述第一连接件穿过所述通孔将第一减振件与所述飞控盒连接。

7.根据权利要求2所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述第一减振机构还包括配重组件，所述配重组件与所述安装座相连。

8.根据权利要求1所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述飞控模块通过钛螺钉与所述安装座固定连接；所述安装座由铜制成。

9.根据权利要求1所述的具有二级减振的飞控装置，其特征在于：所述具有二级减振的飞控装置还包括PCB板组件，所述PCB板组件安装在所述飞控盒内，并通过软排线与所述飞控模块连接；所述软排线呈C型结构。

10.一种飞行器，包括机体，其特征在于：还包括如权利要求1至9任一项所述的具有二级减振的飞控装置，所述飞控盒通过二级减振机构与所述机体相连。

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