CN205872433U - 无人机的减振组件及具有其的无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机的减振组件及具有其的无人机，所述无人机具有机臂，所述减振组件包括减振套，所述减振套套设在所述机臂上，所述减振套上设有减振部，所述减振部包括第一减振孔和第二减振孔，所述第一减振孔的直径大于所述第二减振孔的直径。根据本实用新型的无人机的减振组件，通过在无人机的机臂上套设减振套，减振套可以很好地吸收机臂上的振动，从而可以减小机臂传递到无人机机身上的振动能量，进而减小对飞控惯性导航系统(IMU)的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。

Description

无人机的减振组件及具有其的无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机的减振组件及具有其的无人机。

背景技术

相关技术中，无人机在振动传递过程中会使得飞控惯性导航系统(IMU)受到较大的干扰，一般会选择在IMU周围包裹海绵材料以达到隔振的效果，这种方法使得IMU的精确性大大的提高了。但在材料减振的过程中，一种材料只能对于一种频率的振动达到有效的消除或者衰退，而振动波是多样性的，从而难以满足不同的减振要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种无人机的减振组件，所述无人机的减振组件具有振动小的优点。

本实用新型还提出一种无人机，所述无人机包括上述无人机的减振组件。

根据本实用新型实施例的无人机的减振组件，所述无人机具有机臂，所述减振组件包括减振套，所述减振套套设在所述机臂上，所述减振套上设有减振部，所述减振部包括第一减振孔和第二减振孔，所述第一减振孔的直径大于所述第二减振孔的直径。

根据本实用新型实施例的无人机的减振组件，通过在无人机的机臂上套设减振套，减振套可以很好地吸收机臂上的振动，从而可以减小机臂传递到无人机机身上的振动能量，进而减小对飞控惯性导航系统(IMU)的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一减振孔设在第二减振孔的周围。

在本实用新型的一些实施例中，所述减振部为盲孔或通孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述减振套上设有缝隙，所述缝隙沿所述机臂长度方向延伸。

根据本实用新型的一些实施例，所述减振组件还包括用于将所述减振套固定在所述机臂上的第一固定组件。

进一步地，所述第一固定组件包括：第一夹持件、第二夹持件和紧固件；所述第一夹持件与所述第二夹持件扣合以形成第一夹持部；所述紧固件适于连接所述第一夹持件和所述第二夹持件。

更进一步地，所述第一夹持件的两端均具有第一挂耳，所述第二夹持件的两端均具有第二挂耳，所述紧固件为两个，每个所述紧固件连接所述第一挂耳和相应的所述第二挂耳。

根据本实用新型的一些实施例，所述减振套为硅胶套。

在本实用新型的一些实施例中，所述减振组件还包括：层板，所述层板位于所述减振套的外侧且与所述减振套间隔开；用于将所述层板固定在所述机臂上的第二固定组件。

在本实用新型的一些实施例中，所述层板在垂直于所述机臂长度方向上的截面的轮廓线包括首尾依次相连的第一轮廓线、第二轮廓线和第三轮廓线，所述第一轮廓线为直线或曲线且靠近所述减振套设置，所述第二轮廓线和所述第三轮廓线均朝向远离横截面内部的方向凸起。

在本实用新型的一些实施例中，所述层板的远离所述机臂的一端具有锯齿。

在本实用新型的一些实施例中，所述层板的侧壁上设有凸条。

可选地，所述凸条沿与所述机臂长度方向的垂直方向直线延伸。

在本实用新型的一些实施例中，所述凸条的横截面呈三角形。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二固定组件包括：固定部，所述固定部与所述机臂连接；用于夹持所述层板的第二夹持部，所述第二夹持部从所述固定部上延伸出。

进一步地，所述第二夹持部与所述固定部之间具有加强筋。

根据本实用新型实施例的无人机，包括：机身，所述机身上具有机臂；和上述的减振组件，所述减振组件的减振套套设在所述机臂上。

根据本实用新型实施例的无人机，通过设置上述减振组件，可以减小机臂传递到无人机机身上的振动能量，进而减小对飞控惯性导航系统(IMU)的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的无人机的减振组件的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的减振组件的减振套的结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是根据本实用新型实施例的减振组件的第一固定组件和第二固定组件的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的减振组件的层板的结构示意图；

图6是图5中B处的放大图。

附图标记：

减振组件100，

减振套1，减振部11，第一减振孔111，第二减振孔112，缝隙12，

第一固定组件2，第一夹持件21，第一挂耳211，第一通孔212，

第二夹持件22，第二挂耳221，

层板3，锯齿31，凸条32，第四通孔33，

第二固定组件4，固定部41，第二夹持部42，夹持缝隙421，夹板422，第三通孔423，加强筋43。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的无人机的减振组件100。其中，无人机具有机臂。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的无人机的减振组件100，包括减振套1，减振套1套设在机臂上，减振套1上设有减振部11。减振套1可以很好吸收机臂中的振动能量。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，减振套1的外表面可以直接接触螺旋桨气流，减振套1表面的减振部11可以组成减阻区域，可以减小螺旋桨来流产生的背压区域，以达到减阻的效果，从而减小机臂上的振动。当高速气流通过机臂等钝头体会首先分离，阻力是由摩擦阻力和圆柱体后方压力阻力共同组成的，其中压力阻力占据了90％左右。气流与机臂分离处与机臂的远离螺旋桨的一侧的区域为背压区域，当减振套1的表面设置有减振部11时，可以减小压力阻力，气流与机臂的分离会延迟，螺旋桨来流产生的背压区域会减小，从而达到减阻的效果。通过在无人机的机臂上套设减振套1，减振套1可以很好地吸收机臂上的振动，从而可以减小机臂传递到无人机机身上的振动能量，进而减小对飞控惯性导航系统(IMU)的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。

进一步地，如图3所示，减振部11包括第一减振孔111和第二减振孔112，第一减振孔111的横截面积大于第二减振孔112的横截面积。第一减振孔111设在第二减振孔112的周围。需要说明的是，当气流流速较高时，需要横截面积较小的减振部11来减小螺旋桨来流产生的背压区域，当气流的流速较低时，需要横截面积较大的减振部11来减小螺旋桨来流产生的背压区域。当减振部11包括第一减振孔111和第二减振孔112时，且第一减振孔111的横截面积大于第二减振孔112的横截面积，可以满足不同的气流流速的要求，减小螺旋桨来流产生的背压区域，从而达到减阻的效果，进而减小机臂上的振动。

例如，在图3所示的示例中，减振套1的表面上设有多个减振部11，减振部11包括横截面积较大的第一减振孔111和横截面积较小的第二减振孔112，其中，第一减振孔111设在第二减振孔112的周围。第一减振孔111和第二减振孔112可以形成减阻区域，可以减小螺旋桨来流产生的背压区域，以达到减阻的效果，从而减小机臂上的振动。本实施例中，第一减振孔111和第二减振孔112均为圆孔，且第一减振孔111的直径大于第二减振孔112的直径。当然，本实用新型不限于此，第一减振孔111和第二减振孔112的横截面的形状还可以为椭圆形、多边形等。

在本实用新型的一些实施例中，减振部11可以为盲孔或通孔。盲孔或通孔均可以在减振套1的表面组成减阻区域，可以减小螺旋桨来流产生的背压区域，以达到减阻的效果，从而减小机臂上的振动。需要说明的是，可以根据情况选择减振部11的具体形状，例如，当加工方便时，可以将减振部11加工为通孔，当加工不便时，可以将减振部11加工为盲孔。

在本实用新型的一些实施例中，减振套1为硅胶套。硅胶除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图3和图4所示，减振套1上设有缝隙12，缝隙12可以沿机臂长度方向延伸。由此，便于将减振套1套设在机臂上。减振组件100还包括用于将减振套1固定在机臂上的第一固定组件2。第一固定组件2可以将减振套1紧紧地贴合在机臂上，从而实现吸收振动能量的作用，减小传递到无人机机身上的振动能量，进而减小对飞控惯性导航系统(IMU)的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。

进一步地，如图4所示，第一固定组件2包括第一夹持件21、第二夹持件22和紧固件。第二夹持件22适于与第一夹持件21扣合以形成第一夹持部，所述第一夹持部的内表面可以与所述减振套1外表面配合，以增大夹持面积。紧固件适于连接第一夹持件21和第二夹持件22，以使第一夹持件21和第二夹持件22扣合形成的夹持部能够压紧减振套1，进一步地使减振套1紧紧贴合在机臂上，从而起到吸收振动能量的作用。

更进一步地，如图4所示，第一夹持件21的两端均具有第一挂耳211，第二夹持件22的两端均具有第二挂耳221，紧固件为两个，每个紧固件连接第一挂耳211和相应的第二挂耳221。例如，如图4所示，第一夹持件21的两端均具有第一挂耳211，第二夹持件22的两端均具有第二挂耳221，第一挂耳211上具有第一通孔212，第二挂耳221上具有与第一通孔对应的第二通孔，紧固件可以为螺栓，螺栓可以穿过第一挂耳211上的第一通孔212和第二挂耳221上的第二通孔后通过螺母进行拧紧。由此，便于紧固件连接第一夹持件21和第二夹持件22。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图5和图6所示，减振组件100还包括层板3和第二固定组件4。层板3位于减振套1的外侧且与减振套1相互间隔。例如，在图1所示的示例中，层板3位于减振套1的外侧且位于减振套1的正下方(如图1所示的下方)，层板3的上边缘与减振套1之间具有间隙以将减振套1和层板3间隔开，该间隙能够增加了流体力学的阻尼效果，同时减小的层板3两边的压力差减小了由于压力造成的层板3结构振动。螺旋桨下洗气流通过圆柱形的机臂产生了剥离，这种剥离会诱导卡曼涡旋街效应(气流舞动效应)。层板3能够阻止两股不同旋转方向的气流重合产生舞动，从而减弱或者消除涡旋诱导的振动，同时将减振套1与层板3之间具有间隙，可以使层板3两侧的气压相等，从而避免由于层板3两侧气压存在压差而导致层板3发生振动，进而减小机臂上的振动。

第二固定组件4可以将层板3固定在机臂上，可以防止层板3与减振套1之间的距离过大，或层板3相对机臂发生相对转动，从而提高层板3固定的可靠性。例如，在图4所示的示例中，第一固定组件2和第二固定组件4为一体成型件，第二固定组件4设在第二夹持件22上，当第一夹持件21和第二夹持件22扣合后且将减振套1紧固与机臂上时，第二紧固件可以通过第一固定组件2间接与机臂连接，从而将层板3固定于机臂上。

进一步地，如图4所示，第二固定组件4包括固定部41和第二夹持部42。固定部41与机臂连接，在图4所示的示例中，固定部41可以为第一固定组件2。第二夹持部42可以用于夹持层板3，以将层板3固定于机臂上，第二夹持部42可以从固定部41上延伸出。例如，在图4所示的示例中，第二夹持部42从第二夹持件22的下端向下延伸出，第二夹持部42具有沿其延伸方向延伸的夹持缝隙421，层板3可以被放置在夹持缝隙421内，夹持缝隙421两侧的夹板422具有第三通孔423，层板3上的相应位置具有第四通孔33，当层板3放置在夹持缝隙421内时，可以通过螺栓等紧固件将层板3固定于夹持部42上。由此，可以将层板3牢固的固定在机臂上。

更进一步地，如图4所示，第二夹持部42与固定部41之间具有加强筋43。例如，在图4所示的示例中，第二夹持部42的夹板422与第二夹持件22之间具有加强筋43。由此，可以提高第二夹持部42与固定部41(如图4所示的第二夹持件22)之间连接的可靠性，进而提高层板3工作的可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，层板3在垂直于机臂长度方向上的截面的轮廓线包括首尾依次相连的第一轮廓线、第二轮廓线和第三轮廓线，第一轮廓线为直线或曲线且靠近减振1套设置，第二轮廓线和第三轮廓线均朝向远离横截面内部的方向凸起。由此，可以使层板3具有很好的流线形以使流体具有很好的流动性，使气流更好的通过层板3，从而减小外形阻力，进而减小振动。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，层板3的远离机臂的一端具有锯齿31。气流的粘性特征导致了流体产生边界层，锯齿31结构使流体通过时附着更大的能量保持边界层不使其产生分离，从而进一步减小阻力，进而减小振动。

在本实用新型的一些实施例中，如图5和图6所示，层板3的侧壁上设有凸条32。凸条32的设置可以减小层板3的厚度，减轻层板3的重量，节约材料，而且可以增大层板3的强度。进一步地，凸条32沿直线延伸。由此可以简化层板3和凸条32的结构和加工工艺，节约生产周期，降低生产成本。同时，可以增强层板3的结构强度。更进一步地，凸条32的延伸方向与机臂的长度方向垂直。由此，凸条32可以承受其延伸方向的拉力和压力，增强层板3的结构强度。

可选地，如图6所示，凸条32的横截面呈三角形。凸条32使用三角型横截面，使得所述凸条32能够减小气流流过层板时所产生的阻力。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型一个具体实施例的无人机的减振组件100，其中，无人机具有机臂，下述描述只是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图6所示，根据本实用新型实施例的无人机的减振组件100，包括减振套1、第一固定组件2、层板3和第二固定组件4。第一固定组件2将减振套1紧紧的套设在机臂上，第二固定组件4与第一固定组件2为一体成型件，第二固定组件4由第一固定组件2延伸出，第二固定组件4用于固定层板3，从而第二固定组件4通过第一固定组件2间接将层板3固定在机臂上。

其中，减振套1为硅胶套且套设在机臂上，减振套1担当了弹簧阻尼，作为阻尼材料可以很好地吸收机臂上的振动能量，减少机臂传递到机身上的振动，从而减小对飞控惯性导航系统的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。需要说明的是，无人机的振动大部分来源于旋翼，它产生的是一个周期性的振动。振动频率可以被估计为f＝N*rev/s(f：频率，N：螺旋桨叶片数量，rev/s：每秒旋转速率)。平飞下的振动要比悬停下的振动大，这是由于螺旋桨尾迹所产生的气流影响了螺旋桨的桨载。

如图3所示，减振套1上设有减振部11，减振部11包括第一减振孔111和第二减振孔112，第一减振孔111和第二减振孔112均为圆孔，第二减振孔112包围第一减振孔111设置，且第一减振孔111的直径大于第二减振孔112的直径，由此，第一减振孔111和第二减振孔112可以组成减阻区域，可以减小螺旋桨来流产生的背压区域，以达到减阻的效果，从而减小振动。需要说明的是，第一减振孔111和第二减振孔112可以为盲孔或通孔。

另外，如图2和图3所示，减振套1上设有缝隙12，缝隙12沿机臂的长度方向延伸，由此便于将减振套1套设在机臂上。

如图1和图4所示，第一固定组件2包括第一夹持件21、第二夹持件22和紧固件，第二夹持件22适于与第一夹持件21扣合以形成第一夹持部，第一夹持件21的两端均具有第一挂耳211，第二夹持件22的两端均具有第二挂耳221，紧固件为两个，每个紧固件连接第一挂耳211和相应的第二挂耳221。由此可以通过紧固件使减振套1紧紧贴合在机臂上，从而吸收机臂上的振动能量。

如图1所示，层板3位于减振套1的正下方的位置处，且与减振套1间隔开，即层板3的上边缘与减振套1之间具有间隙。这个间隙的效果有着双重激励效果，它首先增加了流体力学的阻尼效果，其次减小的层板3两边的压力差减小了由于压力造成的层板3结构振动。螺旋桨下洗气流通过圆柱形的机臂产生了剥离，这种剥离会诱导卡曼涡旋街效应(气流舞动效应)。层板3能够阻止两股不同旋转方向的气流重合产生舞动，从而减弱或者消除涡旋诱导的振动。第二固定组件4将层板3固定于机臂上，第二固定组件4包括固定部41和第二夹持部42，固定部41与机臂连接，固定部41可以为第一固定组件2上的第二夹持件22，第二夹持部42从第二夹持件22的下方(如图1所示的下方)延伸出，第二夹持部42可以用于夹持层板3，以将层板3固定于第二夹持部42上，第二夹持部42可以与层板3通过紧固件连接固定。另外，第二夹持部42与固定部41之间设有加强筋43，由此可以提高固定部41与夹持部42之间连接的可靠性。

如图5和图6所示，层板3在垂直于机臂长度方向上的截面的轮廓线包括首尾依次相连的第一轮廓线、第二轮廓线和第三轮廓线，第一轮廓线为直线或曲线且靠近减振1套设置，第二轮廓线和第三轮廓线均朝向远离横截面内部的方向凸起。由此，使层板3具有很好的流线形，使流体具有很好的流动性，从而减小外形阻力。层板3的远离机臂的一端具有锯齿31，气流的粘性特征导致了流体产生边界层，锯齿31结构使流体通过时附着更大的能量保持边界层不使其产生分离，从而减小阻力。

如图5和图6所示，层板3的侧壁上设有凸条32，凸条32的延伸方向与机臂的长度方向垂直，从而可以节约材料，减轻自重和增大强度。凸条32的横截面成三角形，该凸条32能够减小气流流过层板时所产生的阻力。

根据本实用新型实施例的无人机的减振组件100，在不改变任何现有结构和四旋翼简单可靠的基础下，加装一套可以随时拆卸的减振组件100。此装置可以达到直接减小电机与螺旋桨在高速运作下所产生的震动振幅(机臂外高阻尼材料)，在减振套1上添加减振部11达到减阻作用。高速气流与机臂接触会产生卡曼涡旋现象导致震动，使用层板3抵制涡旋产生进一步减小震动。

根据本实用新型实施例的无人机，包括机身和上述减振组件100，其中，机身上具有机臂，减振组件100的减振套1套设在机臂上。由此减振套1可以吸收传递到机臂上的振动能量，从而可以减小机臂传递到无人机机身上的振动能量，进而减小对飞控惯性导航系统(IMU)的干扰，提高无人机工作的可靠性和精确性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种无人机的减振组件，所述无人机具有机臂，其特征在于，包括减振套，所述减振套套设在所述机臂上，所述减振套上设有减振部，所述减振部包括第一减振孔和第二减振孔，所述第一减振孔的直径大于所述第二减振孔的直径。

2.根据权利要求1所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述第一减振孔设在第二减振孔的周围。

3.根据权利要求1所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述第一减振孔和第二减振孔为盲孔或通孔。

4.根据权利要求1所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述减振套上设有缝隙，所述缝隙沿所述机臂长度方向延伸。

5.根据权利要求1所述的无人机的减振组件，其特征在于，还包括用于将所述减振套固定在所述机臂上的第一固定组件。

6.根据权利要求5所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述第一固定组件包括：

第一夹持件、第二夹持件和紧固件；所述第一夹持件与所述第二夹持件扣合以形成第一夹持部；所述紧固件适于连接所述第一夹持件和所述第二夹持件。

7.根据权利要求6所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述第一夹持件的两端均具有第一挂耳，所述第二夹持件的两端均具有第二挂耳，所述紧固件为两个，每个所述紧固件连接所述第一挂耳和相应的所述第二挂耳。

8.根据权利要求1所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述减振套为硅胶套。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述减振组件还包括：

层板，所述层板位于所述减振套的外侧且与所述减振套间隔开；

用于将所述层板固定在所述机臂上的第二固定组件。

10.根据权利要求9所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述层板在垂直于所述机臂长度方向上的截面的轮廓线包括首尾依次相连的第一轮廓线、第二轮廓线和第三轮廓线，所述第一轮廓线为直线或曲线且靠近所述减振套设置，所述第二轮廓线和所述第三轮廓线均朝向远离横截面内部的方向凸起。

11.根据权利要求9所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述层板的远离所述机臂的一端具有锯齿。

12.根据权利要求9所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述层板的侧壁上设有凸条，所述凸条沿与所述机臂长度方向的垂直方向直线延伸。

13.根据权利要求12所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述凸条的横截面呈三角形。

14.根据权利要求9所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述第二固定组件包括：

固定部，所述固定部与所述机臂连接；

用于夹持所述层板的第二夹持部，所述第二夹持部从所述固定部上延伸出。

15.根据权利要求14所述的无人机的减振组件，其特征在于，所述第二夹持部与所述固定部之间具有加强筋。

16.一种无人机，其特征在于，包括：

机身，所述机身上具有机臂；和

根据权利要求1-15中任一项所述的减振组件，所述减振组件的减振套套设在所述机臂上。