CN209684001U - 用于惯性测量单元的安装结构、飞行控制器及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种用于惯性测量单元的安装结构、飞行控制器及无人机，包括安装底板、配重块、支撑座和多个减震球，配重块上设有承载所述惯性测量单元的安装槽，配重块固定于所述支撑座上，多个减震球间隔设置且分别抵接在支撑座与所述安装底板之间。本实用新型所提供的用于惯性测量单元的安装结构，采用参数一致性较好的减震球对惯性测量单元进行减震，阻尼系数可以调整控制，该安装结构的竖直方向和水平方向的减震效果较佳，安装方便且快捷；承载有惯性测量单元的配重块固定在采用塑料件制得的支撑座上，塑料件质量较轻，配重块的重心部位集中在中心，有利于进一步减小振动对惯性测量单元的影响。

Description

用于惯性测量单元的安装结构、飞行控制器及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于惯性测量单元的安装结构、飞行控制器及无人机。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测等行业。

惯性测量单元是无人机的重要组成部分，其用于感知无人机机体在空间的旋转和平移运动。然而，由于惯性测量单元的特性，其也能感知机体的振动。但是，机体的振动信号不利于无人机的飞行控制，需要尽可能减少此类振动对惯性测量的影响。针对多旋翼无人机，机体旋转和平移运动的频率一般不超过5Hz，机体振动频率一般在40Hz以上。需要相关的减震结构，以衰减一部分幅值较大的频率点上的振幅。

目前，用于多旋翼无人机上的惯性测量单元的减震结构主要为：配重块上下粘贴弹性泡棉，使用上下限位塑料片约束水平方向移动，垂直方向略有挤压。该种减震结构的缺点在于弹性泡棉材料的弹性系数和阻尼系数不容易确定，某些振动场景下存在减震不足的问题，易引起水平方向晃动，无法达到更好均衡。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种用于惯性测量单元的安装结构、飞行控制器及无人机，该安装结构的减震效果较佳，安装方便。

为达到上述技术效果，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种用于惯性测量单元的安装结构，包括安装底板、配重块、支撑座和多个减震球，所述配重块上设有承载所述惯性测量单元的安装槽，所述配重块固定于所述支撑座上，所述多个减震球间隔设置且分别抵接在所述支撑座与所述安装底板之间。

进一步地，所述支撑座为塑料件；所述减震球有四个；

所述支撑座的四角处分别向外延伸有与所述四个减震球一一对应的凸台，间隔的凸台呈对角线设置。

进一步地，所述减震球包括由上到下依次连接的上卡接部、第一球体、第二球体和下卡接部，所述上卡接部与所述第一球体之间设有第一安装卡位，所述第二球体与所述下卡接部之间设有第二安装卡位；所述第一安装卡位、第二安装卡位分别用于连接所述支撑座、安装底板。

第二方面，本实用新型提供了一种飞行控制器，包括外壳和设于所述外壳内的主控电路板，还包括上述的用于惯性测量单元的安装结构，所述安装结构固定于所述外壳内，所述安装结构包括安装底板，所述安装底板固定连接在所述外壳内的底面。

第三方面，本实用新型提供了一种无人机，包括上述的用于惯性测量单元的安装结构。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型所提供的用于惯性测量单元的安装结构，采用参数一致性较好的减震球对惯性测量单元进行减震，阻尼系数可以调整控制，该安装结构的竖直方向和水平方向的减震效果较佳，安装方便且快捷；承载有惯性测量单元的配重块固定在采用塑料件制得的支撑座上，塑料件质量较轻，配重块的重心部位集中在中心,有利于进一步减小振动对惯性测量单元的影响。

附图说明

图1为本实用新型所提供的用于惯性测量单元的安装结构的分离式结构示意图；

图2为本实用新型所提供用于惯性测量单元的安装结构的立体结构示意图（未加安装底板）；

图3为本实用新型所提供支撑座的结构示意图。

图中：

1、支撑座；1.1、凸台；1.2、第一安装孔；1.3、第一连接孔；2、惯性测量单元；3、电路板；4、配置块；4.1、安装槽；4.2、第二连接孔；5、减震球；5.1、上卡接部；5.2、第一球体；5.3、第二球体；5.4、下卡接部；5.5、第一安装卡位；5.6、第二安装卡位；5.7、开孔；6、安装底板；6.1、第二安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，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。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一：

本实施例提供了一种用于惯性测量单元的安装结构，参阅图，包括安装底板6、配重块4、支撑座1和多个减震球5，所述配重块4上设有承载所述惯性测量单元2的安装槽4.1，支撑座1盖合在所述安装槽4.1上，支撑座与安装槽之间形成容置空间，惯性测量单元设于该容置空间内。所述配重块4固定于所述支撑座1上，所述安装槽位于所述配重块上近所述支撑座的一面，且所述安装槽开设于所述配重块的中部。可知地，惯性测量单元集成于电路板3上，将电路板3固定于配重块的安装槽4.1内，可选地，采用类环氧树脂胶将电路板粘接在安装槽内，连接强度高，整体性好，不容易引起二次谐振；本实施例，将集成有惯性测量单元的电路板固定在配重块的安装槽内，一方面有利于减小占用空间，便于电路板的安装和定位，另一方面，对惯性测量单元起到防护作用。

所述多个减震球间隔设置且分别抵接在所述支撑座1与所述安装底板6之间。本实施例中，优选地，减震球为橡胶或硅胶材质，采用多个减震球减小振动对惯性测量单元的影响，减震球间隔设置且连接在支撑座与安装底板之间，与现有技术中泡棉减震方式相比，采用多个减震球的减震方式，参数一致性好，垂直方向和水平方向的振动衰减幅度较大，角速率品质相对较好，减震效果较佳，安装方便，适应性较广。配重块的作用是增加整个安装结构的整体重量，从而降低固有频率，避免与高频的机身震动产生共振。优选地，配重块为类矩形块，质量分布均匀，所述支撑座1上间隔设有多个第一连接孔1.3，所述配重块4四角处设有第二连接孔4.2，所述配重块通过依次穿过第二连接孔、第一连接孔的连接件固定于所述支撑座中部。将配重块固定在支撑座上，减震球两端分别连接支撑座和安装底板，避免直接连接配重块而造成重心不稳。连接件可以为螺丝或螺栓。

为了进一步提高对惯性测量单元的减震效果，减小振动对其的影响，所采

用的支撑座为塑料件， 所述支撑座的四角处分别向外延伸有与所述四个减震球一一对应的凸台1.1，间隔的凸台呈对角线设置。塑料件材质，质量较轻，安装有配重块的支撑座的整体重量由四角处的减震球承担，垂直方向减震效果与配重块质量四周均匀分布时一致，当无人机的机体产生旋转振动时，由于四角质量轻，惯性小，因此旋转振动不易使四角减震球产生形变，角速率信号不会滞后，角速率品质相对较好，减震效果较佳。

所述凸台1.1上设有第一安装孔1.2，所述安装底板6对应位置设有第二安装孔6.1，所述减震球的两端分别穿过所述第一安装孔1.2、第二安装孔6.1以固定连接所述支撑座、安装底板。进一步地，所述减震球包括由上到下依次连接的上卡接部5.1、第一球体5.2、第二球体5.3和下卡接部5.4，所述上卡接部5.1与所述第一球体5.2之间设有第一安装卡位5.5，所述第二球体5.3与所述下卡接部5.4之间设有第二安装卡位5.6；所述第一安装卡位5.5、第二安装卡位5.6分别用于连接所述支撑座1、安装底板6。

本实施例中所提供的减震球为双球体，第一安装卡位用于卡接支撑座，第二安装卡位用于卡接安装底板。减震球包括上下连接的两个球体，与单球体减震球相比，采用双球体结构，减震球的形变量范围更大，相对硬度情况下形变量分布更均匀。

进一步地，所述上卡接部5.1顶面设有开孔5.7，所述开孔与所述减震球内部相通，所述开孔用于向所述减震球内部填充阻尼减震液体，阻尼减震液体可以为阻尼油。

另外，本实施例提供了一种无人机，包括飞行控制器，该飞行控制器包括外壳和设于所述外壳内的主控电路板，还包括上述的用于惯性测量单元的安装结构，所述安装结构固定于所述外壳内，所述安装结构包括安装底板，所述安装底板固定连接在所述外壳内的底面。无人机飞行过程中，机体所产生的振动会对惯性测量单元造成影响，采用本实施例所提供的安装结构对惯性测量单元进行减震，大大衰减了机体振动，提高了惯性测量单元的测量精度，从而有利于提高无人机飞行的稳定性和安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，包括安装底板（6）、配重块（4）、支撑座（1）和多个减震球（5），所述配重块（4）上设有承载所述惯性测量单元（2）的安装槽（4.1），所述配重块（4）固定于所述支撑座（1）上，所述多个减震球（5）间隔设置且分别抵接在所述支撑座（1）与所述安装底板（6）之间。

2.根据权利要求1所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，

所述支撑座（1）为塑料件；所述减震球（5）有四个；

所述支撑座（1）的四角处分别向外延伸有与所述四个减震球（5）一一对应的凸台（1.1），间隔的凸台呈对角线设置。

3.根据权利要求2所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，所述凸台（1.1）上设有第一安装孔（1.2），所述安装底板（6）对应位置设有第二安装孔（6.1），所述减震球（5）的两端分别穿过所述第一安装孔（1.2）、第二安装孔（6.1）以固定连接所述支撑座（1）、安装底板（6）。

4.根据权利要求1所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，所述安装槽（4.1）位于所述配重块（4）上近所述支撑座（1）的一面，且所述安装槽（4.1）开设于所述配重块（4）的中部。

5.根据权利要求4所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，所述支撑座（1）上间隔设有多个第一连接孔（1.3），所述配重块（4）对应位置设有多个第二连接孔（4.2），所述配重块（4）通过依次穿过第二连接孔（4.2）、第一连接孔（1.3）的连接件固定于所述支撑座（1）中部。

6.根据权利要求1所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，所述减震球（5）为橡胶或硅胶减震球。

7.根据权利要求1所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，

所述减震球（5）包括由上到下依次连接的上卡接部（5.1）、第一球体（5.2）、第二球体（5.3）和下卡接部（5.4），所述上卡接部（5.1）与所述第一球体（5.2）之间设有第一安装卡位（5.5），所述第二球体（5.3）与所述下卡接部（5.4）之间设有第二安装卡位（5.6）；所述第一安装卡位（5.5）、第二安装卡位（5.6）分别用于连接所述支撑座（1）、安装底板（6）。

8.根据权利要求7所述的用于惯性测量单元的安装结构，其特征在于，所述上卡接部（5.1）顶面设有开孔（5.7），所述开孔（5.7）与所述减震球（5）内部相通，所述开孔（5.7）用于向所述减震球（5）内部填充阻尼减震液体。

9.一种飞行控制器，包括外壳和设于所述外壳内的主控电路板，其特征在于，还包括权利要求1-8任意一项中所述的用于惯性测量单元的安装结构，所述安装结构固定于所述外壳内，所述安装结构包括安装底板，所述安装底板固定连接在所述外壳内的底面。

10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项中所述的用于惯性测量单元的安装结构。