CN217301410U - 一种用于无人驾驶运输器的减震组件以及一种无人驾驶运输器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于无人驾驶运输器的减震组件以及一种无人驾驶运输器。所述减震组件(10)包括定位结构(20)，所述定位结构(20)被构造为支撑无人驾驶运输器中的一个或多个部件，包括布置在所述定位结构处的至少一个第一减震单元(32)和至少一个第二减震单元(34)，所述至少一个第一减震单元和所述至少一个第二减震单元可沿所述减震系统的变形轴变形，从而减少振动传递到所述被支撑的一个或多个部件；其中，响应作用在所述定位结构上的力，所述第一减震单元沿所述变形轴被压缩，并且同时，所述第二减震单元沿所述变形轴延伸。

Description

一种用于无人驾驶运输器的减震组件以及一种无人驾驶运 输器
技术领域
本实用新型涉及一种用于无人驾驶运输器的减震组件，尤其但非排他地，涉及一种用于诸如多旋翼飞行器或无人机的无人驾驶飞行器的减震组件。
背景技术
在无人驾驶运输器领域，特别是在无人驾驶飞行器(UAV)，例如多旋翼飞行器(通常被称为无人机)的技术方面，已经有了快速的发展。传统的UAV可包括一个或多个螺旋桨，该一个或多个螺旋桨由具有一个或多个电子控制器和/ 或传感器的飞行控制集成电路控制。很多时候，UAV还配备有照相机和/或摄像机，它们可以通过支架或云台机构UAV主体连接或支撑在UAV主体处，以捕获图像和/或视频。这些部件通常很脆弱，并且对冲击和/或振动敏感，这可能是由UAV的电机和/或螺旋桨的操作引起的，以及诸如UAV因风而引起的抖振和着陆时的冲击等外部因素和/或与异物碰撞。因此，希望通过在UAV运行期间使用减震器和/或减振器来提高飞行稳定性。
实用新型目的
本实用新型的一个目的是提供一种用于诸如多旋翼飞行器的无人驾驶飞行器的新颖减震组件。
本实用新型的另一个目的是在某种程度上减轻或消除与已知的用于无人驾驶飞行器的减震组件有关的一个或多个问题，或者至少提供有用的替代方案。
上述目的通过独立权利要求的特征组合而达到；附属权利要求公开了本实2用新型的另外有利实施方式。
本领域的技术人员将从以下描述中获得本实用新型的其他目的。因此，上述目的的陈述不是穷尽的，仅用于说明本实用新型的许多目的中的一些。
实用新型内容
在第一主要方面，本实用新型提供了一种用于无人驾驶运输器的减震组件。
所述减震组件包括：定位结构，所述定位结构被构造为支撑所述无人驾驶运输器中的一个或多个部件；减震系统，所述减震系统包括布置在所述定位结构处的至少一个第一减震单元和至少一个第二减震单元，所述至少一个第一减震单元和所述至少一个第二减震单元可沿所述减震系统的变形轴变形，从而减少振动传递到被支撑的所述部件；其中，响应作用在所述定位结构上的力，所述第一减震单元沿所述变形轴被压缩，并且同时，所述第二减震单元沿所述变形轴延伸。
在第二主要方面，本实用新型提供一种无人驾驶运输器，包括根据第一主要方面所述的减震组件。
本实用新型内容不一定公开定义本实用新型所必需的所有特征；本实用新型可以存在于所公开的多个特征的一子组合中。
附图说明
本实用新型的前述和进一步的特征将从以下仅示例性地提供的优选实施例结合附图的描述中体现出来，其中：
图1是显示根据本实用新型一个实施例的减震组件的立体图；
图2是显示图1的减震组件的俯视图；
图3是显示图1的减震组件的侧视图；
图4是显示图1的减震组件的分解立体图；并且
图5是显示图1的减震组件的分解侧视图。
具体实施方式
以下描述是仅作为示例的若干优选实施例，并且不限于实现本实用新型所必需的多个特征的组合。
在本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意为描述成与该实施例相关的特定特征、结构、或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的短语“在一个实施例中”不一定全都指代相同的实施例，也不是与其他实施例相互排斥的单独或替代实施例。此外，还描述了各种特征，这些特征可能呈现在部分实施例中而没有呈现在另一部分实施例中。类似地，还描述了各种需求，这些需求可能对于部分实施例是必需的而对于另一部分实施例则是非必需的。
参考图1至5，示出了根据本实用新型的一个实施例的减震组件10。减震组件10可布置成用于无人驾驶运输器，例如可以是多旋翼飞行器或无人机的无人驾驶飞行器(UAV)，用于吸收振动或减少振动传递到无人驾驶运输器中的一个或多个振动敏感部件。优选地，多旋翼飞行器以无人机的形式提供，被构造为用于远程操控飞行和/或自主飞行的。在如图中所示的实施例中，减震组件10 包括定位结构20，该定位结构20被构造为支撑一个或多个振动敏感部件，该一个或多个振动敏感部件可以包括一个或多个电子部件，例如用于控制UAV 操作的微芯片2。例如，微芯片2可以是一个或多个传感器芯片，和/或包括一个或多个用于控制飞行和/或电机操作的集成电路，例如磁场定向控制(FOC)控制器芯片。振动敏感部件还可以包括一个或多个电机，例如图中所示的电机单元4，其与云台结构(未示出)电连接，优选地在电机单元4的下侧处，用于驱动和控制云台的移动，因此，安装的相机和/或摄像机在飞行期间以可调节的角度拍摄图像和/或视频。在一个实施例中，微芯片2可以支撑在定位结构20 的上侧处，以及优选地，微芯片2可以固定连接在定位结构20的中心定位环25上；以及电机单元4可以固定连接在定位结构20的下侧处，以及优选地，在定位结构20的中心定位环25的下方。
减震组件10还可包括减震系统30，用于提供振动吸收和/或减少振动传递。
具体地，减震系统30在受到外力作用时可沿变形轴变形。在一个实施例中，减震系统30可以包括布置在定位结构20处的至少一个第一减震单元32和至少一个第二减震单元34。例如，在如图所示的实施例中，减震系统30包括多个第一减震单元32和多个第二减震单元34，例如三个第一减震单元32和三个第二减震单元34。减震单元32、34中的每一个可以以减震球的形式提供，该减震球在相应的端部处具有上部32a、34a和下部32b、34b。优选地，三个第一减震单元32和三个第二减震单元34布置为交替排列。更优选地，六个交替的第一和第二减震单元32、34以大致圆形排列定位以围绕减震组件10的中心轴 A-A。
第一减震单元32和第二减震单元34优选地由一种或多种弹性材料形成，使得当在其上施加外力时，减震单元32和34可沿减震系统30的变形轴变形，从而吸收或减少任何振动的传递，否则可能干扰UAV连接的振动敏感部件的操作。在一个实施例中，减震系统30的变形轴可以平行于减震组件的中心轴 A-A。例如，当外力施加在定位结构20上时，例如当定位结构20承载的振动敏感部件2和/或4的重量导致的向下力施加在定位结构上，第一减震单元32 和第二减震单元34适于响应相同的力而发生不同的变形，即第一减震单元32 适于沿变形轴被压缩，以及同时第二减震单元34布置成沿变形轴延伸或拉伸。
在一个实施例中，第一减震单元32和第二减震单元34优选地由一种或多种弹性材料形成，例如一种或多种柔性和/或弹性聚合物，例如硅树脂和/或橡胶。减震单元32、34还可包括填充有压缩空气或液体的中空中心，用于增强或调整整体弹性。在另一个实施例中，例如，减震单元32、34也可被构造为有或包括金属弹性构件，例如弹簧或钢丝绳。在另一个实施例中，第一和第二减震单元 32、34可以由具有不同的相应物理特性例如弹性或密度等的材料形成。相关领域的技术人员应当理解，减震单元不限于所描述或图示的特定构造。相反，减震单元可以以任何数量、尺寸和形状、位置布置来提供，和/或由任何构造的任何材料形成，只要这些变化不脱离本实用新型的实用新型构思即可。
优选地，定位结构20被构造为包括至少一个第一定位装置22和至少一个第二定位装置24，用于连接在定位结构20处对应的至少一个第一减震单元32 和至少一个第二减震单元34。具体地，定位结构20在相应的上部32a处连接第一减震单元32中的每一个，并且在相应的下部34b处连接第二减震单元34 中的每一个。更优选地，在定位结构20的第一定位装置22的作用下，第一减震单元32被布置成从上部32a被压缩，响应作用在定位结构20上的向下力；以及在定位结构20的第二定位装置24的作用下，第二减震单元34被布置成在其下部34b处伸展，响应作用在定位结构20上的向下力。然而显然，例如，在第一定位装置22的作用下，第一减震单元32也可以在其上部32a处伸展和延伸，响应作用在定位结构20上的向上的拖动力；在第二定位装置24的作用下，第二减震单元34从它们的下部34b被压缩，响应相同的向上的拖动力。
在一个实施例中，第一和第二定位装置22、24中的每一个可以包括用于相应地接合对应的第一减震单元32的上部32a和第二减震单元34的下部34b的环形构件。更优选地，第一和第二定位装置22、24相应的环构件布置成可接纳地接合对应的第一减震单元32的上部32a和第二减震单元34的下部34b的周边边缘，从而在定位结构20处牢固地连接减震单元32、34。
优选地，减震组件10还可包括支撑结构40，用于为第一和第二减震单元 32、34以及组件10的定位构件20提供支撑。在一实施例中，支撑结构40优选地定位于定位结构20的下方并与定位结构20连接。类似于定位结构20，支撑结构40可以包括至少一个第一支撑装置42，用于支撑至少一个第一减震单元32的下部32b；以及至少一个第二支撑装置44，用于支撑至少一个第二减震单元34的上部34a。同样地，第一和第二支撑装置42、44中的每一个可以包括用于相应地接合对应的第一减震单元32的下部32b和第二减震单元34的上部34a的环形构件。更优选地，第一和第二支撑装置42、44相应的环形构件布置成可接纳地接合对应的第一减震单元32的下部32b和第二减震单元34的上部34a的周边边缘，从而连接并支撑在定位结构20与支撑结构40之间的减震单元32、34。在如图所示的实施例中，支撑结构40包括三个第一支撑装置42 和三个第二支撑装置44。
优选地，三个第一支撑装置42布置成与三个第一定位装置22轴向对齐，并且三个第二支撑装置44布置成与三个第二定位装置24轴向对齐，从而允许在定位结构20与支撑结构40之间的三个第一减震单元32和三个第二减震单元 34的相应定位。在一优选实施例中，如上所述，定位结构20的三个第一定位装置22与三个第二定位装置24相互交替排列；并且支撑结构40的三个第一支撑装置42与三个第二支撑装置44相互交替排列，使得可以允许三个第一减震单元32和三个第二减震单元34在定位结构20和支撑结构40之间交替布置定位。在另一个实施例中，第二支撑装置44中的一个或多个各自优选地包括或被构造为有桥接装置46，桥接装置46布置成延伸到对应的第二定位装置24的上方，从而将定位结构20与支撑结构40互锁，如图所示。
在一个优选实施例中，定位结构20的三个第一定位装置22和三个第二定位装置24以及支撑结构40的三个第一支撑装置42和三个第二支撑装置44协同布置成围绕一个中心空间50用于容纳一个或多个振动敏感部件，例如马达单元4，如图所示。如前所述，其他部件如微芯片2也可以支撑在定位结构20和中心空间50上方。具体地，三个第一定位装置22和三个第二定位装置24可以布置成从中心定位环25延伸并围绕中心定位环25，并且三个第一支撑装置42 和三个第二支撑装置44可以布置成从中心支撑环45延伸并围绕中心支撑环 45，该中心支撑环45定位于中心定位环25的下方，如图所示。
在一个实施例中，第一减震单元32和第二减震单元34可拆卸地安装在定位结构20和支撑结构40处，也就是说，三个第一减震单元32可拆卸地接合在第一定位装置22和第一支撑装置42处，以及三个第二减震单元34可拆卸地接合在第二定位装置24和第二支撑装置44处。例如，在减震单元32、34磨损或损坏时，或当需要具有不同弹性的减震系统30以适应由UAV承载的不同部件的重量时，这允许减震单元32、34的更换。
本实用新型还涉及包括如上所述的减震组件10的无人驾驶运输器。无人驾驶运输器可以是多旋翼飞行器，并且优选地，多旋翼飞行器以无人机的形式提供，被构造为用于远程操控飞行和/或自主飞行的。
本实用新型是有利的，因为它提供了一种减震组件，该减震组件适于基本上吸收振动和/或减少或防止无人驾驶飞行器在飞行期间所经历的振动传递到由飞行器承载的一个或多个振动敏感部件。具体地，本实用新型提供了一种具有两个或两组减震单元的减震系统，减震单元可以以减震球的形式提供，适于响应施加在其上的外力而变形。例如，减震系统包括第一和第二减震单元，第一和第二减震单元中的每一个适于响应一个外力而被压缩或拉伸，例如作用在系统上的向下力。与现有技术相比，减震系统在压缩和拉伸(或拉动)作用的组合下提供减震的能力允许更平衡且因此更有效的减震，而在现有技术中，压缩或拉动动作中的其一是通常根据施加力的方向提供减震。发现本实用新型具有显着改善的振动吸收，因此减少了对诸如微芯片和/或连接的相机云台的承载组件的干扰。这导致更稳定的飞行控制，以及由连接在UAV上的相机或摄像机捕获的图像和/或视频的质量提高。更平衡的减震作用还有助于减少减震单元处的材料劳损，从而延长减震组件的整体寿命。
本说明书阐述了本实用新型的原理。因此应当理解的是，本领域技术人员将能够设计各种虽然并未在此明确描述或示出，但着实体现了本实用新型之原理，且包括在本实用新型的精神和范围之内的布置。
此外，本文中所记载的本实用新型的原理、方面、实施例，以及其特定示例的所有陈述，均旨在包括其结构和功能等效项。另外，这样的等效项旨在包括目前已知的等效项以及未来将开发出的等效项，即，开发出的执行相同功能的任意元件，而无论其结构如何。
尽管在附图和上述说明中已经对本实用新型进行了详细地阐述和说明，但这些阐述和说明在特征上应当视为示例性的而非限制性的，应当理解的是，所示出和描述的实施例仅是作为示例，而并不以任何方式限制本实用新型之范围。可以理解的是，在此所描述的任何特征均可与任意实施例一起使用。所阐述的实施例并非彼此排斥，也不排斥未在此述及的其他实施例。因此，本实用新型还提供包括上述示意性实施例中的一个或多个组合的实施例。在不脱离本实用新型之精神和范围的条件下，还可以对本文所阐述的实用新型进行修改和变化。因此，应当仅根据所附权利要求所指示的那样对本实用新型施行限制。
在本实用新型的权利要求书中，表示为用于实现特定功能的装置的任意元件旨在包括实现该功能的任何途径。这些权利要求所限定的实用新型寓于这样的事实，由各种所述装置提供的功能以权利要求所要求的方式组合和结合到一起。因此，可以提供那些功能的任何装置被认为等同于本文所示的那些装置。
在本实用新型的随后的多个权利要求和前述描述中，除非上下文由于明确的语言或必要的含义而另外要求外，否则词语“包括”或诸如“包含”或“含有”的变形以一包容的含义使用，即，指定所述特征的存在，但不排除在本实用新型的各种实施例中存在或添加其他多个特征。
应当理解，如果在此提及任何现有技术，则这种现有技术不构成承认现有技术形成本领域公知常识的一部分。

Claims (20)

1.一种用于无人驾驶运输器的减震组件，包括：
定位结构，所述定位结构被构造为支撑所述无人驾驶运输器中的一个或多个部件；
减震系统，所述减震系统包括布置在所述定位结构处的至少一个第一减震单元和至少一个第二减震单元，所述至少一个第一减震单元和所述至少一个第二减震单元可沿所述减震系统的变形轴变形，从而减少振动传递到被支撑的所述部件；
其中，响应作用在所述定位结构上的力，所述第一减震单元沿所述变形轴被压缩，并且同时，所述第二减震单元沿所述变形轴延伸，
所述定位结构包括至少一个第一定位装置和至少一个第二定位装置，所述至少一个第一定位装置和所述至少一个第二定位装置用于在所述定位结构处连接相应的所述至少一个第一减震单元和所述至少一个第二减震单元；
支撑结构，所述支撑结构包括分别用于支撑所述至少一个第一减震单元和至少一个第二减震单元的至少一个第一支撑装置和至少一个第二支撑装置；所述支撑结构的所述至少一个第二支撑装置包括桥接装置，所述桥接装置布置成延伸到所述至少一个第二定位装置的上方以将所述定位结构与所述支撑结构互锁。
2.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述定位结构在所述至少一个第一减震单元的上部处连接到所述至少一个第一减震单元，以及在所述至少一个第二减震单元的下部处连接到所述至少一个第二减震单元。
3.根据权利要求2所述的减震组件，其中，所述至少一个第一减震单元响应作用在所述定位结构上的所述力而被所述定位结构从所述上部压缩，以及所述至少一个第二减震单元响应作用在所述定位结构的所述力而被所述定位结构在所述下部拉伸。
4.根据权利要求3所述的减震组件，其中，所述至少一个第一定位装置和所述至少一个第二定位装置各自包括用于接合相应的所述至少一个第一减震单元的所述上部和所述至少一个第二减震单元的所述下部的环形构件。
5.根据权利要求4所述的减震组件，其中，所述至少一个第一支撑装置用于支撑所述至少一个第一减震单元的下部，以及所述至少一个第二支撑装置用于支撑所述至少一个第二减震单元的上部。
6.根据权利要求5所述的减震组件，其中，所述至少一个第一支撑装置和所述至少一个第二支撑装置各自包括用于支撑相应的所述至少一个第一减震单元的所述下部和所述至少一个第二减震单元的所述上部的环形构件。
7.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述支撑结构定位在所述定位结构的下方。
8.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述至少一个第一支撑装置与所述至少一个第一定位装置轴向对齐，以及所述至少一个第二支撑装置与所述至少一个第二定位装置轴向对齐，从而将相应的所述至少一个第一和第二减震单元定位在所述定位结构和所述支撑结构之间。
9.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述至少一个第一减震单元包括多个第一减震单元，以及所述至少一个第二减震单元包括多个第二减震单元。
10.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述减震系统的所述变形轴平行于所述减震组件的中心轴。
11.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述定位结构包括三个第一定位装置和三个第二定位装置，所述三个第一定位装置和所述三个第二定位装置被构造为相互交替排列；所述支撑结构包括三个第一支撑装置和三个第二支撑装置，所述三个第一支撑装置和所述三个第二支撑装置被构造为相互交替排列。
12.根据权利要求11所述的减震组件，其中，所述定位结构和所述支撑结构布置成交替排列定位在三个第一减震单元和三个第二减震单元之间。
13.根据权利要求11所述的减震组件，其中，所述定位结构的所述三个第一定位装置和所述三个第二定位装置，以及所述支撑结构的所述三个第一支撑装置和所述三个第二支撑装置协同布置成围绕用于容纳所述无人驾驶运输器中的一个或多个部件的中心空间。
14.根据权利要求11所述的减震组件，其中，所述定位装置包括中心定位环，所述三个第一定位装置和所述三个第二定位装置布置成从所述中心定位环延伸并环绕所述中心定位环。
15.根据权利要求11所述的减震组件，其中，所述支撑装置包括中心支撑环，所述三个第一支撑装置和所述三个第二支撑装置布置成从所述中心支撑环延伸并环绕所述中心支撑环。
16.根据权利要求13所述的减震组件，其中，所述中心空间布置成容纳连接在所述定位结构处的所述无人驾驶运输器的电机。
17.根据权利要求13所述的减震组件，其中，所述定位结构被构造为支撑在所述中心空间上方的无人驾驶运输器的电子部件。
18.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述至少一个第一减震单元可释放地接合在所述第一定位装置和所述第一支撑装置处，以及所述至少一个第二减震单元可释放地接合在所述第二定位装置和所述第二支撑装置处。
19.根据权利要求1所述的减震组件，其中，所述至少一个第一减震单元和所述至少一个第二减震单元中的一个或多个为充气式或充液式。
20.一种无人驾驶运输器，包括根据权利要求1所述的减震组件。
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