CN218967191U - Imu减震装置和无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种IMU减震装置和无人机，IMU减震装置包括底座、减震组件和IMU组件，减震组件包括连接结构和弹性臂，所述弹性臂包括第一连接段、第二连接段和倾斜连接在所述第一连接段和所述第二连接段之间的第三连接段。IMU减震装置在受到震动时，带给IMU组件的震动会首先经过减震组件，而减震组件中由第一连接段、第二连接段和第三连接段形成的三段式弹性臂结构具有灵活的形变能力，可以保证所述减震组件的缓冲效果，以提高所述IMU组件对数据监测的准确性。

Description

IMU减震装置和无人机

技术领域

本实用新型属于数据采集设备技术领域，具体地，本实用新型涉及一种IMU减震装置和无人机。

背景技术

IMU(Inertial Measurement Unit)可以提供无人机在空间姿态的传感器原始数据，以保证无人机的操纵灵活性。

而无人机在飞行过程中，螺旋桨和电机产生的震动会干扰IMU的数据采集，导致无人机姿态结算不准确，影响了无人机飞行控制的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种IMU减震装置和无人机的新技术方案，能够解决IMU对数据监测不准确的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种IMU减震装置，包括：

底座；

减震组件和IMU组件，所述减震组件包括连接结构和弹性臂，所述弹性臂包括第一连接段、第二连接段和倾斜连接在所述第一连接段和所述第二连接段之间的第三连接段；

所述第一连接段远离所述第三连接段的一端与所述连接结构连接，所述第二连接段远离所述第三连接段的一端连接至所述底座，所述IMU组件设置于所述连接结构远离所述弹性臂的一侧。

可选地，所述第一连接段和所述第二连接段相互平行。

可选地，所述第三连接段与所述第一连接段所在平面之间形成第一夹角，所述第一夹角的范围为30°-70°；

所述第三连接段与所述第二连接段所在平面之间形成第二夹角，所述第二夹角的范围为30°-70°。

可选地，所述减震组件包括多个弹性臂，多个所述弹性臂对称连接在所述连接结构的周侧。

可选地，所述连接结构包括减震块和减震支架，所述减震支架位于所述减震块远离所述底座的一侧，所述弹性臂一体成型于所述减震块的周侧；

所述减震支架靠近所述减震块的一侧设置有多个连接柱，所述减震块上设置有多个连接孔，每个所述连接柱与一个所述连接孔嵌设配合。

可选地，至少一个所述连接柱远离所述减震支架的一端设置有限位凸起，所述连接孔为通孔，所述连接柱贯穿所述连接孔并使得所述限位凸起抵接于所述减震块远离所述减震支架的一侧。

可选地，所述减震支架靠近所述减震块的一侧设置有多个定位柱，所述减震块的周侧设置有多个定位缺口，每个所述定位柱卡接于一个所述定位缺口中。

可选地，所述第二连接段远离所述第三连接段的一端具有多个装配孔，所述底座包括框架和连接于所述框架上的多个装配柱，每个所述装配柱与一个所述装配孔嵌设配合。

可选地，所述装配柱具有连接至所述框架的固定端和远离所述固定端的自由端，至少一个所述自由端设置有翻边，所述装配孔为通孔，所述装配柱贯穿所述装配孔并使得所述翻边抵接至所述第二连接段远离所述第三连接段的一端表面。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种无人机，包括第一方面所述的IMU减震装置。

本实用新型的一个技术效果在于：

本实用新型提供了一种IMU减震装置，IMU减震装置包括底座、减震组件和IMU组件，减震组件包括连接结构和弹性臂，所述弹性臂包括第一连接段、第二连接段和倾斜连接在所述第一连接段和所述第二连接段之间的第三连接段。IMU减震装置在受到震动时，带给IMU组件的震动会首先经过减震组件，而减震组件中由第一连接段、第二连接段和第三连接段形成的三段式弹性臂结构具有灵活的形变能力，可以保证所述减震组件的缓冲效果，以提高所述IMU组件对数据监测的准确性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例提供的一种IMU减震装置的整体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种IMU减震装置的减震支架示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种IMU减震装置的弹性臂和减震块配合的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种IMU减震装置的底座示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种IMU减震装置的弹性臂和底座配合的示意图；

图6为图4中的局部放大图；

图7为本实用新型实施例提供的一种IMU减震装置的弹性臂和底座配合的局部示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种弹性臂的示意图一；

图9为本实用新型实施例提供的一种弹性臂的示意图二。

其中：

1、底座；11、框架；12、装配柱；13、翻边；14、挖空区；2、减震组件；21、弹性臂；211、第一连接段；212、第二连接段；2121、装配孔；2122、凸块；2123、平直段；2124、连接平台；213、第三连接段；22、减震块；221、连接孔；222、定位缺口；23、减震支架；231、连接柱；232、限位凸起；233、定位柱；3、IMU组件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1至图7，本实用新型实施例提供了一种IMU减震装置。

第一方面，参见图1和图3，本实用新型实施例提供了一种IMU减震装置，所述IMU减震装置包括：

底座1、减震组件2和IMU组件3，所述减震组件2包括连接结构和弹性臂21，所述弹性臂21包括第一连接段211、第二连接段212和倾斜连接在所述第一连接段211和所述第二连接段212之间的第三连接段213；所述第三连接段213倾斜连接在第一连接段211和第二连接段212之间，可以是第三连接段213与第一连接段211所在平面之间形成第一夹角，并且第三连接段213和第二连接段212所在平面之间形成第二夹角，第二夹角和第一夹角的大小可以相等，也可以不同，以形成三段式的所述弹性臂21的结构，保证所述减震组件2的缓冲效果。

参见图1，所述第一连接段211远离所述第三连接段213的一端与所述连接结构连接，所述第二连接段212远离所述第三连接段213的一端连接至所述底座1，所述IMU组件3设置于所述连接结构远离所述弹性臂21的一侧。也就是实现了所述IMU组件3通过减震组件2与底座1的连接。

具体地，IMU减震装置在用于车辆或者无人机等移动设备在空间中的传感数据监测时，IMU减震装置可以通过底座1连接到移动设备的主体上，移动设备在移动时带给IMU组件3的震动会首先通过弹性臂21，而由第一连接段211、第二连接段212和第三连接段213形成的三段式弹性臂21结构具有灵活的形变能力，可以保证所述减震组件2对IMU组件3的缓冲效果，以提高所述IMU组件3对数据监测的准确性。

具体地，弹性臂21通过连接结构与IMU组件3连接时，连接结构可以为单一的板状连接结构，比如弹性臂21连接于连接结构的底面，而IMU组件3连接于连接结构的顶面；或者连接结构组合装配的复合连接结构，比如连接结构包括相互可拆卸连接的第一连接件和第二连接件，而弹性臂21与第一连接件连接，IMU组件3与第二连接件连接，同样可以实现弹性臂21与IMU组件3的连接。

在一种实施例中，弹性臂21可以采用硅胶材料制成上述弹性臂，或者弹性臂21可以采用橡胶材料制成上述弹性臂，而硅胶或者橡胶等弹性材料可以在保证弹性臂21结构稳定性的基础上，提高弹性臂21的形变灵活性。

另外，IMU(Inertial Measurement Unit)组件3可以包括数据测量单元和配重块。本实用新型通过调节弹性臂21的硬度和配重块质量，可以得到所述IMU减震装置固有的频率区间，以保证所述IMU减震装置的减震缓冲效果。

可选地，参见图1，所述第一连接段211和所述第二连接段212相互平行。

具体地，第一连接段211和第二连接段212相互平行的情况下，可以使得第三连接段213与第一连接段211之间的夹角等于第三连接段213与第二连接段212之间的夹角，以保证弹性臂21在变形时的稳定性。另外，底座1可以位于IMU减震装置的底部并且具有平整的底面，比如在IMU减震装置静态放置时，底座1的底面可以平行于水平面。第一连接段211和第二连接段212均沿底座1的底面方向延伸，一方面可以提供给连接结构和底座1与弹性臂21连接的面积，另一方面可以保证弹性臂21在变形时的稳定性，比如第一连接段211和第二连接段212在相互靠近时压缩第三连接段213，或者第一连接段211和第二连接段212在相互远离时拉伸第三连接段213。

可选地，参见图8和图9，所述第三连接段213与所述第一连接段211所在平面之间形成第一夹角，所述第一夹角的范围为30°-70°；

所述第三连接段213与所述第二连接段212所在平面之间形成第二夹角，所述第二夹角的范围为30°-70°。

具体地，第一夹角可以包括第三连接段213与第一连接段211所在平面之间的夹角，第二夹角可以为第三连接段213与第二连接段212所在平面之间的夹角。将第一夹角和第二夹角控制在30°-70°的范围时，可以在保证弹性臂21形变程度的基础上，提高弹性臂21形变的灵活性。

在一种实施例中，参见图8，第一连接段211、第二连接段212和第三连接段213形成的Z字形的弹性臂21，也就是在第一连接段211和第三连接段213之间形成夹角α1的第一夹角，在第二连接段212和第三连接段213之间形成夹角α2的第二夹角，夹角α1和夹角α2的夹角大小可以均在30°-70°的范围内。另外，夹角α1和夹角α2的夹角大小可以相等，也可以不相等。

在另一种实施例中,第一连接段211、第二连接段212和第三连接段213形成的如图9所示的弹性臂21，也就是在第一连接段211所在平面和第三连接段213之间形成夹角α3的第一夹角，在第二连接段212所在平面和第三连接段213之间形成夹角α4的第二夹角，夹角α3形成的第一夹角和夹角α4形成的第二夹角均在30°-70°的范围内。另外，夹角α3和夹角α4的夹角大小可以相等，也可以不相等。

可选地，参见图3，所述减震组件2包括多个弹性臂21，多个所述弹性臂21对称连接在所述连接结构的周侧。

具体地，IMU组件3通过减震组件2与底座1连接的情况下，对IMU组件3的缓冲主要通过弹性臂21的形变来实现，而弹性臂21的数量越多，也就可以增加减震组件2变形的稳定性，而且在多个弹性臂21对称连接在连接结构的周侧时，多个弹性臂21还可以提供给IMU组件3平稳的支撑，保证多个弹性臂21在变形时减震组件2的稳定性。另外，在多个弹性臂21连接在所述连接结构的周侧时，多个弹性臂21之间也可以等间距设置，保证连接结构上弹性臂21设置的均衡性。

在另一种实施例中，减震组件2包括一个弹性臂21的情况下，一个弹性臂21也可以为环绕在连接结构周侧的环形弹性臂，也可以实现减震组件2的平稳支撑和稳定变形。

具体地，如图3所示，所述减震组件2包括四个弹性臂21，两个所述弹性臂21对称连接在所述连接结构的周侧，另外两个所述弹性臂21对称连接在所述连接结构的周侧，并且两个所述弹性臂21的连线与另外两个所述弹性臂21的连线垂直。也就是实现了四个弹性臂21在连接结构左右对称以及前后对称的减震结构，该减震结构可以使得IMU减震装置的固有频率范围窄，并且IMU减震装置在各方向模态的解耦率高，进而提高IMU减震装置的减震频率区间及减震效果。

可选地，参见图1，所述连接结构包括减震块22和减震支架23，减震支架23位于所述减震块22远离所述底座1的一侧，所述弹性臂21一体成型于所述减震块22的周侧；

参见图2和图3，所述减震支架23靠近所述减震块22的一侧设置有多个连接柱231，所述减震块22上设置有多个连接孔221，每个所述连接柱231与一个所述连接孔221嵌设配合。

具体地，弹性臂21一体成型于所述减震块22的周侧时，可以形成一体化的减震模块，以便于该减震模块在IMU减震装置中的安装；而多个连接柱231可以朝向减震块22延伸，一个连接柱231可以对应伸入到一个连接孔221中，以保证连接柱231和连接孔221的嵌设配合。

更重要的是，本实用新型只需要采用1个减震块22来形成四个弹性臂21连接至减震块22的减震结构，借助连接于减震块22上的弹性臂21的变形便可以实现减震组件2对IMU组件3的缓冲，减小了减震组件2占用的体积，有利于IMU减震装置的小型化设置。另外，本实用新型中在减震支架23和减震块22上设置的结构也属于连接结构的一部分，比如连接柱231属于连接结构的一部分。

可选地，参见图2和图3，至少一个所述连接柱231远离所述减震支架23的一端设置有限位凸起232，所述连接孔221为通孔，所述连接柱231贯穿所述连接孔221并使得所述限位凸起232抵接于所述减震块22远离所述减震支架23的一侧。

具体地，连接柱231贯穿连接孔221的情况下便可以实现减震支架23和减震块22的连接，而为了保证减震支架23和减震块22在晃动时的连接稳定性，可以设置限位凸起232抵接于减震块22远离减震支架23的一侧，也就是可以通过减震支架23和限位凸起232将减震块22夹在中间，避免减震支架23和减震块22的分离。

具体地，连接柱231和连接孔221均为多个的情况下，可以是一部分连接柱231远离减震支架23的一端设置有限位凸起232，而另一部分连接柱231远离减震支架23的一端不设置限位凸起232，而连接孔221可以均为通孔，或者仅是与设置有限位凸起232的连接柱231对应的连接孔221为通孔。

在一种实施例中，如图2所示，连接柱231和连接孔221均为五个，四个连接柱231远离减震支架23的一端设置有限位凸起232，一个连接柱231远离减震支架23的一端不设置限位凸起232并位于四个连接柱231中间，而五个连接孔221均为通孔，并且五个连接柱231均为方形柱，五个连接孔221均为方形通孔。

可选地，参见图2和图3，所述减震支架23靠近所述减震块22的一侧设置有多个定位柱233，所述减震块22的周侧设置有多个定位缺口222，每个所述定位柱233卡接于一个所述定位缺口222中。

具体地，由于定位缺口222位于减震块22的周侧，在多个定位柱233对应卡接于多个定位缺口222中时，可以通过定位柱233对减震块22形成定位，保证减震支架23和减震块22之间相对位置的准确性。

在一种实施例中，定位柱233可以设置有两个，并且两个定位柱233均为圆柱；两个定位缺口222分别位于减震块22的相对两侧，并且两个定位缺口222均为弧形缺口。

另外，IMU组件3可以连接于减震支架23远离减震块22的一侧，比如通过粘接的方式将IMU组件3连接于减震支架23远离减震块22的一侧；并且减震支架23靠近IMU组件3的一侧也可以具有定位柱，该定位柱从IMU组件3上伸出，以保证IMU组件3和减震组件2的装配精度。

可选地，参见图3和图4，所述第二连接段212远离所述第三连接段213的一端具有多个装配孔2121，所述底座1包括框架11和连接于所述框架11上的多个装配柱12，每个所述装配柱12与一个所述装配孔2121嵌设配合。

具体地，参见图7，第二连接段212可以包括平直段2123和连接平台2124，平直段2123一端与第三连接段213连接，平直段2123另一端连接有连接平台2124，多个装配孔2121可以设置于连接平台2124上；如图4所示，多个装配柱12可朝向底座1的底面延伸，以便于装配柱12从上往下与装配孔2121嵌设配合，另外，多个装配柱12也可朝远离底座1底面的方向延伸，也就是装配柱12从下往上与装配孔2121嵌设配合。多个装配柱12与多个装配孔2121的嵌设配合，可以保证减震组件2在底座1上的安装角度，防止减震组件2在底座1上转动。

在另一种实施例中，第二连接段212可以仅包括平直段，该平直段远离第三连接段213的一端粘接至底座1上，同样可以保证弹性臂21与底座1连接的稳定。

可选地，参见图3和图4，所述装配柱12具有连接至所述框架11的固定端和远离所述固定端的自由端，至少一个所述自由端设置有翻边13，所述装配孔2121为通孔，所述装配柱12贯穿所述装配孔2121并使得所述翻边13抵接至所述第二连接段212远离所述第三连接段213的一端表面。

具体地，装配柱12与装配孔2121的嵌设配合可以实现减震组件2与底座1的连接。而为了保证减震组件2与底座1连接的稳固性，可以在一个或者多个装配柱12的自由端设置翻边13，装配柱12贯穿装配孔2121后，可以使得所述翻边13抵接至所述第二连接段212远离所述第三连接段213的一端表面，也就是将第二连接段212夹设于装配柱12的固定端和翻边13之间，以防止减震组件2从底座1上脱离。

在一种实施例中，参见图6和图7，连接平台上设置有两个装配孔2121，装配柱12的数量也为两个，并且两个装配孔2121均为通孔，而一个装配柱12的自由端设置翻边13，另一个装配柱12的自由端不设置翻边13。

可选地，参见图5，所述第二连接段212远离所述第三连接段213的一端具有凸块2122，所述底座1包括框架11和设置于所述框架11中的挖空区14，所述框架11远离所述减震组件2的一侧设置有凹槽，所述第三连接段213贯穿所述挖空区14并使得所述凸块2122嵌设于所述凹槽中。

具体地，框架11可以具有底板，在底板中设置一个或者多个挖空区14时，可以减轻底座1的重量，进而保证IMU减震装置的轻量化；而第三连接段213贯穿所述挖空区14并使得所述凸块2122嵌设于所述凹槽中时，也就可以使得第二连接段212位于底板的底面而不占用框架11内部的空间，减小减震组件2在IMU减震装置中占据的高度尺寸，进而降低整个IMU减震装置的高度，保证IMU减震装置的小型化。

本实用新型实施例还提供了一种无人机，所述无人机包括所述的IMU减震装置。

具体地，所述IMU减震装置的底座1可以固定在无人机的机身上，无人机在移动时带给IMU组件3的震动会首先经过减震组件2，而减震组件2中由第一连接段211、第二连接段212和第三连接段213形成的三段式弹性臂21结构具有灵活的形变能力，可以保证所述减震组件2的缓冲效果，以提高所述IMU组件3对无人机上数据监测的准确性。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种IMU减震装置，其特征在于，包括：

底座(1)；

减震组件(2)和IMU组件(3)，所述减震组件(2)包括连接结构和弹性臂(21)，所述弹性臂(21)包括第一连接段(211)、第二连接段(212)和倾斜连接在所述第一连接段(211)和所述第二连接段(212)之间的第三连接段(213)；

所述第一连接段(211)远离所述第三连接段(213)的一端与所述连接结构连接，所述第二连接段(212)远离所述第三连接段(213)的一端连接至所述底座(1)，所述IMU组件(3)设置于所述连接结构远离所述弹性臂(21)的一侧。

2.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述第一连接段(211)和所述第二连接段(212)相互平行。

3.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述第三连接段(213)与所述第一连接段(211)所在平面之间形成第一夹角，所述第一夹角的范围为30°-70°；

所述第三连接段(213)与所述第二连接段(212)所在平面之间形成第二夹角，所述第二夹角的范围为30°-70°。

4.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述减震组件(2)包括多个弹性臂(21)，多个所述弹性臂(21)对称连接在所述连接结构的周侧。

5.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述连接结构包括减震块(22)和减震支架(23)，所述减震支架(23)位于所述减震块(22)远离所述底座(1)的一侧，所述弹性臂(21)一体成型于所述减震块(22)的周侧；

所述减震支架(23)靠近所述减震块(22)的一侧设置有多个连接柱(231)，所述减震块(22)上设置有多个连接孔(221)，每个所述连接柱(231)与一个所述连接孔(221)嵌设配合。

6.根据权利要求5所述的IMU减震装置，其特征在于，至少一个所述连接柱(231)远离所述减震支架(23)的一端设置有限位凸起(232)，所述连接孔(221)为通孔，所述连接柱(231)贯穿所述连接孔(221)并使得所述限位凸起(232)抵接于所述减震块(22)远离所述减震支架(23)的一侧。

7.根据权利要求5所述的IMU减震装置，其特征在于，所述减震支架(23)靠近所述减震块(22)的一侧设置有多个定位柱(233)，所述减震块(22)的周侧设置有多个定位缺口(222)，每个所述定位柱(233)卡接于一个所述定位缺口(222)中。

8.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述第二连接段(212)远离所述第三连接段(213)的一端具有多个装配孔(2121)，所述底座(1)包括框架(11)和连接于所述框架(11)上的多个装配柱(12)，每个所述装配柱(12)与一个所述装配孔(2121)嵌设配合。

9.根据权利要求8所述的IMU减震装置，其特征在于，所述装配柱(12)具有连接至所述框架(11)的固定端和远离所述固定端的自由端，至少一个所述自由端设置有翻边(13)，所述装配孔(2121)为通孔，所述装配柱(12)贯穿所述装配孔(2121)并使得所述翻边(13)抵接至所述第二连接段(212)远离所述第三连接段(213)的一端表面。

10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的IMU减震装置。

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