CN104913778A - 独立无人飞行器惯性测量装置 - Google Patents

Abstract

一种独立无人飞行器惯性测量装置，包括：第一壳体、第二壳体、多个减振件、第一配重块、第二配重块、电路板和惯性传感器，惯性传感器设置在电路板上，电路板设置在第一配重块和第二配重块之间，且电路板分别与第一配重块和第二配重块连接，第一壳体和第二壳体设置在第一配重块和第二配重块外侧，且第一壳体和第二壳体连接，减振件设置在第一配重块和第二配重块的各安装面与第一壳体和第二壳体之间。本发明具有结构简单、维护方便、减振效果好且成本低廉的有益效果。

Description

独立无人飞行器惯性测量装置

技术领域

本发明涉及无人飞行器领域，具体地，涉及一种独立无人飞行器惯性测量装置。

背景技术

在无人飞行器领域，剧烈的随机振动是惯性测量装置运行中面临的主要力学环境，振动容易引起惯性测量模块性能不稳定或电子元器件损坏，对惯性测量装置的稳定性影响很大。为了减小无人飞行器的随机振动对惯性测量装置的影响，中国专利申请号201010250948.8的发明专利公开了一种微型惯性测量系统，该系统包括传感组件、内减振器、惯性测量单元壳体和下盖等部件，传感组件包括传感支架、惯性传感器和柔性测控电路板，惯性传感器焊接在柔性测控电路板上，柔性测控电路板覆盖传感支架的各平面，惯性检测单元壳体与下盖构成内腔，容纳传感支架和内减振器，内减振器包括多个内减振单元，各内减振单元安装在惯性检测单元壳体内壁与传感组件的各平面之间。该微型惯性测量系统实现了三向等刚度减振，使惯性测量系统的抗噪能力提高，降低了惯性传感器安装面的相对振幅。但是，该系统采用柔性电路板实现惯性传感器布局，柔性电路板容易出现连接不稳定的现象，且柔性电路板容易发生老化，造成惯性测量系统损坏，故障率高。并且，柔性电路板的安装面容易出现不平整的现象，使得内减振单元的安装面不平整，严重影响减振效果。另外，一旦柔性线路板出现故障又无法进行维护，只能报废整个惯性测量系统，报废率较高，造成资源浪费严重。另外，柔性电路板成本高昂，造成惯性测量系统的生产成本高，并且，一体式的传感支架的开模成本高，进一步提高了产品成本，高昂的成本制约了其广泛应用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种独立无人飞行器惯性测量装置。

根据本发明的一个方面，提供一种独立无人飞行器惯性测量装置，包括：第一壳体、第二壳体、多个减振件、第一配重块、第二配重块、电路板和惯性传感器，惯性传感器设置在电路板上，所述电路板设置在所述第一配重块和第二配重块之间，且所述电路板分别与所述第一配重块和第二配重块连接，第一壳体和第二壳体设置在第一配重块和第二配重块外侧，且第一壳体和第二壳体连接，减振件设置在第一配重块和第二配重块的各安装面与第一壳体和第二壳体之间。

优选地，还包括多个固定件，第一配重块上设置有多个第一连接部，第二配重块上设置有多个第二连接部，各第一连接部上设置有电路板安装槽，且第一连接部上设置有第一连接孔，第二连接部上设置有第二连接孔，电路板上设置有多个第三连接孔，电路板设置在电路板安装槽内，第二配重块与第一配重块对应，固定件穿过第一连接孔和第三连接孔与第二连接孔连接。

优选地，减振件的数量为6个，其中，两个为减振垫，四个为减振垫圈。

优选地，第一连接部、第二连接部和第三连接孔的数量均为4个。

优选地，还包括柔性连接线，柔性连接线一端与电路板连接，另一端与第一壳体或第二壳体连接。

本发明分别在第一配重块和第二配重块的各安装面与第一壳体和第二壳体之间设置减振垫和减振垫圈，能够有效降低无人飞行器的工作振动频率对惯性传感器的影响。本发明的配重块采用分体式设计，能够实现惯性测量装置单独外置设置，方便使用。分体式设计的配重块组装后四个侧面均为中空结构，减小了配重块与壳体的接触面积，有效减少了振动传递路径，降低了振动传递，增强了减振效果，大大提高惯性传感器测量的稳定性。并且，本发明实现了弹性中心点与物理重心重合，进一步提升减振效果。同时，本发明的减振垫和减振垫圈直接与配重块接触，各减振垫和减振垫圈的安装面平整，保证各减振垫和减振垫圈能够充分发挥其减振功能，达到最佳减振效果。另外，本发明的独立无人飞行器惯性测量装置结构简单，安装维护方便，配重块采用分体式设计，第一配重块和第二配重块通过固定件连接组成配重块并实现电路板的固定，连接稳定可靠，保证了惯性测量模块连接的稳定性，故障率低，有效延长惯性测量模块的使用寿命。并且，如果发生部件故障，可将第一配重块和第二配重块拆开进行维修，大大降低了报废率，有效节约资源，降低产品成本。因此，与现有技术相比，本发明具有结构简单、使用方便、维护方便、减振效果好且成本低廉、节约资源的有益效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明独立无人飞行器惯性测量装置的结构示意图；

图2为本发明独立无人飞行器惯性测量装置的结构分解图；

图3为本发明独立无人飞行器惯性测量装置的第一配重块、第二配重块与电路板的连接结构分解图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

请同时参阅图1至图3，一种独立无人飞行器惯性测量装置，包括：第一壳体1、第二壳体2、6个减振件3、第一配重块4、第二配重块5、电路板6、惯性传感器、固定件7、和柔性连接线8，惯性传感器设置在电路板6上，电路板6设置在第一配重块4和第二配重块5之间，且电路板6分别与第一配重块4和第二配重块5连接，第一配重块4上设置有4个第一连接部41，第二配重块5上设置有4个第二连接部51，各第一连接部41上设置有电路板安装槽42，且第一连接部41上设置有第一连接孔43，第二连接部51上设置有第二连接孔52，电路板6上设置有4个第三连接孔61，电路板6设置在电路板安装槽42内，第二配重块5与第一配重块4对应，固定件7穿过第一连接孔43和第三连接孔61与第二连接孔52连接，第一壳体1和第二壳体2设置在第一配重块4和第二配重块5外侧，且第一壳体1和第二壳体2连接，减振件3设置在第一配重块4和第二配重块5的各安装面与第一壳体1和第二壳体2之间，柔性连接线8一端与电路板6连接，另一端与第二壳体2连接。

具体地，惯性传感器包括三个电子陀螺仪和加速度计，三个电子陀螺仪的测量轴相互正交，分别用以测量各自测量轴方向的角速度变化。

本实例中，第二壳体2上设置有柔性连接线接口，柔性连接线8与第二壳体2连接。但是，需要说明的是，本发明并不限定于此，实际应用中，也可以在第一壳体1上设置柔性连接线接口，柔性连接线与第一壳体1连接，具体可根据实际需要选择柔性连接线8与第一壳体1连接或第二壳体2连接。因此，以上采用柔性连接线8与第二壳体2连接只是一个实施例，并不用于限定本发明。

如图2所示，6个减振件包括两个减振垫和四个减振垫圈，两个减振垫分别设置在第一配重块4和第二配重块5的平面安装面与第一壳体1和第二壳体2之间，四个减振垫圈分别设置在第一配重块4和第二配重块5的四个侧面与第一壳体1和第二壳体2之间。本发明的配重块采用分体式设计，组装后的配重块的四个侧面均为中空结构，减小了配重块与壳体的接触面积，有效减少了振动传递路径，增强了减振效果，并且，侧面采用减振垫圈即可，无需采用整块的减振垫，有效节省减振材料，节约原材料，降低产品成本。

在本发明的一个较佳实施例中，固定件7为螺钉，第二连接孔52为螺纹孔，固定件7与第二连接孔52螺纹连接。但是，需要说明的是，本发明并不限定固定件7与第二连接孔52的具体连接方式，现有技术中任何能够实现固定件7与第二连接孔52固定连接的连接方式均应落在本发明的保护范围内，以上采用固定件7与第二连接孔52螺纹连接只是一个实施例，并不用于限定本发明。

本发明分别在第一配重块和第二配重块的各安装面与第一壳体和第二壳体之间设置减振垫和减振垫圈，能够有效降低无人飞行器的工作振动频率对惯性传感器的影响。并且，配重块采用分体式设计，组装后的配重块的四个侧面均为中空结构，减小了配重块与壳体的接触面积，有效减少了振动传递路径，进一步降低了振动传递，增强了减振效果，大大提高惯性传感器测量的稳定性。另外，本发明的独立无人飞行器惯性测量装置结构简单，安装维护方便，配重块采用分体式设计，第一配重块和第二配重块通过固定件连接组成配重块并实现电路板的固定，连接稳定可靠，保证了惯性测量模块连接的稳定性，故障率低，有效延长惯性测量模块的使用寿命。并且，如果发生部件故障，可将第一配重块和第二配重块拆开进行维修，大大降低了报废率，有效节约资源，降低产品成本。

本发明的配重块采用分体式设计，能够实现惯性测量装置单独外置设置，方便使用,并且实现了弹性中心点与物理重心重合，有效提升减振效果。

本发明的减振垫和减振垫圈直接与配重块接触，各减振垫和减振垫圈的安装面平整，保证各减振垫和减振垫圈能够充分发挥其减振功能，从而达到最佳减振效果。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种独立无人飞行器惯性测量装置，其特征在于，包括：第一壳体、第二壳体、多个减振件、第一配重块、第二配重块、电路板和惯性传感器，所述惯性传感器设置在所述电路板上，所述电路板设置在所述第一配重块和第二配重块之间，且所述电路板分别与所述第一配重块和第二配重块连接，所述第一壳体和第二壳体设置在所述第一配重块和第二配重块外侧，且所述第一壳体和第二壳体连接，所述减振件设置在所述第一配重块和第二配重块的各安装面与所述第一壳体和第二壳体之间。

2.根据权利要求1所述的独立无人飞行器惯性测量装置，其特征在于，还包括多个固定件，所述第一配重块上设置有多个第一连接部，所述第二配重块上设置有多个第二连接部，各所述第一连接部上设置有电路板安装槽，且所述第一连接部上设置有第一连接孔，所述第二连接部上设置有第二连接孔，所述电路板上设置有多个第三连接孔，所述电路板设置在所述电路板安装槽内，所述第二配重块与所述第一配重块对应，所述固定件穿过所述第一连接孔和第三连接孔与所述第二连接孔连接。

3.根据权利要求1所述的独立无人飞行器惯性测量装置，其特征在于，所述减振件的数量为6个，其中，两个为减振垫，四个为减振垫圈。

4.根据权利要求1所述的独立无人飞行器惯性测量装置，其特征在于，所述第一连接部、第二连接部和第三连接孔的数量均为4个。

5.根据权利要求1所述的独立无人飞行器惯性测量装置，其特征在于，还包括柔性连接线，所述柔性连接线一端与所述电路板连接，另一端与第一壳体或第二壳体连接。