一种用于无人飞行器的惯性测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种用于无人飞行器的惯性测量装置，包括传感组件、减振组件和静压舱体，所述传感组件与所述静压舱体连接，所述减振组件分别与所述传感组件和静压舱体连接，所述静压舱体上设置有静压孔和气体通道，所述传感组件包括集成电路板、软排线和惯性传感器，所述软排线和惯性传感器连接在所述集成电路板上，所述集成电路板与所述静压舱体连接。本实用新型专利技术提供的用于无人飞行器的惯性测量装置结构简洁明了，安装简单，维护方便，其多层次减振系统的设计，能在实现减振的同时，有效限制位移并降低共振频率；密封静压舱的设计则在最大程度上缓冲了高速杂乱气流对测量数据的影响，进而提高了测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人飞行器
，具体涉及一种用于无人飞行器的惯性测量装置。
技术介绍
在无人机控制系统中，惯性测量系统是其中的核心系统。惯性测量技术可以获得运动物体的姿态和位置，从而实现完全自我导航。随着技术的发展，目前微惯性器件已经得到了广泛的应用。与传统惯性测量元件相比，微惯性器件体积更小，重量更轻，成本也更低，但同时也容易受到外界机械震动和杂乱气流的影响，导致测量数据紊乱。为了解决上述技术问题，现有技术中出现了大量的改进方案，以解决微型的惯性器件稳定性不佳的问题，例如申请公布号为CN104913778A的技术专利，公开了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。本专利技术具有结构简单、维护方便、减振效果好且成本低廉的有益效果。该专利仅仅只是通过增加多个减振件来减小振动频率对惯性传感器的影响，并没有有效提高惯性传感器测量的稳定性，其在长期处于高频震动、低频震动、高速杂乱气流极其恶劣的环境中时，无法实现有效缓冲隔离振动、降低共振频、限制位移，同时缓冲高速杂乱气体流。此外，目前现有的无人飞行器惯性测量模块，还存在以下问题：(1)集成度不高，造成体积偏大，重量偏重，进而增加了无人机的无效负载。(2)过于一体成型的设计增加了安装难度，更提高了后期维护的成本，造成资源的严重浪费；而过于简单的设计则不能满足实际需求。由此可见，能否专利技术出一种用于无人飞行器的惯性测量装置，使其能够 有效的缓冲隔离振动、限制位移、缓冲和隔离高速杂乱气体、降低共振频，其次拥有高度集成化、高度模块化、极高兼容性的优点，并且其结构设计方便检测和维修，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提供一种用于无人飞行器的惯性测量装置，有效降低了微惯性器件的输出噪声，并消除杂乱气流对气压传感器的影响，长久使用该装置，仍能够处于最佳工作状态。为了达到上述技术效果，本技术包括以下技术方案：一种用于无人飞行器的惯性测量装置，包括传感组件、减振组件和静压舱体，所述传感组件与所述静压舱体连接，所述减振组件分别与所述传感组件和静压舱体连接，所述静压舱体上设置有静压孔和气体通道，所述传感组件包括集成电路板、软排线和惯性传感器，所述软排线和惯性传感器连接在所述集成电路板上，所述集成电路板与所述静压舱体连接。通过静压孔和气体通道的设置，能够更加有效快速的使静压舱体内部气压与静压舱室外部气压保持一致，减轻无人机的负载，有效缓冲隔离振动、降低共振频、限制位移，同时缓冲了高速杂乱气体流，大大提高了本技术惯性传感器测量的稳定性。进一步的，所述软排线与所述集成电路板通过固定螺丝连接。进一步的，所述的静压孔位于所述气体通道上；所述气体通道包括外围通道、弯折通道和竖直通道，所述弯折通道呈蛇形分布，所述外围通道的两个端部与所述弯折通道的两个端部相连通，所述竖直通道与所述弯折通道相连通。本技术气体通道结构设计合理，遵循气体力学流动规律，隔断高速杂乱气流。进一步的，所述静压舱体内形成有空腔且分为侧壁和底壁，所述静压孔包括侧壁静压孔和/或底壁静压孔，所述气体通道设置于所述底壁的外表面上。进一步的，所述底壁静压孔贯穿所述底壁且与所述竖直通道连通；所述侧壁静压孔与外围通道和弯折通道均连通。侧壁和底壁上设置的静压孔能够有效隔断高速杂乱气流，保证静压舱内气压与外部气压一致，从而提高气压测量的准确性。进一步的，所述的气体通道以竖直通道为对称轴呈对称设置。所述静压孔的数量为三个以上，包括侧壁静压孔和底壁静压孔，当所述侧壁静压孔的数量为两个以上时，则分别相对设置。进一步的，所述传感组件还包括气压传感器，所述气压传感器连接在所述集成电路板上，所述气压传感器和惯性传感器均与软排线电信息连接且位于所述空腔内。惯性传感器与气压传感器集成在一起，不仅能够实现数据的整合，也提高了数据的稳定性和有效性。软排线的一端焊接集成电路板，且该端设置有用来保护焊点受力的软排线固定孔，另一端可焊接上接插件或者直接采取焊接而连接到其他设备上。所述气压传感器的数量为一个或两个以上，所述惯性传感器的数量为一个或两个以上。进一步的，所述惯性传感器包括陀螺仪和加速计。所述传感器的信号通过软排线传送至其他设备系统中。构成多套多种传感组件整合，既能实现同种数据多个传感器数据融合，又能实现多种多个传感器组件数据整合，能够提高测量数据可靠性、有效性、稳定性和准确性。进一步的，所述减振组件包括第一减振垫和第二减振垫，所述第一减振垫、传感组件、静压舱体和第二减振垫依次连接。进一步的，所述第一减振垫和/或第二减振垫上设置有腔室。所述减振组件主要用于缓冲隔离振动、降低共振频、限制位移、缓冲和隔离高速杂乱气体流。所述第一减振垫和第二减振垫为疏松多孔透气材料，既能缓冲隔离振动、降低共振频、限制位移，又能阻挡缓冲高速杂乱气体流。自上而下顶层通过第一减振垫阻挡缓冲高速杂乱气体流进入配置静压舱，底层通过第二减振垫上设置的腔室阻挡缓冲高速杂乱气体流进入静压舱体，限制位移主要是第二减振垫，第一减振垫辅助限制位移量。进一步的，所述静压舱体上连接有盖体，所述集成电路板和软排线位于静压舱体和盖体之间。进一步优选地，所述盖体通过固定螺丝与所述静压舱体连接，所述固定螺丝依次穿过盖体、集成电路和静压舱体，所述软排线位于盖体与集成电路之间。进一步的，所述惯性测量装置还包括多个塑料板，所述塑料板分别与传感组件、减振组件和静压舱体固定连接。具体的，多个塑料板依次包括第一塑料板、第二塑料板、第三塑料板和第四塑料板，所述第一塑料板、第一减震垫、第二塑料板、盖体、静压舱体、第三塑料板、第二减震垫和第四塑料板依次粘贴固定。通过第一塑料板和第二塑料板，将本技术惯性测量装置与其他系统设备粘贴固定，从而使静压舱室处于水平悬浮状态。盖体连接在降压舱体上，使侧壁静压孔与底壁静压孔相通；盖体与静压舱体粘贴密封，盖体上部、静压舱体底部分别粘贴有塑料板，并用螺丝加以固定密封，形成紧密的空腔，保证外部气体只能由侧面静压孔进入到静压舱内。进一步的，所述的惯性测量装置还包括壳体，所述减振组件、传感组件和静压舱体安装在壳体内。采用上述技术方案，包括以下有益效果：本技术多层次减振系统的设计，能在实现减振的同时，有效限制位移并降低共振频率；密封静压舱的设计则在最大程度上缓冲了高速杂乱气流对测量数据的影响，进而提高了测量的准确性。同时本技术提供的用于无人飞行器的惯性测量装置结构简洁明了，安装简单，维护方便。附图说明图1为本技术实施例惯性测量装置爆炸结构图；图2为本技术实施例静压舱体仰视图；图3为本技术图2所示静压舱体A-A截面示意图；图4为本技术图2所示静压舱体俯视图；图5为本技术传感组件结构示意图。图中，1、传感组件；11、集成电路板；12、软排线；13、惯性传感器；14、气压传感器；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无人飞行器的惯性测量装置，包括传感组件(1)、减振组件(2)和静压舱体(3)，所述传感组件与所述静压舱体连接，所述减振组件分别与所述传感组件和静压舱体连接，其特征在于，所述静压舱体上设置有静压孔(31)和气体通道(32)，所述传感组件包括集成电路板(11)、软排线(12)和惯性传感器(13)，所述软排线和惯性传感器连接在所述集成电路板上，所述集成电路板与所述静压舱体连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人飞行器的惯性测量装置，包括传感组件(1)、减振组件(2)和静压舱体(3)，所述传感组件与所述静压舱体连接，所述减振组件分别与所述传感组件和静压舱体连接，其特征在于，所述静压舱体上设置有静压孔(31)和气体通道(32)，所述传感组件包括集成电路板(11)、软排线(12)和惯性传感器(13)，所述软排线和惯性传感器连接在所述集成电路板上，所述集成电路板与所述静压舱体连接。2.根据权利要求1所述的用于无人飞行器的惯性测量装置，其特征在于，所述的静压孔位于所述气体通道上；所述气体通道包括外围通道(321)、弯折通道(322)和竖直通道(323)，所述弯折通道呈蛇形分布，所述外围通道的两个端部与所述弯折通道的两个端部相连通，所述竖直通道与所述弯折通道相连通。3.根据权利要求2所述的用于无人飞行器的惯性测量装置，其特征在于，所述静压舱体内形成有空腔且分为侧壁和底壁，所述静压孔包括侧壁静压孔(311)和/或底壁静压孔(312)，所述气体通道设置于所述底壁的外表面上。4.根据权利要求3所述的用于无人飞行器的惯性测量装置，其特征在于，所述底壁静压孔贯穿所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹亮亮，高廉洁，张羽，
申请(专利权)人：上海拓攻机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31