多旋翼无人机的飞控系统和多旋翼无人机技术方案

本公开涉及一种在实现减振的同时还能兼顾自身结构可靠性的多旋翼无人机的飞控系统和多旋翼无人机，飞控系统包括：控制器单元，控制器单元包括控制器主体和壳罩，控制器主体形成有基座且适于固定于多旋翼无人机的机身或机架；传感器单元，传感器单元用于采集激励载荷频率ω信号，传感器单元与控制器单元通信连接；减振单元，减振单元由阻振件和配重块组成，传感器单元固定于配重块，配重块、阻振件和控制器主体沿纵向依次层叠并且其中相邻的两者彼此连接；以及，限位件，限位件具有弹性；限位件、配重块和阻振件位于基座和壳罩限定的封闭空间中，并沿纵向方向依次层叠且相邻两者彼此连接，限位件间隙配合在壳罩中，阻振件连接在基座上。

【技术实现步骤摘要】
多旋翼无人机的飞控系统和多旋翼无人机
本公开涉及无人机领域，具体地，涉及一种多旋翼无人机的飞控系统和多旋翼无人机。
技术介绍
飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统。无人机在飞行的过程中，飞控系统会受到各种激励载荷的作用而产生振动，这些振动会使得飞控系统中的元器件松动甚至损坏，从而影响飞控系统的性能，这会使得无人机的飞行变得不可控，甚至发生炸机现象。例如，对于多旋翼无人机来说，激励载荷包括旋翼激励载荷、发动机和电机等的激励载荷以及外界飞行环境中所施加的激励载荷等。其中，旋翼激励载荷所引起的高频振动是飞控系统所受到的高频振动中的主要部分。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种多旋翼无人机的飞控系统，该飞控系统在实现减振的同时还能够保证其自身结构可靠性。为了实现上述目的，本公开提供一种多旋翼无人机的飞控系统，所述飞控系统包括：控制器单元，该控制器单元包括控制器主体和壳罩，所述控制器主体形成有基座且适于固定于所述多旋翼无人机的机身或机架；传感器单元，该传感器单元用于采集激励载荷频率ω信号，所述传感器单元与所述控制器单元通信连接；减振单元，所述减振单元由阻振件和配重块组成，所述传感器单元固定于所述配重块，所述配重块、所述阻振件和所述控制器主体沿纵向依次层叠并且其中相邻的两者彼此连接；以及，限位件，所述限位件具有弹性；其中，所述限位件、所述配重块和所述阻振件位于所述基座和所述壳罩限定的封闭空间中，并沿所述纵向方向依次层叠且相邻两者彼此连接，所述限位件间隙配合在所述壳罩中，所述阻振件连接在所述基座上。可选地，所述限位件构造为由泡棉材料制成的隔垫，所述泡棉材料的刚度和阻尼比均小于所述阻振件。可选地，所述壳罩的内侧壁形成有环形的内台阶结构，该内台阶结构包括彼此成角度的内台面和内阶面，所述内台面界定所述壳罩的大内径部分和小内径部分，所述内阶面对应于所述小内径部分，并且所述内阶面与所述壳罩的内顶壁连接以围成限位槽，所述限位件的一部分间隙配合地容纳在所述限位槽中；所述基座形成有容纳槽，所述阻振件部分地过盈配合于所述容纳槽中，并且所述阻振件的第二连接面粘接于所述容纳槽的底壁。可选地，所述传感器单元包括PCB板和传感器组件，所述PCB板具有正面和反面，所述传感器组件固定于所述PCB板的正面，所述PCB板与所述控制器单元通信连接，所述PCB板固定于所述配重块，其中，所述PCB板的横向尺寸小于所述配重块的横向尺寸，所述配重块的横向尺寸小于所述阻振件的横向尺寸且小于所述限位件的横向尺寸。可选地，所述配重块具有彼此相对的第一固定面和第二固定面，所述限位件粘接于所述第一固定面，所述PCB板的正面与所述配重块的第二固定面相贴合并通过紧固件彼此连接，所述配重块的第二固定面与所述阻振件的第一连接面粘接。可选地，所述配重块的中心开设有第一避让孔，所述限位件的中心开设有第二避让孔，所述传感器组件位于所述配重块的第一避让孔中，或者所述传感器组件穿过所述第一避让孔且位于所述第二避让孔中。可选地，所述阻振件形成有第三避让孔，所述容纳槽的底壁开设有第四避让孔，所述PCB板位于所述第三避让孔中，所述第三避让孔和第四避让孔适于供连接所述PCB板和所述控制器主体之间的导线穿过。可选地，所述基座的基座外周面上形成有环形的外台阶结构，该外台阶结构包括彼此成角度的外台面和外阶面，所述外阶面伸入到所述壳罩的罩口中，并且所述壳罩的罩口端面抵接于所述外台面，所述壳罩的罩口内壁面贴合于所述外阶面。可选地，所述外台面与所述罩口端面相粘接，所述外阶面与所述罩口内壁面相粘接。根据本公开的第二个方面，提供一种多旋翼无人机，所述多旋翼无人机包括如上所述的多旋翼无人机的飞控系统。通过上述技术方案，在本公开提供的多旋翼无人机的飞控系统中，当低频激励经由控制器主体传递给阻振件时，通过阻振件与配重块的配合能够吸收部分振动能量，从而避免飞控系统中的零部件引振动而发生松动甚至掉落，同时也能够有效地降低甚至避免电器元件性能上受到的损害。从结构上来说，在基座和壳罩提供的封闭空间中，由限位件、配重块和阻振件以及固定在配重块上的传感器单元组成一个整体结构，该整体结构在下端通过阻振件固定于基座，在上端通过限位件与壳罩间隙配合，上述的整体结构在上侧和下侧通过这种配合结构能够获得更好的稳定性，由此也能够保证减振单元的稳定性。基于此，本公开提供的多旋翼无人机包括了上述飞控系统，可以平稳地飞行，并且做出敏捷的反应。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是根据本公开提供的多旋翼无人机的飞控系统的一种实施例的立体示意图；图2是根据本公开提供的多旋翼无人机的飞控系统的一种实施例的立体爆炸示意图；图3是根据本公开提供的多旋翼无人机的飞控系统的一种实施例的俯视示意图；图4是沿图3中A-A线的剖视示意图；图5是沿图3中A-A线的剖切的剖视爆炸示意图；图6是沿图3中B-B线的剖视示意图；图7是沿图3中B-B线的剖切的剖视爆炸示意图；图8是根据本公开提供的多旋翼无人机的飞控系统的一种实施例下的振动曲线图。附图标记说明1-控制器单元，11-控制器主体，12-基座，120-容纳槽，121-第四避让孔，122-底壁，123-外台面，124-外阶面，125-基座外周面，13-壳罩，130-内顶壁，131-罩口端面，132-罩口内壁面，133-内台面，134-内阶面，135-壳罩外周面；2-PCB板，21-正面，22-反面；3-阻振件，30-第三避让孔，31-第一连接面，32-第二连接面，33-第一外周面；4-配重块，40-第一避让孔，41-第一固定面，42-第二固定面；5-限位件，50-第二避让孔，51-第一配合面，52-第二配合面，53-第二外周面。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图中图面上的上、下，当无人机处于飞行状态时，“上、下”是指重力方向上的上、下，“内、外”是指相对于各部件自身轮廓而言的内、外。此外，在本公开中使用的序词“第一”、“第二”仅用于区分不同的要素并不指代顺序性和重要性。根据本公开的具体实施方式，提供一种多旋翼无人机的飞控系统，包括：传感器单元，该传感器单元用于采集激励载荷频率ω信号，所述传感器单元所采集的信号包括低频信号和高频信号，所述低频信号为所述飞控系统所需的控制信号，所述高频信号包括所述多旋翼无人机的旋翼施加给所述飞控系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼无人机的飞控系统，其特征在于，所述飞控系统包括：/n控制器单元(1)，该控制器单元(1)包括控制器主体(11)和壳罩(13)，所述控制器主体(11)形成有基座(12)且适于固定于所述多旋翼无人机的机身或机架；/n传感器单元，该传感器单元用于采集激励载荷频率信号，所述传感器单元与所述控制器单元(1)通信连接；/n减振单元，所述减振单元由阻振件(3)和配重块(4)组成，所述传感器单元固定于所述配重块(4)，所述配重块(4)、所述阻振件(3)和所述控制器主体(11)沿纵向依次层叠并且其中相邻的两者彼此连接；以及，/n限位件(5)，所述限位件(5)具有弹性；/n其中，所述限位件(5)、所述配重块(4)和所述阻振件(3)位于所述基座(12)和所述壳罩(13)限定的封闭空间中，并沿所述纵向方向依次层叠且相邻两者彼此连接，所述限位件(5)间隙配合在所述壳罩(13)中，所述阻振件(3)连接在所述基座(12)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人机的飞控系统，其特征在于，所述飞控系统包括：
控制器单元(1)，该控制器单元(1)包括控制器主体(11)和壳罩(13)，所述控制器主体(11)形成有基座(12)且适于固定于所述多旋翼无人机的机身或机架；
传感器单元，该传感器单元用于采集激励载荷频率信号，所述传感器单元与所述控制器单元(1)通信连接；
减振单元，所述减振单元由阻振件(3)和配重块(4)组成，所述传感器单元固定于所述配重块(4)，所述配重块(4)、所述阻振件(3)和所述控制器主体(11)沿纵向依次层叠并且其中相邻的两者彼此连接；以及，
限位件(5)，所述限位件(5)具有弹性；
其中，所述限位件(5)、所述配重块(4)和所述阻振件(3)位于所述基座(12)和所述壳罩(13)限定的封闭空间中，并沿所述纵向方向依次层叠且相邻两者彼此连接，所述限位件(5)间隙配合在所述壳罩(13)中，所述阻振件(3)连接在所述基座(12)上。


2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机的飞控系统，其特征在于，所述限位件(5)构造为由泡棉材料制成的隔垫，所述泡棉材料的刚度和阻尼比均小于所述阻振件(3)。


3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机的飞控系统，其特征在于，所述壳罩(13)的内侧壁形成有环形的内台阶结构，该内台阶结构包括彼此成角度的内台面(133)和内阶面(134)，所述内台面(133)界定所述壳罩(13)的大内径部分和小内径部分，所述内阶面(134)对应于所述小内径部分，并且所述内阶面与所述壳罩(13)的内顶壁(130)连接以围成限位槽，所述限位件(5)的一部分间隙配合地容纳在所述限位槽中；
所述基座(12)形成有容纳槽(120)，所述阻振件(3)部分地过盈配合于所述容纳槽(120)中，并且所述阻振件(3)的第二连接面(32)粘接于所述容纳槽(120)的底壁(122)。


4.根据权利要求3所述的多旋翼无人机的飞控系统，其特征在于，所述传感器单元包括PCB板(2)和传感器组件，所述PCB板(2)具有正面(21)和反面(22)，所述传感器组件固定于所述PCB板(2)的正面(21)，所述PCB板(2)与所述控制器单元(1)通信连接，所述PCB板(2)固定于所述配重块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振凯，周东岳，唐河森，刘金来，郜奥林，马聪，卢鹏，孙恒盛，闫波，姜欣宏，
申请(专利权)人：北京二郎神科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11