[發明專利]一種慣性測量裝置及無人飛行器

有效

• 申請號: 201710292749.1
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106871895B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 尹亮亮;高廉潔;李少斌;張羽
• 申請（專利權）人: 上海拓攻機器人有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

本發明屬于無人機技術領域，公開了一種慣性測量裝置，包括外殼，安裝在外殼內的傳感組件和減震組件，傳感組件包括集成電路板以及連接于集成電路板的慣性傳感器和氣壓傳感器；減震組件包括依次連接的第一減震墊、第一增重塊、第二增重塊和第二減震墊，第一增重塊和第二增重塊之間形成有放置集成電路板的容置腔，第一增重塊上設有容納慣性傳感器的容納腔以及容納氣壓傳感器且連通于外界的氣壓倉。通過在第一增重塊上設置容納腔和氣壓倉，一方面能夠提供慣性傳感器和氣壓傳感器的放置空間，使整個慣性測量裝置集成化程度更高，另一方面能夠減少外界因素對慣性傳感器和氣壓傳感器的測量干擾，提高了慣性測量裝置測量的準確性。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體涉及一種慣性測量裝置及無人飛行器。

背景技術

慣性測量裝置是無人飛行器控制系統中的核心模塊，通過對慣性傳感器和氣壓傳感器所測得的數據進行分析，可以獲得無人飛行器的姿態信息及位置信息，從而實現完全自我導航。

在無人機飛行器領域，慣性測量裝置運行中面臨的主要力學環境是無人機劇烈的隨機震動，震動不僅會使慣性測量裝置測量時輸出信號噪聲較大，造成數據失真，降低測量準確性，而且容易引起電子元器件損壞。

另外，在無人飛行器飛行過程中，由于機動速度高，高度落差大，飛行環境中的高速雜亂氣流對設于慣性測量裝置內的氣壓傳感器造成干擾，容易導致氣壓傳感器的測量數據產生波動乃至嚴重偏差。

雖然現有技術中針對上述問題對慣性測量裝置進行了大量改進，但是仍然存在以下問題：(1)現有慣性測量裝置的體積、重量依舊較大，而且集成度不高，難以既保證慣性測量裝置整體重量小，又保證結構的強度和剛度滿足實際需要；(2)僅僅通過對設有慣性傳感器的集成電路板進行位移的限定，來減小震動頻率對慣性傳感器的影響，減震效果不佳，難以保證飛行器穩定可靠運行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種慣性測量裝置及無人飛行器，以解決現有慣性測量裝置存在的集成度不高、減震效果不佳以及測量易受影響的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種慣性測量裝置，包括外殼、安裝在外殼內的傳感組件和減震組件，

所述傳感組件包括集成電路板以及連接于集成電路板的慣性傳感器和氣壓傳感器；

所述減震組件包括由上到下依次連接的第一減震墊、第一增重塊、第二增重塊和第二減震墊，所述第一增重塊和第二增重塊之間形成有放置集成電路板的容置腔，所述第一增重塊上設有容納慣性傳感器的容納腔以及容納所述氣壓傳感器且連通于外界的氣壓倉。

通過依次設置的第一減震墊、第一增重塊、第二增重塊和第二減震墊，能夠減小震動，將集成電路板放置在第一增重塊和第二增重塊形成的容置腔內，并將慣性傳感器放置在容納腔內，將氣壓傳感器放置在氣壓倉內，能夠減少震動對慣性傳感器的影響以及高速雜亂氣流對氣壓傳感器的干擾，提高兩者的測量精度。

作為優選，所述第一增重塊頂面上設有呈封閉結構且與外界連通的氣流通道，所述第一增重塊上設有連通所述氣流通道和氣壓倉的靜壓孔。

通過靜壓孔和氣流通道的設置，能夠更加快速的使氣壓倉內部氣壓與外部氣壓保持一致，有效緩沖隔離震動，同時緩沖了高速雜亂氣流，提高了氣壓傳感器測量的穩定性。

作為優選，所述氣流通道包括T形通道、對稱的連通于T形通道的內圍通道，每個內圍通道均連通有外圍通道，所述外圍通道設有進氣口，兩個外圍通道之間相互連通，所述靜壓孔對稱連通在T形通道的兩側。

作為優選，所述T形通道包括橫向通道以及連通于橫向通道中間位置處的豎向通道，所述靜壓孔對稱的連通在橫向通道的兩端，所述內圍通道對稱的連通于豎向通道。