一种IMU减震装置论文和设计

全文摘要

本实用新型提供了一种IMU减震装置，涉及惯性导航技术领域，解决了现有IMU减震装置通过弹性机构的伸缩变形来吸收震动的方式减震效果有限的技术问题。该装置包括壳体、IMU电路板、阻尼减震球和减震支撑板，所述IMU电路板通过所述阻尼减震球固定于所述减震支撑板上，所述减震支撑板设置于所述壳体上；其中，所述阻尼减震球包括减震球体和填充于所述减震球体内的减震液。含有减震液的阻尼减震球在遇震动时除了减震球体的减震作用，减震液也能吸收震动，衰减通过减震支撑板传递至IMU电路板的震动，尤其降低了共振现象的产生概率，与现有仅通过弹性机构的伸缩变形来吸收震动的方式相比大大提高了减震效果，更有效地降低了震动对IMU的干扰。

主设计要求

1.一种IMU减震装置，其特征在于，包括壳体、IMU电路板、阻尼减震球和减震支撑板，所述IMU电路板通过所述阻尼减震球固定于所述减震支撑板上，所述减震支撑板设置于所述壳体上；其中，所述阻尼减震球包括减震球体和填充于所述减震球体内的减震液。

设计方案

2.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述减震液为阻尼油。

3.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述减震液为水或含水的粘稠混合物质。

4.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述减震球体采用弹性材质制造。

5.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述阻尼减震球的数量为多个，且多个所述阻尼减震球均布于所述IMU电路板和所述减震支撑板之间。

6.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述壳体包括第一收容外壳和第二收容外壳，所述第一收容外壳与所述第二收容外壳之间形成容置腔，所述减震支撑板设置于所述第一收容外壳或所述第二收容外壳上，且所述IMU电路板、所述阻尼减震球以及所述减震支撑板均位于所述容置腔内。

7.根据权利要求1-6任一所述的IMU减震装置，其特征在于，还包括降振负重块，所述降振负重块固定于所述IMU电路板上。

8.根据权利要求7所述的IMU减震装置，其特征在于，所述降振负重块固接于所述IMU电路板的上侧或下侧。

9.根据权利要求7所述的IMU减震装置，其特征在于，所述降振负重块的材质为铅、铁、钢、铜、尼龙或塑料。

10.根据权利要求1所述的IMU减震装置，其特征在于，所述IMU为陀螺仪、加速度计或磁力计。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及惯性导航技术领域，尤其是涉及一种IMU减震装置。

背景技术

IMU(Inertial measurement unit)是惯性测量单元的简称，嵌入无人驾驶系统，广泛用于机器人、无人机、无人车、无人船、水下无人机、火箭及航天器等。IMU的数据精度及准确度直接影响无人驾驶系统的性能，为了降低无人驾驶设备的动力系统及其他外界因素的震动对IMU造成的干扰，需要设计IMU减震装置。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有IMU减震装置的减震机构多采用弹性机构，通过弹性机构的伸缩变形来吸收震动，减震效果有限，减震效果不够理想。

此外，现有IMU减震装置的减震机构一般设置于飞控外壳的外侧，当遇到剧烈震动时减震机构产生较大幅度的摇摆，易导致减震机构损坏甚至失效，直接影响IMU的数据精度及准确度，进而影响无人驾驶系统的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效的IMU减震装置，以解决现有技术中存在的通过弹性机构的伸缩变形来吸收震动的方式减震效果有限的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种IMU减震装置，包括壳体、IMU电路板、阻尼减震球和减震支撑板，所述IMU电路板通过所述阻尼减震球固定于所述减震支撑板上，所述减震支撑板设置于所述壳体上；其中，所述阻尼减震球包括减震球体和填充于所述减震球体内的减震液。

可选地，所述减震液为阻尼油。

可选地，所述减震液为水或含水的粘稠混合物质。

可选地，所述减震球体采用弹性材质制造。

可选地，所述减震球体的材质为硅胶或橡胶。

可选地，所述阻尼减震球的数量为多个，且多个所述阻尼减震球均布于所述IMU电路板和所述减震支撑板之间。

可选地，所述壳体包括第一收容外壳和第二收容外壳，所述第一收容外壳与所述第二收容外壳之间形成容置腔，所述减震支撑板设置于所述第一收容外壳或所述第二收容外壳上，且所述IMU电路板、所述阻尼减震球以及所述减震支撑板均位于所述容置腔内。

可选地，还包括降振负重块，所述降振负重块固定于所述IMU电路板上。

可选地，所述降振负重块固接于所述IMU电路板的上侧或下侧。

可选地，所述降振负重块的材质为铅、铁、钢、铜、尼龙或塑料。

可选地，所述IMU为陀螺仪、加速度计或磁力计。

可选地，所述IMU电路板上开设有第一安装孔，所述减震支撑板上开设有第二安装孔，所述阻尼减震球的两端分别固定于所述第一安装孔和所述第二安装孔。

可选地，所述IMU电路板为多边形。

可选地，所述减震支撑板为多边形。

本实用新型提供的一种IMU减震装置，含有减震液的阻尼减震球在遇震动时除了减震球体的减震作用，减震液也能吸收震动，衰减通过减震支撑板传递至IMU电路板的震动，尤其降低了共振现象的产生概率，与现有仅通过弹性机构的伸缩变形来吸收震动的方式相比大大提高了减震效果，更有效地降低了震动对IMU的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种用于无人机的IMU减震装置的结构示意图；

图2是图1中第一收容外壳与第二收容外壳扣合后的外观示意图。

图中10、IMU减震装置总体；101、第二收容外壳；102、第一收容外壳；103、第一收容外壳螺丝安装孔；104、螺杆；20、IMU电路板；201、IMU；202、降振负重块；203、阻尼减震球安装孔；30、阻尼减震球；301、阻尼减震球的第一固定端；302、阻尼减震球的球形体，内含液态物质；303、减震球的第二固定端；40、减震支撑板；401、阻尼减震球安装孔；402、支撑板螺丝安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种IMU减震装置，包括壳体、IMU电路板20、阻尼减震球30和减震支撑板40，IMU电路板20通过阻尼减震球30固定于减震支撑板40上，减震支撑板40设置于壳体上；其中，阻尼减震球30包括减震球体和填充于减震球体内的减震液。

含有减震液的阻尼减震球30在遇震动时除了减震球体的减震作用，减震液也能吸收震动，衰减通过减震支撑板40传递至IMU的震动，尤其降低了共振现象的产生概率，与现有仅通过弹性机构的伸缩变形来吸收震动的方式相比大大提高了减震效果，更有效地降低了震动对IMU的干扰。

作为可选地实施方式，减震液为阻尼油。

用流动性和粘稠度均适合的阻尼油作为填充减震球体的减震液，吸收震动效果好。

作为可选地实施方式，减震液为水或含水的粘稠混合物质。

减震液可采用水或含水的粘稠混合物质，成本低，且能起到较好的减震作用，降低外界震对IMU造成的干扰。

作为可选地实施方式，减震球体采用弹性材质制造。

减震球体采用弹性材质制造，减震球体本身也能很好地起到衰减震动的效果，保证好较优良的减震效果。

常用减震球体的材质为硅胶和橡胶，弹性佳，成本也较低。

作为可选地实施方式，阻尼减震球30的数量为多个，且多个阻尼减震球30均布于IMU电路板20和减震支撑板40之间。

用多个均布于IMU电路板20和减震支撑板40之间的阻尼减震球30进行减震，减震可靠性高，各方向减震一致性好。

作为可选地实施方式，壳体包括第一收容外壳102和第二收容外壳101，第一收容外壳102与第二收容外壳101之间形成容置腔，减震支撑板40设置于第一收容外壳102或第二收容外壳101上，且IMU电路板20、阻尼减震球30以及减震支撑板40均位于容置腔内。

阻尼减震球30设置于飞控的壳体形成的容置腔内，在遇到剧烈震动时，第一收容外壳102和\/或第二收容外壳101对减震机构起到限位作用，防止减震机构剧烈摇摆，减震机构不易损坏和失效，保证了IMU的数据精度及准确度，从而确保了无人驾驶系统的可靠稳定运行。

作为可选地实施方式，IMU减震装置还包括降振负重块202，降振负重块202固定于IMU电路板20上。

通过增加降振负重块202，同样震动能量的情况下能够有效降低振幅，更有利于震动能量的衰减。

阻尼减震球30与降振负重块202结合的机械减震系统，更能有效降低震动的幅度，从而使IMU数据更稳定可靠。

作为可选地实施方式，降振负重块202固接于IMU电路板20的上侧或下侧。

可根据安装空间和具体情况选定降振负重块202的安装位置。

作为可选地实施方式，降振负重块202的材质为铅、铁、钢、铜、尼龙或塑料。

降振负重块202的材质可为铅、铁、钢、铜、尼龙或塑料，根据减震需要和IMU的抗干扰要求来选择和搭配。

作为可选地实施方式，IMU为陀螺仪、加速度计或磁力计。

如图1和图2所示，在一种用于无人机的IMU减震装置中，IMU减震装置包括第二收容外壳101、IMU电路板20、阻尼减震球30、降振负重块202、减震支撑板40和第一收容外壳102。收容外壳会固定到无人驾驶系统的机械结构中，当震动传到第二收容外壳101或第一收容外壳102后到达减震支撑板40，与支撑板接触的，内含液态物质的阻尼减震球30与降振负重块202组成的阻尼机械系统，更加有效的降低到达IMU的震动。嵌入这种减震结构的IMU的无人驾驶设备性能会更加优秀和稳定。

含有减震液的阻尼减震球30与降振负重块202构建的阻尼减震机械系统，更能有效降低震动对IMU干扰的；IMU电路板20、阻尼减震球30、降振负重块202以及减震支撑板40组成的减震机构设置于飞控外壳形成的容置腔内，在遇到剧烈震动时，收容外壳对减震机构起到限位作用，防止减震机构剧烈摇摆，减震机构不易损坏和失效，保证了IMU的数据精度及准确度，从而确保了无人驾驶系统的可靠稳定运行。

如图1所示，IMU电路板20的形状为长方形，在电路板20的四个角分别开设有圆形通孔。阻尼减震球30中间球形体内含液体物质，两头有较细的颈部，阻尼减震球30的第一固定端、阻尼减震球30的第二固定端与阻尼减震球30的中间区域之间均具有颈部。IMU电路板20的通孔直径与颈部的外径相适配，这样，阻尼减震球30的颈部可以卡在电路板20的通孔内。同理，阻尼减震球30另一端的颈部可以卡在减震支撑板40的通孔内。

减震支撑板40上使用四个阻尼减震球30连接IMU电路板20，在减震支撑板40的底侧，四个角落分别有一个螺丝孔。

第二收容外壳101的底部四个角落分别有一个螺丝孔，第一收容外壳102内部四个角落分别有一个螺纹孔，四个螺丝将一收容外壳、第二收容外壳101与减震支撑板40固定在一起。

最后，第二收容外壳101与第一收容外壳102闭合形成如图2所示的一个整体。

由于IMU所在的电路板20的尺寸小于减震支撑板40，则IMU电路板20不会与收容外壳接触。

IMU所涉及的传感器包括但不限于陀螺仪、加速度传感器、地磁传感器气压计和GPS。

收容外壳整体固定到设备中去，内部构建的阻尼减震机械系统，能使到达IMU电路板20的震动更加有效降低，使IMU输出的数据更精确和稳定，让使用到此减震装置的无人机飞行的更加平稳，操控更加精准，提高飞行安全。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

设计图

一种IMU减震装置论文和设计

一种IMU减震装置论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢