[发明专利]用于旋翼无人飞机的导航电子卡支承件

说明书

本发明涉及一种用于旋翼无人飞机的导航电子卡支承件。

本发明提供一种在无线电控制玩具领域中尤其有益的装置，其适于孩子们尤其在室内环境中、例如在住宅或公寓的房间内使用。

在本文使用的“旋转翼无人飞机”表示已知的全部类型的直升机，也就是传统的具有反转矩旋翼的单旋翼类型、香蕉型双旋翼串联类型、具有对转同轴旋翼的Kamof类型以及具有四个固定桨距旋翼的四螺旋桨或四旋翼类型等等。

在四螺旋桨类型无人直升机中，例如，旋翼由四个推进组构成，每个推进组包括通过用于降低电机通常很高的旋转速度的减速系统而由电机驱动的推进器。

每个推进组的驱动电机包括接收控制信号的电子卡，这些控制信号基于飞行参数而通过整个推进组共用的单个导航电子卡建立。

从结构的角度来看，刚刚提出的功能元件通过包括根据正方形构造布置在一起的四个圆形框架的壳体承载，并且推进组设置在壳体的中部。

壳体的圆形框架围绕中心主体结构组建，在其中设置有用于容纳导航电子卡和电池的外壳，该电池用于为推进组驱动电机以及相关联的控制电子卡、还有导航电子卡提供电流。

布置在圆形框架中心的推进组通过管件、例如由碳制成的管件机械地连接到壳体的主体结构。一方面用于驱动电机之间的电连接而另一方面用于电池和导航电子卡之间的电连接所需要的导线设置在碳管内部。最后，需要特别指出的是无人飞机的导航电子卡包括用于提供关于无人飞机的轨迹、速度、高度等等信息的导航传感器。导航传感器可以由惯性单元、加速度计、速度陀螺仪等制成。

导航电子卡机械地连接到无人飞机的主体结构，并且主体结构自身通过碳管机械地连接到推进组，可以理解的是由导航电子卡所承载的导航传感器，在无人飞机的运行过程中会受到由推进组所产生的机械振动的影响。进一步的，导航传感器天生对振动很敏感。这就导致由振动产生的传感器读数误差会致使无人飞机产生严重的机能障碍。

US2004/0150144A1描述了一种包括导航电子卡以及用于固定在外壳上的支承件的装置。该支承件包括由隔离器形成的机械交界部，其中隔音器由吸收机械振动的弹性体材料制成。

然而，该装置并不适合于小型的无人飞机，例如遥控控制玩具，小型无人飞行会经受机械振动，考虑到推进组和需要保护的导航传感器很接近，其对于机械振动的过滤比较困难。

为了克服这种困难，可以使用低通数字滤波器，该低通数字滤波器施加在向下游传递到导航传感器的信号上，以便取消由于机械振动而需要的部件。然而，这种过程具有过于复杂的缺点，耽误了无人飞机的移动并且由于低通滤波导致相关信息的丢失。

因此，本发明的一个目的是提供一种导航电子卡支承件，其允许减少或者甚至消除由推进组产生的错误振动对于导航传感器的运行产生的影响，并且不存在由于低通滤波器而产生的相关缺点。

本发明的目标通过上面提到的US2004/0150144A1中公开的用于通常类型的旋翼无人飞机的导航支承件来实现，即该导航支承件包括导航电子卡和用于该电子卡的支承件，且该支承件固定到外壳上。该支承件包括与外壳的机械交界部，该机械交界部由吸收机械振动的材料制成。

插入到导航电子卡和外壳之间的吸收机械交界部尤其设置在无人飞机的主体结构上，这允许使导航传感器与来自推进组和在无人飞机主体结构上所接收的机械振动隔离开。

本发明有代表性地，上面提到的装置包括：用于将支承件固定于外壳的固定部分，所述固定部分承载机械交界部，其中机械交界部的形状为环形并且附连到设置在外壳中的相应环形肩部上；至少一个连接腿部，该至少一个连接腿部承载导航电子卡并且在一端处自由地安装在固定部分；已经用于为无人飞机供电的电池，该电池容纳在支承件内并且固定到位于外壳中的支承件的固定部分上。

由此，导航电子卡通过至少一个连接腿部被挂在固定部分上，与无人飞机的振动部分没有任何直接的机械接触。经由固定部分到达导航电子卡的唯一振动通过吸收机械交界部被消除。

进而，由于为无人飞机供给电流的电池是系统中较重的部件，有利的是可以通过将电池放置在壳体中的某个位置上以利用它的惯性来进一步限制传递到导航电子卡的振动。通过这种方式，电池通过限制非悬挂的静负载而变成抗振动系统的一部分。

进而，可以看到对于错误振动的消除在导航传感器的上游执行，以使得由导航传感器产生的信号不需要在下游进行特定的处理，例如采用低通滤波器，也就不存在与低通滤波器相关的全部缺点。