[实用新型]一种无人机的减震结构

说明书

本实用新型公开了一种无人机的减震结构，包括若干套减震构件、安装板和蓄电池，所述的每套减震构件由弹簧I、弹簧II、支撑杆、套筒和橡胶减震球组成。本实用新型能够解决现有技术中增加配重减少无人机航时，减震结构设计复杂及对环境的宽适应性差的问题。

技术领域

本实用新型涉及机械设计技术领域，尤其涉及一种无人机的减震结构，具体涉及一种无人机光电成像载荷的减震结构。

背景技术

多旋翼无人机是一种具有三个及以上旋翼轴的无人飞行器，由于多旋翼无人机具有：体积小、重量轻、可悬停、操控方便等优点。近年来，其在航拍领域发展迅猛，为了能延长多旋翼无人机在空中的工作时间，在同样视频成像质量下，使用更轻、更小的载荷就成为了无人机整机厂商的首选。但多个螺旋桨同时工作时，会给多旋翼无人机机体带来高频震动，震动通过机体传递到其携带的光电成像载荷上，导致载荷所呈现出来的视频画面会出现质量降低、果冻、甚至严重变形等问题，使得用户难以识别视频画面中的内容。

载荷越轻小，对无人机的减震系统提出的要求越高,在减震系统不能满足需要的条件下，为了满足光电成像载荷在画面质量上的要求，大多数采用在光电成像载荷上增加配重的办法，但这种方法直接导致无人机在空中工作时间的减少。

为了提升机载光电载荷的成像质量，无人机厂商大多采取如下两种减震方式：

第一种，通过对视频图像的处理，实现电子防抖的方式。

电子防抖主要指的是在相机上采用强制提高CCD感光参数，同时加快快门，并针对CCD上取得的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿的防抖。但电子防抖实际上是一种通过降低画质来补偿抖动的技术，而且普遍效果较差，因此现有无人机厂商只是将其作为辅助手段使用。

第二种，采用机械减震结构，实现物理隔振的方式。

在减震系统中控制震动及其传递的三个基本因素是：减震器的刚度、阻尼以及减震系统的质量。他们对于系统隔振的影响如下：

刚度：在隔震区起主要作用，一般而言，在隔震区，刚度越大，系统固有频率越高，隔震效果越差；刚度越小，系统固有频率越低，隔震效果越好。

阻尼：在震动放大区起主要作用，高阻尼可以有效降低震动放大区内的震幅。

质量：质量影响隔震系统的固有频率，质量越大，固有频率越低，隔震效果越好。

所以，根据减震方式不同机械减震又可以分为：为载荷配置减震器减震，和为载荷增加配重减震两种方式。

1、通过给光电成像载荷配置减震器的方式。

此种方式是通过在光电载荷与无人机机体之间安装弹性体连接，缓冲或减轻冲击作用于光电载荷上，并防止设备在冲击过载或线性加速度过载作用下与相邻构件相碰撞，过滤从机体传导而来的震动。这种方式在设计合理的情况下，可以提现良好的减震效果，因此被绝大多数厂商所采用。比较常见的减震器包括：橡胶减震球和减震弹簧两类。其中橡胶减震球可以对高频震动进行过滤，而减震弹簧则可以利用其形变较大的优势，对低频大幅震动起到减震作用。

此种方式，结构设计虽然相对简单，但在减震器的选择方面，由于大多数无人机厂商都没有足够的技术条件，获取在飞行过程中的无人机机体震动频率与幅度，只能凭借以往设计经验，选择市场上的现货减震器进行光电载荷减震结构的设计。这样虽然成本较低，但整机厂商却只能通过调整减震器型号、数量和安装位置来改善减震性能，提升其过滤震动的能力。这样做缺乏理论验证，需要通过长期测试、并多次修改减震结构设计，且此种方式对外部环境的宽动态适应性较小，难以对高频和低频震动均起到良好的减震效果，且一旦遇有大风等令机身震动频率或幅度发生较大改变的情况，就会出现减震效果降低的问题。

2、为载荷增加配重的方式。