[实用新型]六自由度无人直升机机载设备被动减震装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无人直升机领域，特别涉及一种六自由度机载设备被动减震装置。

背景技术

无人直升机上的机载电子设备，例如飞行控制和传感器是无人直升机飞行控制的关键部件，包括速度传感器、陀螺仪、空压计、GPS、摄像头等。机载设备是根据传感器的信号对无人直升机进行飞行控制、保证无人直升机数据采集、识别、传输的准确性是机载设备的基本要求，这就对无人直升机上电子设备的安装提出了更高的要求。

无人直升机上各种机载设备的安装主要是刚性接触，如传感器、飞行控制器等都是极其敏感性设备，当无人直升机在空中飞行过程中由于桨叶运动、发动机或受到气流冲击影响，会导致飞机持续不断摇摆震动，而机载设备与无人之间的安装连接没有缓冲余地。另外，由于机载设备普遍矫情，在飞行中自身晃动惯性大，这种震动和冲击力必然施加到机载设备上，加大对机载设备的震动干扰，这就难以保证机载设备测量与控制的准确性。例如，对于航拍摄像头来说，震动会使实时回传的航拍图像失真，也会对摄像头造成损坏，缩短其使用寿命；对于飞行控制来说，震动会使传感器接收与传输的信号误差放大，飞行控制器做出错误指令，导致飞机坠毁。针对这个问题，有厂家在机载设备与固定支架之间设置软垫，降低了机载设备的振动，这在一定程度上改善了由于振动引起的传感器信号错误问题，但这种采用软垫的方式对很多长安其的使用有负面影响，如在这种软垫上，陀螺仪实际值的稳定需要一定时间，传输到飞行控制器的陀螺仪信号往往会滞后，会导致飞行控制器不能实时做出符合实际的指令。

因此，需要给无人直升机的机载设备提供可靠的减震措施。现有技术中，无人直升机的减震系统要么体积庞大、造价昂贵，要么质量很差、达不到减震要求，不能满足实际需要。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种六自由度无人直升机机载设备被动减震装置，旨在克服以上现有技术中无人直升机在飞行中产生振动导致机载设备振动以致发出错误信号问题，可自动调节至最佳减震点，避免机载设备在无人直升机受到外界干扰产生的振动损害，保证无人直升机机载设备的正常工作，同时提高机载设备的使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

一种六自由度无人直升机机载设备被动减震装置，其特殊之处在于：包括用于减震的并联机构中支腿以柔性铰链的形式产生运动的自由度，能减弱来自外界的振动，使上平台上的机载设备平稳。上平台与机载设备之间设置有两个弹性元件，弹性元件可进一步地减弱外界振动干扰。

一种六自由度无人直升机机载设备被动减震装置，其特征在于：包括一个上平台和一个下平台；还包括三组柔性球链-伸缩杆-虎克铰组件；三组柔性球链-伸缩杆-虎克铰组件沿上、下平台中心连线呈沿中心对称方式分布；每组柔性球链-伸缩杆-虎克铰组件均包括完全一样的第一柔性球链和第二柔性伸缩杆，完全一样的第一柔性伸缩杆和第二柔性球链，完全一样的第一柔性虎克铰和第二柔性虎克铰；其中第一柔性伸缩杆分别通过第一柔性球链和第一柔性虎克铰与上、下平台铰接，第二柔性伸缩杆分别通过第二柔性球链和第二柔性虎克铰与上、下平台铰接；第一柔性球链和第二柔性伸缩杆到上平台中心的距离相等，上平台上第一柔性球链和第二柔性球链之间的夹角α为0°～120°；第一柔性虎克铰和第二柔性虎克铰到下平台的距离相等，下平台上第一柔性虎克铰和第二柔性虎克铰之间的夹角β为0°～120°。6根柔性伸缩杆沿圆周均匀对称地分布，伸缩杆与上、下平台之间通过柔性铰链与柔性虎克铰连接，使得自下平台的多自由度的扰动振动转变为六个独立的单方向线振动，然后通过柔性单元衰减振动。

根据权利要求1所述的六自由度无人直升机机载设备被动减震装置，其特征在于：上述夹角α为30°，夹角β为90°；上述第一柔性球链到上平台中心的距离，第一柔性虎克铰到下平台中心的距离，第一柔性伸缩杆长度，三者的比值为：1:1.42:1。这样的结构布局使得减震装置耦合性最低且避免了力奇异性，也使得减震装置的减震性能最佳。

根据权利要求1所述的六自由度无人直升机机载设备被动减震装置，其特征在于：上平台俯视图为八边形，中间具有圆孔；下平台为圆环。在上、下平台中间打圆孔是为了在不影响装置性能的前提下，尽可能地减震装置的重量，也使得装置更美观。

根据权利要求1所述的六自由度无人直升机机载设备被动减震装置，其特征在于：上平台上具有安装机载设备的凸台。凸台的设计使得机载设备之间接触面少，方便机载设备的安装与拆卸。

附图说明

图1为本实用新型的完整结构图；

图2为去掉基座支撑板的结构图；