寻北机构及惯性检测装置的制作方法

本申请涉及测量领域，具体而言，涉及一种寻北机构及惯性检测装置。

背景技术：

现有的寻北仪一般采用电机直接与惯性测量单元直接联接方式，进而通过电机的转动角度带动惯性测量单元，然后通过解析惯性测量单元在多个不同位置数据，得出真北方向，然而该方式的寻北精度受限于电机精度；即当电机精度不足时，会造成解析出的寻北精度偏低。

技术实现要素：

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种惯性检测装置及寻北机构，用于提供寻北精度。

本申请第一方面提供一种寻北机构，所述寻北机构包括电机、减速器、惯性检测装置；

所述电机包括壳体和电机轴，所述电机轴的一端从所述壳体延伸出并与所述减速器的一端连接；

所述减速器包括减速器输出轴，所述减速器输出轴的另一端并所述惯性检测装置连接。

在本申请第一方面中，通过将减速器输出轴与惯性检测装置连接，可使得惯性检测装置检测的是减速器输出轴的转动角度角度，这样一来，就能够在检测与减速器输出轴连接的电机轴转动角度情况的同时，又能够降低电机轴的转动角度误差对惯性检测装置的检测精度的影响，进而提高寻北精度。而现有技术中，由于电机与惯性检测装置直接连接，这样一来，电机的转动角度出现误差时，对惯性检测装置的检测结果影响大，从而降低了寻北精度。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述电机为步进电机。

在本可选的实施方式中，由于步进电机利于精确控制，进而将电机选用为步进电机，能够进一步提高寻北精度。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述减速器为齿轮减速器。

在本可选的实施方式中，将减速器选用为齿轮减速器，可便于调整减少器与电机之间的齿数比。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述电机还包括第一齿轮，所述减速器还包括第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮齿轮连接。

在本可选的实施方式中，通过电机的第一齿轮与减速器的第二齿的齿轮连接，能够通过第一齿轮与第二齿轮的齿轮数调整减速器与电机之间的转动角度之比，从而降低电机的转动角度误差对寻北精度的影响。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第一齿轮的齿牙数与所述第二齿轮的齿牙数之比在5:1至15:1之间。

在本可选的实施方式中，通过将第一齿轮的齿牙数与第二齿轮的齿牙数之比设置在5:1至15:1之间，可降低电机的转动角度误差对寻北精度的影响的同时，便于操作人员安装减速器与电机。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第一齿轮的齿牙数与所述第二齿轮的齿牙数之比为10:1。

在本可选的实施方式中，通过将第一齿轮的齿牙数与第二齿轮的齿牙数之比为10:1，可进一步便于操作人员安装减速器与电机。

本申请第二方面提供一种惯性检测装置，所述惯性检测装置应用于本申请第一方面的寻北机构中，所述惯性检测装置包括中央处理器、陀螺仪，所述陀螺仪与所述中央处理器电性连接，所述陀螺仪用于检测减速器输出轴的转动角度角度并将所述减速器输出轴的转动角度角度输入至所述中央处理器，所述中央处理器用于根据所述减速器输出轴的转动角度角度输出地球真北角度。

在本申请第二方面中，通过陀螺仪可检测减速器的转动角度，可提高中央处理器计算地球真北角度的精确度。

在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述惯性检测装置还包括电机控制器，所述电机控制器的输入端与所述中央处理器电性连接，所述电机控制器的输出端与电机电性连接，所述电机控制器用于接收所述中央处理器发送的处理信号并将所述处理信号转换为电机控制信号。

在本申请第二方面中，在本可选的实施方式中，通过电机控制器可将中央处理器发送的处理信号转换为可由电机执行的电机控制信号。

在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述惯性检测装置还包括光电编码器，所述光电编码器与所述电机控制器电性连接。

在本可选的实施方式中，通过光电编码器的反馈信号，可进一步提高电机控制器控制电机的精确度，进而减小电机的转动角度的误差，从而进一步提高寻北精度。

在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述陀螺仪为微机械陀螺仪。

在本可选的实施方式中，微机械陀螺仪具有高精度低噪声的优点，因此，采用微机械陀螺仪可提高对减速器的检测精确度。

综合所述，本申请通过将减速器输出轴与惯性检测装置连接，可使得惯性检测装置检测的是减速器输出轴的转动角度角度，这样一来，就能够在检测与减速器输出轴连接的电机轴转动角度情况的同时，又能够降低电机轴的转动角度误差对惯性检测装置的检测精度的影响，进而提高寻北精度。而现有技术中，由于电机与惯性检测装置直接连接，这样一来，电机的转动角度出现误差时，对惯性检测装置的检测结果影响大，从而降低了寻北精度。故相对于现有技术而言，本申请具有更优的寻北精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请实施例公开的一种寻北机构的结构示意图；

图2是本申请实施例公开的一种寻北机构的电路结构示意图。

其中，附图标记为：电机1、电机轴11、减速器2、减速器输出轴21、惯性检测装置3；

陀螺仪101、电机控制器102、中央处理器103、光电编码器104。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种寻北机构的结构示意图。如图1所示，本申请实施例的寻北机构包括电机1、减速器2、惯性检测装置3；

电机1包括壳体和电机轴11，电机轴11的一端从壳体延伸出并与减速器2的一端连接；

减速器2包括减速器输出轴21，减速器输出轴21的另一端与惯性检测装置3连接。

在本申请实施例中，通过将减速器输出轴21与惯性检测装置3连接，可使得惯性检测装置3检测的是减速器输出轴21的转动角度角度，这样一来，就能够在检测与减速器输出轴21连接的电机轴11转动角度情况的同时，又能够降低电机轴11的转动角度误差对惯性检测装置3的检测精度的影响，进而提高寻北精度。而现有技术中，由于电机1与惯性检测装置3直接连接，这样一来，电机1的转动角度出现误差时，对惯性检测装置3的检测结果影响大，从而降低了寻北精度。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，电机1为步进电机。进一步可选地，步进电机为可变磁阻式步进电机。

在本可选的实施方式中，由于步进电机利于精确控制，进而将电机1选用为步进电机，能够进一步提高寻北精度。另一方面，可变磁阻式步进电机可提高电机1的控制灵活性。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，减速器2为齿轮减速器2。

在本可选的实施方式中，将减速器2选用为齿轮减速器2，可通过齿轮之间的齿轮咬合，减速器2的转动角度与电机1的转动角度关联，进而可通过

调整减少器与电机1之间的齿数比，调整减速器2的转动角度与电机1的转动角度之比。

作为一种可选的实施方式，电机1还包括第一齿轮，减速器2还包括第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮齿轮连接。

在本可选的实施方式中，通过电机1的第一齿轮与减速器2的第二齿的齿轮连接，能够通过第一齿轮与第二齿轮的齿轮数调整减速器2与电机1之间的转动角度之比，从而降低电机1的转动角度误差对寻北精度的影响。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，第一齿轮的齿牙数与第二齿轮的齿牙数之比在5:1至15:1之间。

在本可选的实施方式中，通过将第一齿轮的齿牙数与第二齿轮的齿牙数之比设置在5:1至15:1之间，可降低电机1的转动角度误差对寻北精度的影响的同时，便于操作人员安装减速器2与电机1。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，第一齿轮的齿牙数与第二齿轮的齿牙数之比为10:1。

在本可选的实施方式中，通过将第一齿轮的齿牙数与第二齿轮的齿牙数之比为10:1，可进一步便于操作人员安装减速器2与电机1。

此外，本申请实施例还提供一种惯性检测装置。请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种寻北机构的电路结构示意图。如图2所示，该寻北机构包括惯性检测装置和电机，其中，惯性检测装置3包括中央处理器103、陀螺仪101，陀螺仪101与中央处理器103电性连接，陀螺仪101用于在减速器输出轴21转动至不同角度时感知地球自转速度并输入至中央处理器103，中央处理器103用于根据减速器输出轴21的转动角度角度以及陀螺仪101在不同位置的输出计算并输出地球真北角度。

在本申请实施例中，通过陀螺仪101可检测减速器2的转动角度，可提高中央处理器103计算地球真北角度的精确度。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，惯性检测装置3还包括电机控制器102，电机控制器102的输入端与中央处理器103电性连接，电机控制器102的输出端与电机1电性连接，电机控制器102用于接收中央处理器103发送的处理信号并将处理信号转换为电机1控制信号。

在本申请实施例中，在本可选的实施方式中，通过电机控制器102可将中央处理器103发送的处理信号转换为可由电机1执行的电机1控制信号。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，惯性检测装置3还包括光电编码器104，光电编码器104的输入端与电机控制器102的输出端电性连接，光电编码器104的输出端与电机1电性连接。

在本可选的实施方式中，通过光电编码器104的反馈信号，可进一步提高电机控制器102控制电机1的精确度，进而减小电机1的转动角度的误差，从而进一步提高寻北精度。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，陀螺仪101为微机械陀螺仪。

在本可选的实施方式中，微机械陀螺仪具有高精度低噪声的优点，因此，采用微机械陀螺仪可提高对减速器的检测精确度。

可见，本申请通过将减速器输出轴与惯性检测装置连接，可使得惯性检测装置检测的是减速器输出轴的转动角度角度，这样一来，就能够在检测与减速器输出轴连接的电机轴转动角度情况的同时，又能够降低电机轴的转动角度误差对惯性检测装置的检测精度的影响，进而提高寻北精度。而现有技术中，由于电机与惯性检测装置直接连接，这样一来，电机的转动角度出现误差时，对惯性检测装置的检测结果影响大，从而降低了寻北精度。故相对于现有技术而言，本申请具有更优的寻北精度。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。