本發(fā)明屬于無人機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種四旋翼航拍飛行器。

背景技術(shù)：

當(dāng)前無人機技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域，在軍事上和民用上都有廣泛的應(yīng)用，比如說無人機巡航、無人機航拍、無人機探險等等。在日常生活中用的比較多的便是無人機航拍，而目前的航拍飛行器的結(jié)構(gòu)都是螺旋槳在上面，攝像機在下面。這對于需要拍攝頂部的圖像時，現(xiàn)有的航拍飛行器便難以實現(xiàn)了。且螺旋槳旋轉(zhuǎn)時空氣往下流動，此時飛行器的支架便會形成阻礙，降低了能量使用率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種新型四旋翼航拍飛行器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中航拍飛行器難以采集到頂部的圖像，以及減少螺旋槳旋轉(zhuǎn)時空氣的阻力。

本發(fā)明提供了一種四旋翼航拍飛行器，包括飛行器支架、攝像機云臺、旋轉(zhuǎn)軸、控制模塊、多個驅(qū)動電機、多個螺旋槳、支撐架和舵機；

飛行器支架是整個四旋翼航拍飛行器的基座；飛行器支架中間挖空，用于放置旋轉(zhuǎn)軸和攝像機云臺；攝像機云臺置于旋轉(zhuǎn)軸上，用于放置攝像機；旋轉(zhuǎn)軸固定在舵機的軸向上，由舵機控制實現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)；舵機由控模塊控制，可實現(xiàn)在0～360度之間的任意角度旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動電機置于飛行器支架的下方，且各驅(qū)動電機之間的距離大于推進(jìn)式螺旋槳的直徑；推進(jìn)式螺旋槳置于驅(qū)動電機上，正向旋轉(zhuǎn)可提供推力；支撐架安置于驅(qū)動電機上，用于支撐整個四旋翼航拍飛行器；

控制模塊置于飛行器支架上，用于控制四旋翼航拍飛行器的姿態(tài)；控制模塊包括傳感器、控制器、攝像機控制器和驅(qū)動電機控制器；控制器根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)計算得出控制量；驅(qū)動電機控制器根據(jù)控制量來控制驅(qū)動電機，由此控制四旋翼航拍飛行器的姿態(tài)；并將攝像頭所采集的圖像傳輸于地面通信設(shè)備，所述地面通信設(shè)備通過對所述控制模塊發(fā)送指令來實現(xiàn)對所述航拍飛行器裝置的控制。

優(yōu)選的，上述四旋翼航拍飛行器，其推進(jìn)式螺旋槳設(shè)置在飛行器支架的下面；各驅(qū)動電機倒立式地安裝在飛行器支架上；推進(jìn)式螺旋槳位于飛行器支架的下方，安裝在驅(qū)動電機的軸向上。

優(yōu)選的，上述四旋翼航拍飛行器，其攝像機云臺隨旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)向上和向下的拍攝。

優(yōu)選的，上述四旋翼航拍飛行器，其旋轉(zhuǎn)軸由舵機控制實現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)，從而帶動攝像機云臺旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，上述四旋翼航拍飛行器，其螺旋槳采用推進(jìn)式螺旋槳。

優(yōu)選的，上述四旋翼航拍飛行器，其支撐架安裝在驅(qū)動電機的軸向上。

按照本發(fā)明設(shè)計的四旋翼航拍飛行器，能夠取得如下的有益效果：

本發(fā)明提供的四旋翼航拍飛行器，與現(xiàn)有的飛行器比較而言，對攝像機的位置進(jìn)行了改進(jìn)；現(xiàn)有的飛行器都是螺旋槳在上面，以方便飛行器的起飛和降落；若將攝像頭設(shè)置朝上，螺旋槳將會干擾到攝像頭的圖像采集；本發(fā)明將攝像頭設(shè)置于飛行器的上方，并將螺旋槳設(shè)置于飛行器的下方，通過設(shè)置支架的方式來克服起飛降落的問題，由此消除了螺旋槳旋轉(zhuǎn)對攝像頭的圖像采集的干擾；

另一方面，將螺旋槳設(shè)置朝下的方式還顯著地解決了由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)時空氣往下流動、飛行器的支架形成阻礙降低了能量使用率的技術(shù)問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例提供的四旋翼航拍飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例提供的四旋翼航拍飛行器的控制模塊功能框圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：201-飛行器支架、202-攝像機云臺、203-旋轉(zhuǎn)軸、204-控制模塊、205-驅(qū)動電機、206-推進(jìn)式螺旋槳、207-支撐架、208-舵機。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實施例提供的四旋翼航拍飛行器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括飛行器支架201、攝像機云臺202、旋轉(zhuǎn)軸203、控制模塊204、若干驅(qū)動電機205、推進(jìn)式螺旋槳206、支撐架207和208舵機；

飛行器支架201是整個四旋翼航拍飛行器的基座，實施例中采用碳纖材料，飛行器支架201中間挖空，用于放置旋轉(zhuǎn)軸203和攝像機云臺202；

攝像機云臺202置于旋轉(zhuǎn)軸203上，云臺用于固定攝像機；旋轉(zhuǎn)軸203由驅(qū)動電機205帶動旋轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動電機205設(shè)置在飛行器支架201的下方；在本實施例中，設(shè)置有4個驅(qū)動電機，與對應(yīng)的四旋翼一一對應(yīng)；驅(qū)動電機之間的距離大于推進(jìn)式螺旋槳206的直徑，以實現(xiàn)有效空間內(nèi)螺旋槳所產(chǎn)生的力量的最大化；推進(jìn)式螺旋槳206置于驅(qū)動電機205上，受驅(qū)動電機的驅(qū)動產(chǎn)生推進(jìn)力進(jìn)行飛行，正向旋轉(zhuǎn)可提供推力，支撐架207置于兩個驅(qū)動電機205的軸向上，當(dāng)整個飛行器落于地面的時候，對飛行器裝置形成兩個平行的支撐系統(tǒng)進(jìn)行支撐。

控制模塊204置于飛行器支架201上；推進(jìn)式螺旋槳206安置在飛行器支架201的下面；驅(qū)動電機205倒立式安裝在飛行器支架201上，使得驅(qū)動電機205的驅(qū)動軸向指向下方，即與攝像頭拍攝方向相反的方向，而推進(jìn)式螺旋槳206安裝在驅(qū)動電機205的軸上，處于飛行器支架201的下方；

攝像機云臺202可繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，螺旋槳206為推進(jìn)式螺旋槳，攝像機云臺202可在旋轉(zhuǎn)軸203上實現(xiàn)360°的旋轉(zhuǎn)。

實施例提供的這種四旋翼航拍飛行器可通過傳感器獲取飛行器當(dāng)前的姿態(tài)，再通過閉環(huán)控制四個驅(qū)動電機使飛行器保持平衡狀態(tài)；飛行器通過無線通信模塊與地面設(shè)備通信，并將采集到的圖像傳回地面；地面設(shè)備通過遙控裝置控制飛行器的飛行，使其飛到擬拍攝的區(qū)域，拍攝到飛行器上方及周圍的照片。

實施例提供的四旋翼航拍飛行器的控制模塊功能框圖如圖2所示；控制模塊204包括姿態(tài)傳感器、控制器、攝像機控制器、以及電機驅(qū)動器；、控制器根據(jù)姿態(tài)傳感器采集的數(shù)據(jù)計算得到控制量，電機驅(qū)動器根據(jù)該控制量控制驅(qū)動電機205，進(jìn)而控制飛行器的姿態(tài)，攝像機控制器用于實現(xiàn)對攝像機的控制以及圖像的傳輸，如攝像機的拍照或者錄像動作。

實施例提供的這種四旋翼航拍飛行器可以保持平衡的狀態(tài)，通過24L01通信模塊控制飛行器移動到擬拍攝的區(qū)域進(jìn)行拍攝，具體過程如下：

步驟1：飛行器在空中保持平衡狀態(tài)；

步驟2：控制飛行器移動到擬拍攝的區(qū)域；

步驟3：旋轉(zhuǎn)攝像機云臺，使攝像頭對準(zhǔn)需要拍攝的區(qū)域，采集圖像；

步驟4：開啟圖像傳輸，將采集到的圖像傳輸?shù)降孛?，完成拍攝。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。