本實(shí)用新型涉及承載設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種云臺(tái)和機(jī)器人頭部。

背景技術(shù)：

云臺(tái)是承載工作設(shè)備的支撐臺(tái)，通常，可以在云臺(tái)上安裝圖像采集設(shè)備，進(jìn)而利用云臺(tái)對(duì)圖像采集設(shè)備的圖像采集范圍進(jìn)行控制。其中，三軸云臺(tái)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng)、偏航運(yùn)動(dòng)和滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的云臺(tái)，三軸云臺(tái)中包括偏航軸(即Yaw軸)、俯仰軸(即Pitch軸)和滾轉(zhuǎn)軸(即Roll軸)，偏航運(yùn)動(dòng)是圍繞偏航軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，俯仰運(yùn)動(dòng)是圍繞俯仰軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是圍繞滾轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。

云臺(tái)的偏航、俯仰和滾轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)需要對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行適應(yīng)，尤其是針對(duì)具有圖像采集功能的機(jī)器人頭部的偏航、俯仰和滾轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)有技術(shù)還無(wú)法提供相應(yīng)的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問(wèn)題，提出了本實(shí)用新型以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的云臺(tái)和機(jī)器人頭部。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種云臺(tái)，包括底座、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述底座上；

所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；

其中，所述偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿偏航方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述偏航方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述俯仰方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠相對(duì)于所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選的，所述偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括偏航支架和偏航軸；

所述偏航支架通過(guò)所述偏航軸與所述底座連接，所述偏航支架以所述偏航軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿所述偏航方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述偏航支架上。

可選的，所述偏航支架包括第一連接部、第二連接部和第三連接部；

所述第一連接部與所述偏航軸連接；

所述第二連接部和所述第三連接部分別連接在所述第一連接部的兩端，且，所述第二連接部和所述第三連接部位于所述第一連接部的同側(cè)，從而形成用于容納所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯仰空間，所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述俯仰空間內(nèi)。

可選的，所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括俯仰支架和俯仰軸；

所述俯仰軸垂直于所述俯仰方向所處平面設(shè)置在所述偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上；

所述俯仰支架與所述俯仰軸連接，所述俯仰支架以所述俯仰軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿所述俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述俯仰支架上。

可選的，所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)所述俯仰軸；

兩個(gè)所述俯仰軸分別設(shè)置在所述俯仰支架的兩端；

所述俯仰支架通過(guò)兩個(gè)所述俯仰軸與所述偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

可選的，所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾轉(zhuǎn)支架和滾轉(zhuǎn)軸；

所述滾轉(zhuǎn)軸與所述滾轉(zhuǎn)支架連接，且，所述滾轉(zhuǎn)支架卡合在所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述滾轉(zhuǎn)軸能夠相對(duì)于所述滾轉(zhuǎn)支架沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選的，所述滾轉(zhuǎn)支架包括第一卡合部、第二卡合部和第四連接部；

所述第一卡合部和所述第二卡合部通過(guò)所述第四連接部連接，且，所述第一卡合部和所述第二卡合部位于所述第四連接部的同側(cè)；

所述第一卡合部和所述第二卡合部卡合在所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外側(cè)；

所述滾轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述第四連接部上。

可選的，所述俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第一工作設(shè)備，所述第一工作設(shè)備包含一顯示屏。

可選的，所述滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第二工作設(shè)備，所述第二工作設(shè)備包含一圖像采集單元。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種機(jī)器人頭部，所述機(jī)器人頭部包括如上述實(shí)施例所述的云臺(tái)。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的云臺(tái)包括底座、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座上，由于通過(guò)滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)將俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在一起，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿偏航方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在偏航方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠相對(duì)于俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而，實(shí)現(xiàn)了滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的獨(dú)立滾轉(zhuǎn)，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將不會(huì)帶動(dòng)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣也不會(huì)帶動(dòng)偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種云臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為底座，2為偏航軸，3為偏航支架，31為第一連接部，32為第二連接部，33為第三連接部，4為俯仰軸，5為俯仰支架，6為滾轉(zhuǎn)軸，7為滾轉(zhuǎn)支架，71為第一卡合部，72為第二卡合部，73為第四連接部。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種云臺(tái)，該云臺(tái)可以應(yīng)用在地面移動(dòng)裝置中，例如平衡車，該云臺(tái)也可以應(yīng)用在空間飛行裝置中，例如無(wú)人機(jī)。如圖1所示，所述云臺(tái)包括底座1、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座1上，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。其中，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿偏航方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在偏航方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在俯仰方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠相對(duì)于俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

對(duì)于偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，在一種具體實(shí)施方式中，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括偏航支架3和偏航軸2，偏航支架3通過(guò)偏航軸2與底座1連接，偏航支架3以偏航軸2為轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿偏航方向轉(zhuǎn)動(dòng)。俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在偏航支架3上。進(jìn)一步，在一種具體實(shí)施方式中，偏航支架3包括第一連接部31、第二連接部32和第三連接部33，第一連接部31與偏航軸2連接，第二連接部32和所述第三連接部33分別連接在第一連接部31的兩端，且，第二連接部32和第三連接部33位于第一連接部31的同側(cè)，從而形成用于容納俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯仰空間，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在俯仰空間內(nèi)。具體來(lái)講，第一連接部31、第二連接部32和第三連接部33可以通過(guò)一體成型加工制得，另外，也可以選用U型支架作為偏航支架3。

對(duì)于俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，在一種具體實(shí)施方式中，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括俯仰支架5和俯仰軸4，俯仰軸4垂直于俯仰方向所處平面設(shè)置在偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，俯仰支架5與俯仰軸4連接，俯仰支架5以俯仰軸4為轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在俯仰支架5上。進(jìn)一步，在一種具體實(shí)施方式中，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)俯仰軸4，兩個(gè)俯仰軸4分別設(shè)置在俯仰支架5的兩端，俯仰支架5通過(guò)兩個(gè)俯仰軸4與偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。通過(guò)在云臺(tái)中設(shè)置兩個(gè)俯仰軸4，利用兩個(gè)俯仰軸4將俯仰支架5連接到偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，能夠解決單懸臂強(qiáng)度弱的問(wèn)題，提增強(qiáng)了偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)俯仰支架5的支撐強(qiáng)度，提高了俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。

對(duì)于滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，在一種具體實(shí)施方式中，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾轉(zhuǎn)支架7和滾轉(zhuǎn)軸6，滾轉(zhuǎn)軸6與滾轉(zhuǎn)支架7連接，且，滾轉(zhuǎn)支架7卡合在俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，具體的，滾轉(zhuǎn)支架7卡合在俯仰支架5上，滾轉(zhuǎn)軸6能夠相對(duì)于滾轉(zhuǎn)支架7沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，在一種具體實(shí)施方式中，滾轉(zhuǎn)支架7包括第一卡合部71、第二卡合部72和第四連接部73，第一卡合部71和第二卡合部72通過(guò)第四連接部73連接，且，第一卡合部71和第二卡合部72位于第四連接部73的同側(cè)，第一卡合部71和第二卡合部72卡合在俯仰支架5的外側(cè)，滾轉(zhuǎn)軸6設(shè)置在第四連接部73上。具體的，滾轉(zhuǎn)支架7也可以選用U型支架實(shí)現(xiàn)，第四連接部73的中心具有一中心孔，該中心孔的尺寸與滾轉(zhuǎn)軸6相適配，滾轉(zhuǎn)軸6穿過(guò)該中心孔。

進(jìn)一步，在本申請(qǐng)中，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第一工作設(shè)備，第一工作設(shè)備包含一顯示屏，具體的，第一工作設(shè)備可以為平板電腦或顯示器等攜帶有顯示屏的顯示設(shè)備。滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第二工作設(shè)備，第二工作設(shè)備包含一圖像采集單元，具體的，第二工作設(shè)備可以為GoPro或手機(jī)等攜帶有圖像采集單元的圖像采集設(shè)備。

基于同一構(gòu)思，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種機(jī)器人頭部，機(jī)器人頭部包括如前述實(shí)施例所述的云臺(tái)，通過(guò)在云臺(tái)中的俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置具有顯示屏的第一工作設(shè)備，第一工作設(shè)備能夠充當(dāng)機(jī)器人的面部，通過(guò)在云臺(tái)中的滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置具有圖像采集單元的第二工作設(shè)備，第二工作設(shè)備能夠充當(dāng)機(jī)器人的眼睛。作為機(jī)器人頭部時(shí)，偏航軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)俯仰軸和滾轉(zhuǎn)軸，模擬機(jī)器人的頭部左右轉(zhuǎn)動(dòng)；俯仰軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)滾轉(zhuǎn)軸，模擬機(jī)器人的面部上下轉(zhuǎn)動(dòng)；滾轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)圖像采集單元(如相機(jī))的轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬機(jī)器人的眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)。

需要說(shuō)明的是，該機(jī)器人頭部可以為地面移動(dòng)機(jī)器人的頭部，該機(jī)器人頭部也可以為空間飛行機(jī)器人的頭部。

上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的云臺(tái)包括底座、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座上，由于通過(guò)滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)將俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在一起，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿偏航方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在偏航方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠相對(duì)于俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而，實(shí)現(xiàn)了滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的獨(dú)立滾轉(zhuǎn)，滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在沿滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將不會(huì)帶動(dòng)俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣也不會(huì)帶動(dòng)偏航轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。

盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。