專利名稱：一種無人機的陀螺儀云臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于無人機領(lǐng)域，涉及無人機所使用的云臺，尤其是一種無人機的陀螺儀云臺。
背景技術(shù)：
云臺是安裝、固定攝像機的支撐設備，它分為固定和電動云臺兩種。固定云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺上安裝好攝像機后可調(diào)整攝像機的水平和俯仰的角度，達到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機構(gòu)就可以了。電動云臺適用于對大范圍進行掃描監(jiān)視，它可以擴大攝像機的監(jiān)視范圍。目前，電動云臺的高速姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機來實現(xiàn)，電動機接受來自控制器的信號精確地運行定位，在控制信號的作用下，云臺上的攝像機既可自動掃描監(jiān)視區(qū)域，也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對象。無人機廣泛用于電力巡線、公安邊防巡邏、森林防火、環(huán)保監(jiān)測等方面，由于受到環(huán)境條件的限制，安裝在無人機上的云臺存在穩(wěn)定性能較差、不便調(diào)節(jié)的問題，造成傳輸圖像畫面晃動、震動，影響數(shù)據(jù)采集效果，且無法準確定位采集圖像信息，由此降低了無人機的應用范圍及質(zhì)量。經(jīng)過檢索，發(fā)現(xiàn)以下兩篇相關(guān)專利文獻1、一種兩自由度云臺(CN1805058)，包括支架和安裝于支架上的電機和減速機構(gòu)，其特殊之處是該云臺設有兩個擺動機構(gòu)，每個擺動機構(gòu)實現(xiàn)一個平面內(nèi)的來回擺動，兩個擺動可以各自獨立實現(xiàn)。擺動機構(gòu)主要由一個擺動齒輪、一個過渡齒輪、一個不完全齒輪和一個扇形齒輪組成。此云臺可在驅(qū)動電機單一方向旋轉(zhuǎn)時，實現(xiàn)云臺的擺動運動，且定位精準，云臺的擺動運動范圍可通過改變擺動機構(gòu)的傳動比來調(diào)整；云臺擺動的速度可根據(jù)要求由調(diào)節(jié)驅(qū)動電機的速度來實現(xiàn)。2、一種云臺定位裝置(CN201270570)，由安裝于支架的電動機、電動機驅(qū)動的云臺軸和控制電路構(gòu)成，在電動機軸的自由端同軸安裝有在其周邊均布制有形齒的碼盤，在該碼盤的形齒外緣邊位置的支架上端面安裝有一光電耦合位置傳感器；在云臺軸上固裝有一撥片，在云臺底座上固裝有一感應該撥片的光電耦合復位傳感器。經(jīng)過技術(shù)對比，以上兩篇專利文獻與本專利申請有較大不同。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種設計科學、性能可靠、 穩(wěn)定性好、用于高清拍攝的無人機的陀螺儀云臺。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種無人機的陀螺儀云臺，包括陀螺儀部分及攝像部分，其特征在于所述陀螺儀部分包括機械陀螺儀、云臺架、陀螺架，所述攝像部分包括攝像機、攝像機機架、攝像機托， 具體結(jié)構(gòu)為(1)陀螺儀部分所述陀螺架由內(nèi)框及外框同徑構(gòu)成，內(nèi)框上固裝機械陀螺儀，內(nèi)框與外框之間在徑向上均通過轉(zhuǎn)軸連接，在外框兩側(cè)的軸向上均通過中心軸安裝云臺架，在對應內(nèi)框一側(cè)轉(zhuǎn)軸的外框上延伸有外軸的輸出端，在該轉(zhuǎn)軸的輸出端端部固裝有一主動輪；(2)攝像部分在云臺架其中軸向一側(cè)的中心軸伸出云臺架，該中心軸的端部同軸固裝向前開口的攝像機機架，在該攝像機機架的框內(nèi)徑向通過鉸軸安裝攝像機托，該攝像機托上與中心軸同軸向固裝攝像機，在對應攝像機托一側(cè)攝像機機架上，攝像機托的鉸軸的端部固裝一從動輪；(3)陀螺儀部分的外框的主動輪與攝像部分的攝像機托的從動輪同向，在主動輪的徑向盤面上徑向?qū)ΨQ鉸裝有兩個同步傳動桿，該兩個同步傳動桿的另一端鉸裝在從動輪的徑向盤面上。而且，所述兩個云臺架為框式結(jié)構(gòu)，中間設置有加強筋。而且，所述主動輪與從動輪設置為同徑，所鉸裝的兩個同步傳動桿的位置相同。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是1、本陀螺儀云臺的云臺支架上通過陀螺架安裝一機械陀螺儀，并通過主動輪控制攝像機角度，能有效減小或消除在拍攝過程中產(chǎn)生的晃動、震動，使畫面更穩(wěn)定更安靜，并且，本陀螺儀云臺可濾除高頻振動和低頻振動，并有目標鎖定功能，當無人機因飛行而使角度發(fā)生變化后由陀螺儀糾偏，不會因飛行而脫離拍攝目標。2、本陀螺儀云臺在陀螺儀和控制軸之間安裝有主動輪，可以實時修正因不規(guī)則運動造成的對航攝攝像機拍攝效果的影響，令攝像、拍攝畫面不再搖晃，無延遲反應時間，從而使航攝攝像機保持相對穩(wěn)定，提高拍攝質(zhì)量。3、本陀螺云臺可應用于載人直升機、載人動力三角翼、車輛、船舶等運動載體上， 具有廣闊的應用前景。4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單可靠、穩(wěn)定性好、容易調(diào)節(jié)控制、用途廣泛，能有效消除拍攝過程中的晃動，保持畫面穩(wěn)定，并且可以鎖定拍攝目標，獲得高品質(zhì)的清晰畫面，有效提升拍攝質(zhì)量。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為圖1的俯視圖；圖4為圖3的陀螺儀局部放大俯視圖圖5為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。一種無人機的陀螺儀云臺，包括陀螺儀部分及攝像部分，陀螺儀部分包括機械陀螺儀9、云臺架5、陀螺架8，攝像部分包括攝像機1、攝像機機架4、攝像機托12。下面分別予以描述陀螺儀部分[0027]機械陀螺儀安裝在陀螺架上，參見圖1、2、3、4，具體結(jié)構(gòu)是所述陀螺架由內(nèi)框15 及外框14同徑構(gòu)成，內(nèi)框與外框之間在徑向上均通過轉(zhuǎn)軸16連接，實現(xiàn)安裝機械陀螺儀的內(nèi)框在外框內(nèi)徑向擺轉(zhuǎn)；在外框兩側(cè)的軸向上均通過中心軸10安裝云臺架，該兩個云臺架為框式結(jié)構(gòu)，中間設置有加強筋，云臺架可與無人機固裝。通過上述結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)陀螺儀繞中心軸和轉(zhuǎn)軸的兩個維度進行擺動；在對應內(nèi)框一側(cè)轉(zhuǎn)軸的外框上延伸有外軸的輸出端，在該轉(zhuǎn)軸的輸出端端部固裝有一主動輪7。攝像部分參見圖1、3、5，在云臺架其中軸向一側(cè)的中心軸伸出云臺架，該中心軸的端部同軸固裝向前開口的U形的攝像機機架，在該攝像機機架的框內(nèi)徑向通過鉸軸3安裝攝像機托， 該攝像機托上與中心軸同軸向通過托板13采用緊固螺釘11固裝攝像機，由此實現(xiàn)在中心軸轉(zhuǎn)動時，該中心軸帶動攝像機機架同軸轉(zhuǎn)動；在對應攝像機托一側(cè)攝像機機架上，攝像機托的鉸軸的端部固裝一從動輪2。本實施例所涉及的攝像機包括可見光檢測儀與紅外熱成像儀等載荷設備，以實現(xiàn)對輸電線路進行檢查和錄像拍照。陀螺儀部分的外框的主動輪與攝像部分的攝像機托的從動輪同向，在主動輪的徑向盤面上徑向?qū)ΨQ鉸裝有兩個同步傳動桿6，該兩個同步傳動桿的另一端鉸裝在從動輪的徑向盤面上，主動輪與從動輪設置為同徑，所鉸裝的兩個同步傳動桿的位置也相同，由此實現(xiàn)主動輪與從動輪的同步擺轉(zhuǎn)，由此調(diào)節(jié)攝像機的徑向角度。本實施例中，機械陀螺儀為現(xiàn)有技術(shù)，其具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。本實用新型的工作過程為使用前，將云臺架安裝在無人機上，并調(diào)整好攝像機位置，無人機飛行工作中，陀螺儀通過主動輪控制攝像機鏡頭角度，實時修正因不規(guī)則運動造成的對航攝攝像機拍攝效果的影響，令攝像、拍攝畫面不再搖晃，無延遲反應時間，從而使航攝攝像機保持相對穩(wěn)定， 提高拍攝質(zhì)量，實現(xiàn)當無人機因飛行而使角度發(fā)生變化后由陀螺儀糾偏，不會因飛行而脫離拍攝目標。
權(quán)利要求1.一種無人機的陀螺儀云臺，包括陀螺儀部分及攝像部分，其特征在于所述陀螺儀部分包括機械陀螺儀、云臺架、陀螺架，所述攝像部分包括攝像機、攝像機機架、攝像機托， 具體結(jié)構(gòu)為(1)陀螺儀部分所述陀螺架由內(nèi)框及外框同徑構(gòu)成，內(nèi)框上固裝機械陀螺儀，內(nèi)框與外框之間在徑向上均通過轉(zhuǎn)軸連接，在外框兩側(cè)的軸向上均通過中心軸安裝云臺架，在對應內(nèi)框一側(cè)轉(zhuǎn)軸的外框上延伸有外軸的輸出端，在該轉(zhuǎn)軸的輸出端端部固裝有一主動輪；(2)攝像部分在云臺架其中軸向一側(cè)的中心軸伸出云臺架，該中心軸的端部同軸固裝向前開口的攝像機機架，在該攝像機機架的框內(nèi)徑向通過鉸軸安裝攝像機托，該攝像機托上與中心軸同軸向固裝攝像機，在對應攝像機托一側(cè)攝像機機架上，攝像機托的鉸軸的端部固裝一從動輪；(3)陀螺儀部分的外框的主動輪與攝像部分的攝像機托的從動輪同向，在主動輪的徑向盤面上徑向?qū)ΨQ鉸裝有兩個同步傳動桿，該兩個同步傳動桿的另一端鉸裝在從動輪的徑向盤面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機的陀螺儀云臺，其特征在于所述兩個云臺架為框式結(jié)構(gòu)，中間設置有加強筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機的陀螺儀云臺，其特征在于所述主動輪與從動輪設置為同徑，所鉸裝的兩個同步傳動桿的位置相同。
專利摘要本實用新型涉及一種無人機的陀螺儀云臺，包括陀螺儀部分及攝像部分，所述陀螺架由內(nèi)框及外框同徑構(gòu)成，內(nèi)框上固裝機械陀螺儀，在該轉(zhuǎn)軸的輸出端端部固裝有一主動輪；在云臺架其中軸向一側(cè)的中心軸伸出云臺架，該中心軸的端部同軸固裝向前開口的攝像機機架，攝像機托的鉸軸的端部固裝一從動輪；陀螺儀部分的外框的主動輪與攝像部分的攝像機托的從動輪同向，在主動輪的徑向盤面上徑向?qū)ΨQ鉸裝有兩個同步傳動桿。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單可靠、穩(wěn)定性好、容易調(diào)節(jié)控制、用途廣泛，能有效消除拍攝過程中的晃動，保持畫面穩(wěn)定，并且可以鎖定拍攝目標，獲得高品質(zhì)的清晰畫面，有效提升拍攝質(zhì)量。
文檔編號G01C19/00GK202204517SQ201120349718
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者權(quán)軍, 田凱 申請人:天津全華時代航天科技發(fā)展有限公司