CN105782678B - 一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其包括一连接框，其特征在于：连接框包括对应设置的内边框及外边框，两外边框上对应设置有一第一腰型槽，第一腰型槽内设置有一横辊轴，横辊轴上套接有一杆端轴承，杆端轴承下部旋接有一承接块，承接块与杆端轴承之间连接有一门型架，门型架的两下端部设置有云台相机座。本发明有益效果为：1、结构简单，使用方便；2、重量轻，提高了无人机的续航能力；3、以较少的机械装置代替伺服电机工作。

Description

一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置
技术领域
本发明涉及无人机测绘遥感技术领域，尤其是一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，能够为无人机航测提供可靠稳定的航空传感器搭载平台。
背景技术
目前，公知的无人机电动云台是由云台控制器、无刷电机、金属铝合金件等组装而成。将光学相机安装固定后，由云台控制器控制相应轴的电机转动来对飞行过程中的俯仰、横滚、偏航予以自动修正，以确保相机传感器始终指向任务方向。市场上现有的云台装置，结合增稳和方向控制等功能，其结构、功能对于航测要求来说过于复杂。首先是电量消耗，因为电机、控制器会格外消耗无人机的电量从而影响续航能力；其次重量不够轻，最轻的电动云台重量也在1KG以上，极大影响无人机续航能力。
发明内容
本发明提供一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，采用纯机械结构，能够解决现有电动云台在无人机航测应用中电子器件的电量消耗和因重量大导致的电量消耗的问题。
本发明的技术方案是提供一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其包括一连接框，其特征在于：所述连接框包括对应设置的内边框及外边框，两所述外边框上对应设置有一第一腰型槽，所述第一腰型槽内设置有一横辊轴，所述横辊轴上套接有一杆端轴承，所述杆端轴承下部旋接有一承接块，所述承接块上连接有一门型架，所述门型架的两下端部设置有云台相机座。
优选的，所述云台相机座为矩形框状设置，其中相对应的两侧边设置有第二腰型槽，所述门型架包括有连接所述杆端轴承的横梁及设置于所述横梁两端的竖梁，所述竖梁下端铰接于所述第二腰型槽内，所述云台相机座通过所述第二腰型槽和竖梁的配合能够来回移动。
优选的，所述连接框的上部设置有一俯仰轴，所述内边框上均设置有一轴承，所述所述俯仰轴包括有一横板及设置于所述横板两端的竖板，所述竖板通过连接所述轴承与所述内边框连接。
优选的，所述横辊轴包括有两边设置有螺纹的横柱及设置于螺纹上的连接器连接于所述外边框。
优选的，所述竖板的两端分别设置有一弹簧压紧装置。
优选的，所述云台相机座的另外相对的两侧边上分别设置有用于辅助固定相机的短托。
优选的，所述云台装置采用轻质合金材料制成。
本发明的整套装置采用轻质合金材料制造而成，为纯机械结构，不用任何电子设备和控制，转动处利用轴承连接，通过横滚轴和俯仰轴上的轴承转动变化调整系统重心，就可以完成运行过程中的各种机械变化，来实现增稳功能；将一台光学相机镜头垂直向下安装于云台相机座，该云台搭载于无人机上；在无人机飞行过程中，无论飞行姿态如何变化，使相机镜头水平并且朝向始终垂直向下，更好的获取地物的航空正射影像。
本发明有益效果为：1、结构简单，使用方便；2、重量轻，提高了无人机的续航能力；3、以较少的机械装置代替伺服电机工作。
附图说明
图1是本发明最佳实施例的立体结构示意图；
图2是本发明最佳实施例的正视图；
图3是本发明最佳实施例的侧视图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1至图3所示，本发明的一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其包括一连接框1，其特征在于：连接框1包括对应设置的内边框2及外边框3，两外边框3上对应设置有一第一腰型槽31，第一腰型槽31内设置有一横辊轴4，横辊轴4可在第一腰型槽内调整位置，横辊轴4上套接有一杆端轴承5，杆端轴承5可随横辊轴4来回摆动，便于云台相机座调整位置，使相机镜头水平并始终垂直向下，杆端轴承5下部旋接有一承接块51，承接块51具有支撑和连接的作用，承接块51上连接有一门型架6，门型架6的两下端部设置有云台相机座7。
云台相机座7为矩形框状设置便于相机的装置，其中相对应的两侧边设置有第二腰型槽71，门型架6包括有连接杆端轴承5的横梁61及设置于横梁61两端的竖梁62，竖梁62下端铰接于第二腰型槽71内，云台相机座7可随第二腰型槽来回调整位置，保持平衡，云台相机座7通过第二腰型槽71和竖梁62的配合能够来回移动；云台相机座7的另外相对的两侧边上分别设置有用于辅助固定相机的短托72。
连接框1的上部设置有一俯仰轴8，内边框2上均设置有一轴承，俯仰轴8包括有一横板81及设置于横板81两端的竖板82，竖板82通过连接轴承与内边框2连接；竖板82的两端分别设置有一弹簧压紧装置9。
横辊轴4包括有两边设置有螺纹的横柱41及设置于螺纹上的连接器42连接于外边框3；本发明的云台装置采用轻质合金材料制成更为轻便，使无人机在飞行过程中负担更小，节约了资源。
本发明由轻质合金制造而成，云台采用纯机械结构。横梁61上部四个孔用于与无人机连接；转动处利用轴承连接，俯仰轴8通过内边框2两端连接孔处各有一个过盈配合的轴承，再通过螺钉、垫圈和自锁螺帽与竖板82连接固定，竖板82两端各设有两个弹簧压紧装置9；横滚轴由两边有内螺纹的橫柱与杆端轴承5过盈配合，通过橫柱两端螺丝与外边框3连接；杆端轴承5与承接块51通过螺帽连接；横梁61分别嵌入承接块51上部的凹槽内，并通过螺丝连接；云台相机座7两侧开有第二腰型槽71；竖梁62下方用螺钉固定在相机座的第二腰型槽71上，可在云台相机座7前后移动；云台相机座7正面预留有相机固定圆孔，侧面连接相机曝光线的方孔，内侧有螺钉连接的短托72用于托住相机。
横滚轴由两边有内螺纹的橫柱与杆端轴承5过盈配合，通过橫柱两端连接器42与连接框1相连，使横滚轴能够自由运动；外边框3上开有方槽，用于调节安装位置，调整系统重心。
云台相机座7两侧开有第二腰型槽71，竖梁62下方用螺钉固定在云台相机座7的第二腰型槽71上，也可以在第二腰型槽71内调节位置再固定。
俯仰轴8通过内边框2两端连接孔处各有一个过盈配合的轴承，再通过螺钉、垫圈和自锁螺帽与竖板82连接固定，使俯仰轴8能够自由运动；竖板82两端各设有两个弹簧压紧装置9，使得俯仰轴8向运动变化后，短时间恢复默认状态，克服由于惯性带来的飞行过程中的前后摆动。
本发明将一台光学相机安装于云台上，通过云台各种机械变化、自动调整系统重心，达到增稳的功能，使得在飞行过程中，无论无人机姿态如何变化，都能够保证相机镜头水平并始终垂直向下；该云台采用轻质合金材料制造而成，具有轻便耐用的特点。
本发明的整套装置采用轻质合金材料制造而成，为纯机械结构，不用任何电子设备和控制，转动处利用轴承连接，通过横滚轴和俯仰轴8上的轴承转动变化调整系统重心，就可以完成运行过程中的各种机械变化，来实现增稳功能；将一台光学相机镜头垂直向下安装于云台相机座7，该云台搭载于无人机上；在无人机飞行过程中，无论飞行姿态如何变化，使相机镜头水平并且朝向始终垂直向下，更好的获取地物的航空正射影像。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其包括一连接框，其特征在于：所述连接框包括对应设置的内边框及外边框，两所述外边框上对应设置有一第一腰型槽，所述第一腰型槽内设置有一横辊轴，所述横辊轴上套接有一杆端轴承，所述杆端轴承下部旋接有一承接块，所述承接块上连接有一门型架，所述门型架的两下端部设置有云台相机座；所述连接框的上部设置有一俯仰轴，所述内边框上均设置有一轴承，所述俯仰轴包括有一横板及设置于所述横板两端的竖板，所述竖板通过连接所述轴承与所述内边框连接；所述横辊轴包括有两边设置有螺纹的横柱及设置于螺纹上的连接器连接于所述外边框。
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其特征在于：所述云台相机座为矩形框状设置，其中相对应的两侧边设置有第二腰型槽，所述门型架包括有连接所述杆端轴承的横梁及设置于所述横梁两端的竖梁，所述竖梁下端铰接于所述第二腰型槽内。
3.根据权利要求1所述的一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其特征在于：所述竖板的两端分别设置有一弹簧压紧装置。
4.根据权利要求2所述的一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其特征在于：所述云台相机座的另外相对的两侧边上分别设置有用于辅助固定相机的短托。
5.根据权利要求1所述的一种用于无人机航测的机械式两轴增稳云台装置，其特征在于：所述云台装置采用轻质合金材料制成。
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