CN106687376A - 一种负载组件以及挂载该负载组件的无人机 - Google Patents

一种负载组件以及挂载该负载组件的无人机 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种负载组件以及挂载该负载组件的无人机，所述负载组件包括：云台以及脚架，所述云台包括第二安装部以及云台主体，所述第二安装部用于与挂载所述负载组件的挂载主体配合，实现所述云台与所述挂载主体之间的连接；所述云台主体用于固定负载，所述无人机脚架固定于所述负载组件，且位于所述负载工作角度之外。通过上述方式，在负载工作过程中，脚架始终不会遮挡负载，进而实现360°无遮挡工作，而且脚架结构简单，不需要额外动力驱动收起，从而减少无人机的重量。

Description

一种负载组件以及挂载该负载组件的无人机
技术领域
本申请涉及无人机领域，特别是涉及一种负载组件以及挂载该负载组件的无人机。
背景技术
目前无人机通常都有起落架，在地面时可以支撑无人机，在降落时可以保护无人机不受冲击。
通常无人机的起落架位于无人机机身的下方，固定于无人机机身，且采用收放式结构，可以在飞无人机处于飞行状态时候收起，让开机身下方的空间和视角，使云台相机转动时不会受到遮挡，实现大角度的航拍作业。这种收放式的起落架需要采用一系列的机构(如连杆机构，齿轮齿条，直线电机等)，结构较为复杂，重量较大，且需要提供额外的动力才能实现收放，影响无人机的性能。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种负载组件以及挂载该负载组件的无人机，能够解决无人机为避免起落架影响航拍而不得不增加复杂设计的问题。
为了解决上述问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种无人机，包括：无人机主体、云台以及多个无人机脚架；所述无人机主体底部设有第一安装部，所述云台包括第二安装部和云台主体，所述云台的所述第二安装部与所述无人机主体的所述第一安装部配合，实现所述云台与所述无人机主体之间的连接；所述云台主体用于固定负载，所述无人机脚架固定于所述云台主体，且位于所述负载的工作角度之外。
其中，所述云台包括依次可转动连接的航向轴支架、横滚轴支架以及俯仰轴支架，所述负载连接于所述俯仰轴支架；所述无人机脚架连接于所述航向轴支架。
其中，所述航向轴支架包括第一竖臂以及从所述第一竖臂延伸出的转接臂，所述横滚轴支架与所述转接臂可转动地连接，所述多个无人机脚架均连接于所述第一竖臂。
其中，所述无人机脚架数量为至少三个，每一所述无人机脚架均包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂一端固定于所述第一竖臂或所述第二横臂，所述第一支臂另一端与所述第二支臂一端相对固定。
其中，所述无人机脚架数量为四。
其中，所述无人机脚架包括设置于所述第二支臂另一端的缓冲脚垫，所述缓冲脚垫用于缓冲所述无人机与降落点之间的冲力。
其中，所述无人机脚架包括转接件，所述第一支臂和所述第二支臂通过所述转接件端对端相对固定。
其中，所述转接件是弯折件，所述弯折件两端的端面均设有接插孔，所述第一支臂和所述第二支臂各一端分别以可拆卸式方式插入所述弯折件两端的接插孔。
其中，所述负载是摄像设备，所述无人机脚架位于所述摄像设备的最大拍摄角度之外，且跟随所述摄像设备旋转而旋转。
为了解决上述问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种负载组件，其特征在于，包括：云台以及脚架，所述云台包括云台主体以及第二安装部，所述第二安装部用于与挂载所述负载组件的挂载主体配合，实现所述云台与所述挂载主体之间的连接；所述云台主体用于固定负载，所述脚架固定于所述云台主体，且位于所述负载负载的工作角度之外。
其中，所述云台主体包括依次可转动连接的航向轴支架、横滚轴支架以及俯仰轴支架，所述负载连接于所述俯仰轴支架；所述脚架连接于所述航向轴支架。
其中，所述航向轴支架包括第一竖臂、第一横臂以及第二竖臂；所述第二安装部位于所述第一竖臂上端，所述第一竖臂下端与所述第一横臂一端连接，所述第一横臂另一端与所述第二竖臂上端连接，所述第二竖臂下端与所述横滚轴支架；所有所述脚架均固定于所述第一竖臂。
其中，所述无人机脚架数量为至少三个，每一所述脚架均包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂一端固定于所述第一竖臂或所述第二横臂，所述第一支臂另一端与所述第二支臂一端相对固定。
其中，所述脚架数量为四。
其中，所述脚架包括设置于所述第二支臂另一端的缓冲脚垫。
其中，所述无人机脚架包括转接件，所述第一支臂和所述第二支臂通过所述转接件端对端相对固定。
其中，所述转接件是弯折件，所述弯折件两端的端面均设有接插孔，所述第一支臂和所述第二支臂各一端分别以可拆卸式方式插入所述弯折件两端的接插孔。
其中，所述负载是摄像设备，所述脚架位于所述摄像设备的最大拍摄角度之外，且跟随所述摄像设备旋转而旋转。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过将无人机脚架固定于无人机的云台主体，并且脚架位于固定于云台主体上的负载的工作角度之外，从而使得脚架可以随着云台主体转动，不会遮挡负载，进而可以实现360°无遮挡工作。
进一步，可将无人机脚架设计为非收放式结构，不需要额外动力驱动，从而减少无人机重量。
附图说明
图1是本申请负载组件第一实施方式的结构示意图；
图2是本申请负载组件第二实施方式的结构示意图；
图3是本申请负载组件第三实施方式的结构示意图；
图4是本申请无人机一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和实施例对本申请进行详细说明。
请参阅图1，图1是本申请负载组件的第一实施方式的结构示意图。如图1所示，本申请的负载组件包括：云台以及脚架13，所述云台包括云台主体12以及第二安装部11，所述第二安装部11用于与挂载所述负载组件的挂载主体配合，实现所述云台与所述挂载主体之间的连接，所述云台主体用于固定负载，所述脚架13固定于所述云台主体12，且位于所述负载负载的工作角度之外。本实施例中，所述负载组件可挂载于无人机上。
具体地，云台位于无人机主体的下方，云台的第二安装部11固定于云台主体12，可以采用卡扣方式与无人机主体安装，也可以是采用螺栓螺纹、枢接等其他方式与无人机主体安装，此处不做具体限定。安装后的云台可相对于无人机主体旋转，比如绕无人机主体Z轴而相对于无人机主体旋转。
云台主体12用于固定负载，无人机脚架13固定于云台主体12，且位于负载工作角度之外。
其中，负载可以是摄像机、手机等拍摄设备，也可以是发射红外光的探测设备甚至电筒等照明设备。负载工作时存在一个有关光、电发射/接收的最大工作角度，不同负载的最大工作角度可能不同，无人机脚架13的位置具体根据云台主体固定的负载设置，此处不做具体限定。
在一个应用例中，负载是摄像设备，无人机脚架13位于摄像设备的最大拍摄角度之外，且跟随摄像设备旋转而旋转，使得摄像设备的镜头至少在工作期间一直不受无人机脚架13遮挡，从而实现360°无遮挡拍摄。
进一步参阅图1，云台主体12包括依次可转动连接的航向轴支架121、横滚轴支架122以及俯仰轴支架123，负载连接于俯仰轴支架123；无人机脚架13连接于航向轴支架121。
其中，航向轴支架121第一竖臂1211、第一横臂1212以及第二竖臂1213横滚轴支架122；第二安装部11位于第一竖臂1211上端，第一竖臂1211下端与第一横臂1212一端连接，第一横臂1212另一端与第二竖臂1213上端连接，第二竖臂1213下端与横滚轴支架122连接；所有无人机脚架13均固定于第一竖臂1211。
具体地，第一竖臂1211可以根据用户或无人机主体的控制绕航向轴旋转，带动固定于第一竖臂1211的无人机脚架13旋转，同时可以带动连接于第一竖臂1211的第一横臂1212，再带动连接于第一横臂1212的第二竖臂1213，进而带动连接于第二竖臂1213的横滚轴支架122，然后带动连接于横滚轴支架122的俯仰轴支架123，最终带动固定于俯仰轴支架123的负载，使得负载和无人机脚架13一起旋转，而且由于负载和无人机脚架13都是由第一竖臂1211带动旋转，旋转的角度、方向和速度都与第一竖臂1211相同，因此无人机脚架13一直位于负载的最大工作角度之外，不会影响负载的正常工作。
类似地，横滚轴支架122也可以根据用户或无人机主体的控制绕X轴旋转，最终带动固定于俯仰轴支架123的负载旋转；俯仰轴支架123也可以根据用户或无人机主体的控制绕Y轴旋转，进而使得固定于俯仰轴支架123的负载旋转；同样的，由于无人机脚架13一直位于负载的最大工作角度之外，因此负载旋转时无人机脚架13不会影响负载的正常工作。
如图1所示，本实施方式中，第一竖臂1211可以采用螺纹螺栓的方式与第一横臂1212相对固定，或者采用焊接等其他方式。而在其他实施方式中，第一竖臂1211与第一横臂1212连接，并可以在第一横臂1212上滑动。
在一个应用例中，第二竖臂1213连接第一横臂1212，第一横臂1212相对的两个侧面上设有两条轨道，第二竖臂1213上端设有一通孔，通孔内侧设有与第一横臂1212侧面上的轨道匹配的导向件，使得第二竖臂1213可以沿第一横臂1212的轴向滑动。当然，在其他应用例中，第二竖臂1213上端可以设有内侧与第一横臂1212径向截面匹配的圆环等其他部件实现与第一横臂1212相对固定并可沿第一横臂1212的轴向滑动，或者第二竖臂1213也可以采用焊接等方式固定于第一横臂1212。
在上述应用例中，第二竖臂1213设置有一电池盒，内部可以安装电池，可用于为云台的运作提供电源，第二竖臂1213上设置有充电口，可以为电池充电。在其他应用例中，第二竖臂1213也可以不是电池盒，也可以没有充电口。
在本实施方式中，横滚轴支架122是一连接与第二竖臂1213的U型臂，俯仰轴支架123包括转轴1231和底座1232。其中，U型臂的U型开口两端分别连接俯仰轴支架123的两个转轴1231，底座1232连接于两个转轴1231之间，用于放置和固定负载，并使负载位于U型臂的U型槽口中。
在其他实施方式中，航向轴支架121可以不包括第一横臂1212，此时，第二安装部11位于第一竖臂1211上端，第一竖臂1211下端与第二竖臂1213一端连接，第二竖臂1213另一端与横滚轴支架122连接；或者负载可以直接悬吊于第一竖臂1211下端。
具体地，第二竖臂1213一端可以采用焊接方式与第一竖臂1211下端相对固定，第二竖臂1213一端也可以在内侧设有螺纹孔，与第一竖臂1211下端设有的螺栓安装，从而实现相对固定，当然第二竖臂1213一端也可以采用其他方式与第一竖臂1211下端相对固定，此处不做具体限定。
如图1所示，本实施方式中，无人机脚架13的数量为三个，每一无人机脚架13均包括第一支臂131和第二支臂132，第一支臂131一端固定于第一竖臂121，第一支臂131另一端与第二支臂132一端相对固定。
具体地，第一支臂131可以采用焊接的方式固定于第一竖臂1211，也可以是第一支臂131一端设有螺纹，旋转安装于第一竖臂1211外侧的螺纹孔中，还可以是其他固定方式，此处不做具体限定。第一支臂131另一端也可以采用类似的方法与第二支臂132一端相对固定。
本实施方式中，位于负载后方的一个无人机脚架13的第二支臂132直接与云台主体12的第一横臂122一端相对固定。在其他实施方式中，位于负载后方的无人机脚架13也可以还是采用第一支臂131一端固定于第一竖臂1211，第一支臂131另一端与第二支臂132一端相对固定的方式。
其中，第一支臂131和第二支臂132可以采用碳纤维管材，也可以采用其他重量轻、强度刚度高的材料，此处不做具体限定。
进一步参阅图1，无人机脚架13进一步包括设置于第二支臂132另一端的缓冲脚垫133，缓冲脚垫133用于缓冲无人机与降落点之间的冲力。
其中，缓冲脚垫133可以采用胶塞或者耐磨泡棉等软性耐磨材质，并且可以定期更换，有效缓冲无人机与降落点之间的冲力，起到保护无人机的作用。
上述实施方式中，无人机脚架固定于无人机云台上，且位于负载的工作角度之外，可以跟随负载旋转而旋转，从而使得无人机脚架不会遮挡负载工作，进而实现360°无遮挡工作，而且无人机脚架结构简单，不需要额外动力驱动收起，可以采用重量轻、强度刚度高的材料，从而减少无人机的重量。
请参阅图2，图2是本申请无人机的云台第二实施方式的结构示意图。图2与图1结构类似，此处不再赘述，不同之处在于无人机脚架23进一步包括转接件234，第一支臂231和第二支臂232通过转接件234端对端相对固定。
具体地，转接件234是弯折件，弯折件两端的端面均设有接插孔，第一支臂231和第二支臂232各一端分别以可拆卸式方式插入弯折件两端的接插孔。其中，转接件234可以采用塑胶材质或者其他重量较轻的材质，从而使得无人机脚架23可以方便拆卸、安装和更换。
上述实施方式中，无人机脚架的数量为三个，而在其他实施方式中，无人机脚架的数量可以是四个或四个以上。
具体参阅图3，图3是本申请无人机的云台第三实施方式的结构示意图。图3与图2结构类似，此处不再赘述，不同之处在于无人机脚架33的数量为四个。
其中，无人机脚架33的数目为四个，且位于云台主体32上固定的负载前方工作区域之外，即负载前方两侧的两个无人机脚架33之间的角度大于负载的工作角度。例如，负载是摄像机，摄像机存在一个最大拍摄角度，因此，位于摄像机前方两侧的两个无人机脚架33之间的角度大于摄像机的最大拍摄角度，才能不遮挡摄像机的正常拍摄。
航向轴支架(图未标)包括第一竖臂和以及从所述第一竖臂延伸出的转接臂，所述横滚轴支架与所述转接臂可转动地连接。本实施例中，所述电池安装于转接臂上，当负载安装于所述云台主体32上时，所述转接臂位于所述负载的后方。四个无人机脚架33两两位于所述负载的两侧。本实施例中，所述转接臂位于所述两两的无人机脚架33的对称轴位置。
所述无人机脚架33与所述转接架分开设置，从而保证所述无人机脚架33安装及更换的便利性，且所述脚架触地时所受到的震动不会直接传递到转接架，保证了转接架上承载的元件，如电池，的稳定性，进而避免意外断电，保证了无人机的稳定运行。
此外，所述无人机脚架33和所述转接架分开设置，不会妨碍转接架的竖臂沿横臂的滑动或位置调整，不会造成无人机脚架33和转接架活动造成干涉。
另外，所述无人机脚架33分布在负载两侧，对称结构进一步保证了稳定性，减少了负载受到的震动。且多个无人机支架33的支撑强度和稳定性进一步得到提高。
本实施方式中，无人机脚架的数量为四个，而在其他实施方式中，无人机脚架的数量可以是五个、六个、七个、等等甚至更多，只要使负载前方没有无人机脚架遮挡其正常工作即可。且均与所述航向轴支架的转接臂分开设置。
请参阅图4，图4是本申请无人机一实施方式的结构示意图。如图4所示，本申请无人机包括：无人机主体41、云台42以及无人机脚架43；其中，无人机主体41底部设有第一安装部411，云台42包括第二安装部421和云台主体422，云台42的第二安装部421与无人机主体41的第一安装部411配合，实现云台42与无人机主体41之间的连接；云台主体422用于固定负载，无人机脚架43固定于云台主体422，且位于负载工作角度之外。
具体地，无人机主体41是多轴机身结构，即机身上安装有多个轴，每个轴至少有一个螺旋桨，无人机主体41的底部设有第一安装部411，与云台42的第二安装部421安装，实现云台42与无人机主体41之间的连接。安装后的云台可相对于无人机主体旋转，比如绕无人机主体Z轴而相对于无人机主体旋转。
其中，第一安装部411与第二安装部421可以采用卡扣的方式进行安装，也可以采用其他方式进行安装，此处不做具体限定。
如图4所示，本实施方式中，无人机云台42和无人机脚架43采用本申请无人机的云台第三实施方式的结构，此处不再重复。当然，在其他实施方式中，无人机云台42和无人机脚架43可以采用本申请无人机的云台第一或者第二实施方式中的一种，此处不再重复。
航向轴支架(图未标)包括第一竖臂和以及从所述第一竖臂延伸出的转接臂，所述横滚轴支架与所述转接臂可转动地连接。本实施例中，所述电池安装于转接臂上，当负载安装于所述云台主体422上时，所述转接臂位于所述负载的后方。四个无人机脚架43两两位于所述负载的两侧。本实施例中，所述转接臂位于所述两两的无人机脚架43的对称轴位置。其中所述负载的朝向与所述无人机的机头的方向一致，所述第一竖臂位于所述飞机的机尾方向。
所述无人机脚架43与所述转接架分开设置，从而保证所述无人机脚架43安装及更换的便利性，且所述脚架43在无人机降落时所受到的震动不会直接传递到转接架，保证了转接架上承载的元件，如电池，的稳定性，进而避免意外断电，保证了无人机的稳定运行。
此外，所述无人机脚架43和所述转接架分开设置，不会妨碍转接架的竖臂沿横臂的滑动或位置调整，不会造成无人机脚架43和转接架活动造成干涉。
另外，所述无人机脚架43分布在负载两侧，对称结构进一步保证了稳定性，减少了负载受到的震动。且多个无人机支架43的支撑强度和稳定性进一步得到提高。
本申请的无人机通过将无人机脚架固定于云台主体，且位于固定于云台主体的负载的最大工作角度之外，而且能够跟随负载的旋转而旋转，从而在负载工作过程中，无人机脚架始终不会遮挡负载，进而实现360°无遮挡工作，而且无人机脚架结构简单，不需要额外动力驱动收起，并且可以采用重量轻、强度刚度高的材料，从而减少无人机的重量。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种无人机，其特征在于，包括：
无人机主体、云台以及多个无人机脚架；
所述无人机主体底部设有第一安装部，所述云台包括第二安装部和云台主体，所述云台的所述第二安装部与所述无人机主体的所述第一安装部配合，实现所述云台与所述无人机主体的连接；
所述云台主体用于固定负载，所述无人机脚架固定于所述云台主体，且位于所述负载的工作角度之外。
2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，
所述云台包括依次可转动连接的航向轴支架、横滚轴支架以及俯仰轴支架，所述负载连接于所述俯仰轴支架；所述无人机脚架连接于所述航向轴支架。
3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，
所述航向轴支架包括第一竖臂以及从所述第一竖臂延伸出的转接臂，所述横滚轴支架与所述转接臂可转动地连接，所述多个无人机脚架均连接于所述第一竖臂。
4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，
所述无人机脚架数量为至少三个，每一所述无人机脚架均包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂一端固定于所述航向轴支架，所述第一支臂另一端与所述第二支臂一端连接。
5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，
所述无人机脚架数量为四。
6.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，
所述无人机脚架包括设置于所述第二支臂另一端的缓冲脚垫，所述缓冲脚垫用于缓冲所述无人机与降落点之间的冲力。
7.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，
所述无人机脚架包括转接件，所述第一支臂和所述第二支臂通过所述转接件端对端相对固定。
8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，
所述转接件是弯折件，所述弯折件两端的端面均设有接插孔，所述第一支臂和所述第二支臂各一端分别以可拆卸式方式插入所述弯折件两端的接插孔。
9.根据权利要求1至3、5至8任一项所述的无人机，其特征在于，
所述负载是摄像设备，所述无人机脚架位于所述摄像设备的最大拍摄角度之外，且跟随所述摄像设备旋转而旋转。
10.一种负载组件，其特征在于，包括：
云台以及脚架，所述云台包括云台主体以及第二安装部，所述第二安装部用于与挂载所述负载组件的挂载主体配合，实现所述云台与所述挂载主体之间的连接；
所述云台主体用于固定负载，所述脚架固定于所述云台主体，且位于所述负载负载的工作角度之外。
11.根据权利要求10所述的负载组件，其特征在于，
所述云台主体包括依次可转动连接的航向轴支架、横滚轴支架以及俯仰轴支架，所述负载连接于所述俯仰轴支架；所述脚架连接于所述航向轴支架。
12.根据权利要求11所述的负载组件，其特征在于，所述航向轴支架包括第一竖臂以及从所述第一竖臂延伸出的转接臂，所述横滚轴支架与所述转接臂可转动地连接，所述多个脚架均连接于所述第一竖臂，。
13.根据权利要求12所述的负载组件，其特征在于，
所述脚架数量为至少三个，每一所述脚架均包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂一端固定于所述第一竖臂或所述第二横臂，所述第一支臂另一端与所述第二支臂一端相对固定。
14.根据权利要求13所述的负载组件，其特征在于，
所述脚架数量为四。
15.根据权利要求13所述的负载组件，其特征在于，
所述脚架包括设置于所述第二支臂另一端的缓冲脚垫。
16.根据权利要求13所述的负载组件，其特征在于，
所述脚架包括转接件，所述第一支臂和所述第二支臂通过所述转接件端对端相对固定。
17.根据权利要求16所述的负载组件，其特征在于，
所述转接件是弯折件，所述弯折件两端的端面均设有接插孔，所述第一支臂和所述第二支臂各一端分别以可拆卸式方式插入所述弯折件两端的接插孔。
18.根据权利要求10至12、14至17任一项所述的负载组件，其特征在于，
所述负载是摄像设备，所述脚架位于所述摄像设备的最大拍摄角度之外，且跟随所述摄像设备旋转而旋转。
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