CN107117324A - 一种环形无人机及其航拍装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环形无人机及其航拍装置，包括机体，所述机体的中心设有竖直方向贯穿机体的空腔，空腔内设有航拍装置。所述航拍装置包括固定于空腔内壁的竖直云台，竖直云台上设有沿竖直云台竖直升降的旋转驱动机构，旋转驱动机构由升降机构驱动升降，旋转驱动机构连接有摄像机，摄像机连接有定位仪。本发明设置有竖直方向贯穿机体的空腔，航拍装置位于空腔中，可方便进行俯拍和仰拍，摄像机由升降机构驱动运动至竖直云台的底端和顶端，从而实现俯拍和仰拍，摄像机由旋转驱动机构驱动旋转，从而实现多角度拍摄。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，特别涉及一种环形无人机及其航拍装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。
航拍是无人机的一个主要功能，现有的无人的航拍装置一般设置于无人机的底面上，这就致使航拍无人机只能“俯视”和“往前看”，却看不到无人机头上的风景——尤其在一些专业摄影方面（例如720全景摄影），更是不能胜任。假如以无人机为球心，传统的航拍只能拍到无人机以下的半球体照片，上半球体的照片素材只能通过地面拍摄和后期合成效果来实现，工作量繁大，工作效率非常低。
发明内容
为克服现有技术的不足及存在的问题，本发明提供一种环形无人机及其航拍装置，可进行俯拍和仰拍，拍摄灵活方便。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种环形无人机，包括机体，所述机体的中心设有竖直方向贯穿机体的空腔，空腔内设有航拍装置。
所述航拍装置包括固定于空腔内壁的竖直云台，竖直云台上设有沿竖直云台竖直升降的旋转驱动机构，旋转驱动机构由升降机构驱动升降，旋转驱动机构连接有摄像机，摄像机连接有定位仪。
所述竖直云台包括相对布置的两个导轨，两导轨上均设有竖直布置的滑槽，旋转驱动机构和定位仪分别位于摄像机的两侧且分别位于两导轨的滑槽内，旋转驱动机构包括减震电机，减震电机的输出轴与摄像机连接，两个导轨上均设有升降机构，一个升降机构与减震电机连接，另一个升降机构与定位仪连接。
所述升降机构包括链轮和传动链，链轮通过滚动轴承固定于减震电机或定位仪上，滑槽的上端两侧分别设有固定铰接点和滑动轮，滑动轮的侧边设有由升降驱动电机连接的驱动轮，传动链的一端固定于固定交接点上，传动链依次绕于链轮和滑动轮上，另一端固定于驱动轮上。
所述减震电机和定位仪均连接有滑柱，滑柱卡入滑槽中。
所述定位仪为GPS定位仪或/和北斗定位仪。
本发明设置有竖直方向贯穿机体的空腔，航拍装置位于空腔中，可方便进行俯拍和仰拍。
本发明还通过以下技术方案实现的：
一种环形无人机的航拍装置，包括固定于环形无人机机体上的竖直云台，竖直云台上设有沿竖直云台竖直升降的旋转驱动机构，旋转驱动机构由升降机构驱动升降，旋转驱动机构连接有摄像机，摄像机连接有定位仪。
所述竖直云台包括相对布置的两个导轨，两导轨上均设有竖直布置的滑槽，旋转驱动机构和定位仪分别位于摄像机的两侧且分别位于两导轨的滑槽内，旋转驱动机构包括减震电机，减震电机的输出轴与摄像机连接，两个导轨上均设有升降机构，一个升降机构与减震电机连接，另一个升降机构与定位仪连接。
所述升降机构包括链轮和传动链，链轮通过滚动轴承固定于减震电机或定位仪上，滑槽的上端两侧分别设有固定铰接点和滑动轮，滑动轮的侧边设有由升降驱动电机连接的驱动轮，传动链的一端固定于固定交接点上，传动链依次绕于链轮和滑动轮上，另一端固定于驱动轮上。
所述减震电机和定位仪均连接有滑柱，滑柱卡入滑槽中，所述定位仪为GPS定位仪或/和北斗定位仪。
本发明设置有竖直云台，摄像机由升降机构驱动运动至竖直云台的底端和顶端，从而实现俯拍和仰拍，摄像机由旋转驱动机构驱动旋转，从而实现多角度拍摄。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明中航拍装置的立体结构示意图；
图3是本发明中航拍装置的正面结构示意图；
图4是本发明中升降机构的结构示意图；
图5是本发明中摄像机位于竖直云台底端的结构示意图；
图6是本发明中摄像机位于竖直云台顶端的结构示意图。
图中：1-机体，11-空腔，2-航拍装置，21-竖直云台，211-导轨，212-滑槽，22-旋转驱动机构，221-减震电机，222-滑柱，23-摄像机，24-升降机构，241-链轮，242-传动链，243-固定铰接点，244-滑动轮，245-驱动轮，246-升降驱动电机，25-定位仪。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1所示，一种环形无人机，包括机体1，机体1的中心设有竖直方向贯穿机体1的空腔11，空腔11内设有航拍装置2。航拍装置2在空腔11中可朝上拍摄和朝下拍摄，从而实现仰拍和俯拍。
如图2、图3和图4所示，航拍装置2包括固定于空腔11内壁的竖直云台21，竖直云台21上设有沿竖直云台21竖直升降的旋转驱动机构22，旋转驱动机构22由升降机构24驱动升降，旋转驱动机构22连接有摄像机23，摄像机23连接有定位仪25。旋转驱动机构22用于驱动摄像机23旋转，从而改变摄像机23的拍摄角度，定位仪用于对摄像机23定位，从而实时监控摄像机23的具体位置。根据实际需要，定位仪25为GPS定位仪或/和北斗定位仪。
竖直云台21包括相对布置的两个导轨211，两导轨211上均设有竖直布置的滑槽212。旋转驱动机构22和定位仪25分别位于摄像机23的两侧且分别位于两导轨211的滑槽212内。旋转驱动机构22包括减震电机221，减震电机221的输出轴与摄像机23连接。两个导轨211上均设有升降机构24，一个升降机构24与减震电机221连接，另一个升降机构24与定位仪25连接。为了便于安装使用，及设备运行可靠，减震电机221和定位仪25均连接有滑柱222。滑柱222可设置有扁位，使得滑柱222沿滑槽212滑动时不发生转动。升降机构24包括链轮241和传动链242，链轮241通过滚动轴承固定于减震电机221或定位仪25上（即一个升降机构24的链轮241固定于减震电机221上，另一个升降机构24的链轮241固定于定位仪上），滑槽212的上端两侧分别设有固定铰接点243和滑动轮244，滑动轮244的侧边设有由升降驱动电机246连接的驱动轮245，传动链242的一端固定于固定交接点243上，传动链242依次绕于链轮241和滑动轮244上，另一端固定于驱动轮245上。升降驱动电机246转动，带动传动链242收紧或放松，传动链242带动链轮241转动，从而驱动减震电机221或定位仪25上升或下降，从而使得摄像机23上升或下降，减震电机221转动，驱动摄像机23改变摄像角度。
本实施例的工作过程：当需要进行俯拍时，升降机构24驱动旋转驱动机构22位于竖直云台21的底端，从而使得摄像机23位于竖直云台21的底端，如图5所示，此时可进行俯拍；当需要进行仰拍时，升降机构24驱动旋转驱动机构22位于竖直云台21的顶端，从而使得摄像机23位于竖直云台21的顶端，如图6所示，此时可进行仰拍。
进行720全景摄影作业时，首先，摄像机23在竖直云台21的底端，摄像机23进行下半球体的俯拍工作，此时，定位仪25记录摄像机23的位置（经纬度和高度），然后摄像机23由相关机构驱动上升至竖直云台21的顶端，环形无人机下降，使得摄像机23与俯拍时处于同一位置（即经纬度和高度相同），此时进行上半球的仰拍工作，对上下半球拍摄的图像进行智能合成即可形成720全景图像。
实施例二
如图2、图3和图4所示，一种环形无人机的航拍装置，包括固定于环形无人机机体上的竖直云台21，竖直云台21上设有沿竖直云台21竖直升降的旋转驱动机构22，旋转驱动机构22由升降机构24驱动升降，旋转驱动机构22连接有摄像机23，摄像机23连接有定位仪25。旋转驱动机构22用于驱动摄像机23旋转，从而改变摄像机23的拍摄角度，定位仪25用于对摄像机23定位，从而实时监控摄像机23的具体位置。根据实际需要，定位仪25为GPS定位仪或/和北斗定位仪。
竖直云台21包括相对布置的两个导轨211，两导轨211上均设有竖直布置的滑槽212。旋转驱动机构22和定位仪25分别位于摄像机23的两侧且分别位于两导轨211的滑槽212内。旋转驱动机构22包括减震电机221，减震电机221的输出轴与摄像机23连接。两个导轨211上均设有升降机构24，一个升降机构24与减震电机221连接，另一个升降机构24与定位仪25连接。为了便于安装使用，及设备运行可靠，减震电机221和定位仪25均连接有滑柱222。滑柱222可设置有扁位，使得滑柱222沿滑槽212滑动时不发生转动。升降机构24包括链轮241和传动链242，链轮241通过滚动轴承固定于减震电机221或定位仪25上（即一个升降机构24的链轮241固定于减震电机221上，另一个升降机构24的链轮241固定于定位仪上），滑槽212的上端两侧分别设有固定铰接点243和滑动轮244，滑动轮244的侧边设有由升降驱动电机246连接的驱动轮245，传动链242的一端固定于固定交接点243上，传动链242依次绕于链轮241和滑动轮244上，另一端固定于驱动轮245上。升降驱动电机246转动，带动传动链242收紧或放松，传动链242带动链轮241转动，从而驱动减震电机221或定位仪25上升或下降，从而使得摄像机23上升或下降，减震电机221转动，驱动摄像机23改变摄像角度。
本实施例的工作过程：当需要进行俯拍时，升降机构24驱动旋转驱动机构22位于竖直云台21的底端，从而使得摄像机23位于竖直云台21的底端，如图5所示，此时可进行俯拍；当需要进行仰拍时，升降机构24驱动旋转驱动机构22位于竖直云台21的顶端，从而使得摄像机23位于竖直云台21的顶端，如图6所示，此时可进行仰拍。
进行720全景摄影作业时，首先，摄像机23在竖直云台21的底端，摄像机23进行下半球体的俯拍工作，此时，定位仪25记录摄像机23的位置（经纬度和高度），然后摄像机23由相关机构驱动上升至竖直云台21的顶端，环形无人机下降，使得摄像机23与俯拍时处于同一位置（即经纬度和高度相同），此时进行上半球的仰拍工作，对上下半球拍摄的图像进行智能合成即可形成720全景图像。
上述实施例为本发明的较佳的实现方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环形无人机，包括机体（1），其特征在于：所述机体的中心设有竖直方向贯穿机体的空腔（11），空腔内设有航拍装置（2）。
2.根据权利要求1所述的环形无人机，其特征在于：所述航拍装置（2）包括固定于空腔内壁的竖直云台（21），竖直云台上设有沿竖直云台竖直升降的旋转驱动机构（22），旋转驱动机构由升降机构（24）驱动升降，旋转驱动机构连接有摄像机（23），摄像机连接有定位仪（25）。
3.根据权利要求2所述的环形无人机，其特征在于：所述竖直云台（21）包括相对布置的两个导轨（211），两导轨上均设有竖直布置的滑槽（212），旋转驱动机构（22）和定位仪分别位于摄像机（23）的两侧且分别位于两导轨的滑槽内，旋转驱动机构包括减震电机（221），减震电机的输出轴与摄像机连接，两个导轨（211）上均设有升降机构（24），一个升降机构（24）与减震电机连接，另一个升降机构与定位仪连接。
4.根据权利要求3所述的环形无人机，其特征在于：所述升降机构（24）包括链轮（241）和传动链（242），链轮通过滚动轴承固定于减震电机（221）或定位仪上，滑槽（212）的上端两侧分别设有固定铰接点（243）和滑动轮（244），滑动轮的侧边设有由升降驱动电机（246）连接的驱动轮（245），传动链的一端固定于固定交接点上，传动链依次绕于链轮和滑动轮上，另一端固定于驱动轮上。
5.根据权利要求4所述的环形无人机，其特征在于：所述减震电机（221）和定位仪均连接有滑柱（222），滑柱卡入滑槽（212）中。
6.根据权利要求5所述的环形无人机，其特征在于：所述定位仪（25）为GPS定位仪或/和北斗定位仪。
7.一种环形无人机的航拍装置，其特征在于：包括固定于环形无人机机体上的竖直云台（21），竖直云台上设有沿竖直云台竖直升降的旋转驱动机构（22），旋转驱动机构由升降机构（24）驱动升降，旋转驱动机构连接有摄像机（23），摄像机连接有定位仪（25）。
8.根据权利要求7所述的环形无人机的航拍装置，其特征在于：所述竖直云台（21）包括相对布置的两个导轨（211），两导轨上均设有竖直布置的滑槽（212），旋转驱动机构（22）和定位仪分别位于摄像机（23）的两侧且分别位于两导轨的滑槽内，旋转驱动机构包括减震电机（221），减震电机的输出轴与摄像机连接，两个导轨（211）上均设有升降机构（24），一个升降机构（24）与减震电机连接，另一个升降机构与定位仪连接。
9.根据权利要求8所述的环形无人机的航拍装置，其特征在于：所述升降机构（24）包括链轮（241）和传动链（242），链轮通过滚动轴承固定于减震电机（221）或定位仪上，滑槽（212）的上端两侧分别设有固定铰接点（243）和滑动轮（244），滑动轮的侧边设有由升降驱动电机（246）连接的驱动轮（245），传动链的一端固定于固定交接点上，传动链依次绕于链轮和滑动轮上，另一端固定于驱动轮上。
10.根据权利要求9所述的环形无人机的航拍装置，其特征在于：所述减震电机（221）和定位仪均连接有滑柱（222），滑柱卡入滑槽（212）中，所述定位仪（25）为GPS定位仪或/和北斗定位仪。
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