CN107735320B - 一种云台和无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出了一种云台，包括第一支撑臂,第一电机,第二支撑臂,第二电机,第三支撑臂，所述第一电机的第一端部与第二支撑臂固定连接，第二支撑臂与第一支撑臂固定连接，所述第一电机的第二端部与第三支撑臂固定连接；所述第二电机的第一端部与第三支撑臂固定连接。本发明实施例提供的云台，通过俯仰电机固定轴，旋转轴和摄像装置连接臂将俯仰电机和翻滚电机连接在一起，组成一种新型的云台，结构紧凑，实现简单。

Description

一种云台和无人机
技术领域
本发明涉及无人机设计技术领域，特别是涉及一种云台和无人机。
背景技术
目前云台在无人机拍摄领域应用广泛，常见的无人机航拍系统均采 用下挂式云台，云台位于无人机的下方，通过云台调整无人机的拍摄角 度以达到最佳的拍摄效果。
但目前采用的挂式云台和无人机结合使用时，组合方式比较单一， 只能悬挂在无人机下方，一方面造成无人机重心偏下，另一方面造成摄 像装置的设置存在限制，比如拍摄角度、摄像装置的数量等，特别是对 于拍摄AR(Augmented Reality，增强现实)/VR(Virtual Reality， 虚拟现实)视频时，对拍摄的角度要求非常高，现有的无人机已经无法满足目前拍摄的需要。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种云台和无 人机，能够解决现有技术中云台结构不合理的问题。
本发明实施例提出了一种云台，包括第一支撑臂101,第一电机103, 第二支撑臂102,第二电机105,第三支撑臂104；
所述第一电机103的第一端部与第二支撑臂102固定连接，第二支 撑臂102与第一支撑臂101固定连接，所述第一电机103的第二端部与 第三支撑臂104固定连接；
所述第二电机105的第一端部与第三支撑臂104固定连接。
本发明实施例还提出了一种无人机，包括云台1、机体3；
所述机体3内部形成机腔303,所述云台1位于所述机腔303内，并 和机体3连接。
优选的，上述无人机中的云台可以采用本发明实施例提出的云台结 构。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明实施例提供的云台，通过第一支撑臂101，第二支撑臂102 第三支撑臂104,将第一电机103和第二电机105巧妙的连接在了一起， 组成一种新型的云台，结构紧凑，实现简单。
本发明实施例提供的无人机，创造性的将云台放置在无人机机体 内，无飞机的机身采用结构内空设计，这样最大程度的减少了无人机的 体积，实现了无人机和云台的结合，极大地方便了无人机拍摄。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种云台；
图2是本发明实施例一提供的一种云台拆解图；
图3是本发明实施例二提供的一种云台组合图；
图4是本发明实施例二提供的一种云台剖面图；
图5是本发明实施例三提供的一种无人机拆解图；
图6是本发明实施例三提供的一种无人机效果图。
附图标记：
Figure BDA0001472208630000021
Figure BDA0001472208630000031
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附 图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的 具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只 要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
作为示例而非限定，以下实施例中所述的“固定连接”可以通过焊 接或螺钉等方式固定。
作为示例而非限定，以下实施例中所述的“活动连接”是指两个部 件可以相对转动。
在本发明实施例中，电机包括定子和转子，转子是电机中带转动轴 的一端，定子是电机中固定不动的一端。在电能的驱动下，电机的转子 会转动。在一般的场景下，电机的定子固定不动，这时，与电机的转子 固定连接的物体会随着转子的转动而转动。在某些特殊场景下，也可以 将电机的转子固定不动，这时，当电机开始工作之后，由于转子固定不动，定子反而会转动。
在本发明实施例中，术语“A和/或B”包含如下三种情况之一：A， B，A和B。
实施例1：
本发明实施例1提供了一种云台，如图1-2所示，所述云台包括第 一支撑臂101,第一电机103,第二支撑臂102,第二电机105,第三支撑臂 104；所述第一电机103的第一端部与第二支撑臂102固定连接，第二支 撑臂102与第一支撑臂101固定连接，所述第一电机103的第二端部与 第三支撑臂104固定连接；所述第二电机105的第一端部与第三支撑臂 104固定连接。
所述第一电机103，第二电机105通常为常见的无刷电机，也可以 为其他类型的电机，通过三个支撑臂巧妙的将两个电机连接起来，结构 简单，紧凑，实现了云台的俯仰和翻滚等操作。
可选的，所述第三支撑臂104为环形、圆弧形、方形或L形等多种 形状，能够跟随使用环境的不同，可以有所改变。通常情况下，当第三 支撑臂104为方形或L形时，第一电机103的第二端部和第二电机105 的第一端部分别固定于第三支撑臂104的相邻侧，通常第一电机103的 轴向垂直于第二电机105的轴向。
当第三支撑臂104为环形或圆弧形时，第一电机103的第二端部和 第二电机105的第一端部分别固定在第三支撑臂104上，且第一电机103 的轴向垂直于第二电机105的轴向。
需要说明的是，第三支撑臂104也可以是其他的形状。不管第三支 撑臂104是何形状，一般而言，第一电机103的轴向垂直于第二电机105 的轴向。
所述第一电机103的第一端部通常为第一电机103的转子，第一电 机103的第二端部是第一电机103的定子。
在本发明实施例中，电机可以是无刷电机，包括定子和转子，其中， 转子是电机中带转动轴的一端，定子是电机中固定不动的一端。在电能 的驱动下，电机的转子会转动。在一般的场景下，电机的定子固定不动， 这时，与电机的转子固定连接的物体会随着转子的转动而转动。在某些 特殊场景下，也可以将电机的转子固定不动，这时，当电机开始工作之后，由于转子固定不动，定子反而会转动。因此，第一电机103的第一 端部也可以是第一电机103的定子，第一电机103的第二端部可以是第 一电机103的转子。
通常情况下，第二电机105的第一端部为第二电机105的转子，第 二电机105的转子与第三支撑臂104固定连接。第二电机105的第二端 部为第二电机105的定子，第二电机105的定子与其他设备(例如无人 机或减震装置)固定连接。
当然，第二电机105的第一端部也可以是第二电机105的定子，第 二电机105的第二端部是第二电机105的转子。这时，第二电机105的 定子与第三支撑臂104固定连接，第二电机105的转子与其他设备(例 如无人机或减震装置)固定连接。由于第二电机105的转子与无人机或 减震装置相连接而不能转动，所以第二电机105的定子会带动支撑臂104 进行转动。
可选的，所述第一支撑臂101为直线型轴臂，第一支撑臂101穿过 第三支撑臂104所在的平面，第一支撑臂101与第三支撑臂104之间留 有空隙。
通常第一支撑臂101和第二支撑臂102处于第一电机103的两侧。 这样，第一支撑臂101就位于两个电机轴平面的中间位置，能够更好地 利用空间，同时，使云台的重心位于云台的中心位置，一方面实现了云 台结构的紧凑，另一方面保证了云台的稳定。
在其中一种实施方式中，所述第二支撑臂102的形状为U形，第二 支撑臂102的U形底部与第一电机103的第一端部固定连接，第二支撑 臂102的两端分别与第一支撑臂101固定连接。将第二支撑臂101设计 成U形，能够将第一电机103包裹起来，更好的实现了对第一电机103 固定的效果。
在另外一种实施方式中，所述第二支撑臂102的形状为L形，第二 支撑臂102的一端与第一电机的第一端部固定连接，第二支撑臂102的 另一端与第一支撑臂101固定连接。将第二支撑臂102设计成L形，能 够减轻云台的重量，并且也能起到较好的固定效果。
本发明实施例1通过三个支撑臂巧妙的将两个电机连接起来，结构 简单，紧凑，实现了云台的俯仰和翻滚等操作。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种云台，如图3所示，该云台在实施例1 所记载的基础上还包括减震装置2，第二电机105的第二端部和减震装 置2固定连接。
第二电机105与减震装置2的连接方式可以有多种，一种是第二电 机105的第二端部和减震装置2直接连接，这种方式简单，而且能有效 减轻云台的重量。另一种方式是通过第一固定板106连接，如图3所示。 第二电机105的第二端部与第一固定板106固定连接，第一固定板106 与减震装置2固定连接。第一固定板106通常可以通过螺钉或焊接方式 与减震装置2和第二电机105固定连接。
优选地，第三支撑臂104上与第二电机105相对设置的一端与减震 装置2活动连接。作为示例而非限定，可以在所述第二电机106的对侧 设置第二固定板107。第二固定板107与第三支撑臂104活动链接，并 与减震装置2固定连接。通过设置两个固定板，更好的将云台固定在了 减震装置2上，使云台更加牢固。
可选的，在其中一种实施方式中，第二固定板107上设有旋转孔， 所述第三支撑臂104上设有转轴，所述转轴可旋转的插入所述旋转孔中。 在另一种实施方式中，所述第二固定板107上设有转轴，所述第三支撑 臂104上设有旋转孔，所述转轴可旋转的插入所述旋转孔中。
减震装置2的形状为方形或圆形。所述减震装置2包括至少2个减 震板201和至少3个减震球204。如图4所示，减震装置2包括减震板 201,202,203，减震球204等。减震球可以是由硅胶做成的球形减震装 置。减震板之间通过减震球连接在一起。
图4为本发明实施例提供的云台的剖视图，包括第一支撑臂101， 第二支撑臂102，第一电机103，第三支撑臂104。由图中可以看出，第 一支撑臂101穿过第三支撑臂104所在的平面，第二支撑臂102与减震 装置2之间有一定距离。也就是说，第二支撑臂102与减震装置2之间 留有空隙，没有连接。
通过提供减震装置，进一步增加了云台的稳定性，能够减小云台因 为震动带来的频繁的调整，保证了拍摄效果。
实施例3：
本发明实施例3提出一种无人机，如图5-6所示。该无人机采用了 实施例1和实施例2所描述的云台1。除云台1外，该无人机还包括机 体3。所述机体3内部形成机腔303,所述云台1位于所述机腔303内， 并和机体3连接。
云台1中第二电机105的第二端部与机体3固定连接。在其中一种 实施方式中，第二电机105的第二端部直接和机体3固定连接。在另一 种实施方式中，第二电机105的第二端部与减震装置2固定连接，减震 装置2与机体3固定连接。
正如在实施例1中所记载的，第二电机105的第二端部可以是第二 电机的定子，也可以是第二电机105的转子，在此不再赘述。
如图5所示，所述机体3包括上盖301和下盖302，所述减震装置 2就固定在上盖301或者下盖302上。当然为了牢固，也可以同时固定 在上盖301和下盖302上。在本发明实施例中，在减震装置2的上侧和 下侧，分别设有固定轴205-206，通过固定轴205-206将减震装置2固 定在机体3内部。
需要指出的是，所述减震装置2也可以采用其他形式的减震装置， 比如增加隔震板，将减震装置改成圆形等等，在本实施例中同样适用， 在这里不再赘述。
当然云台1也可以直接和机体3连接，比如，可以直接通过第二电 机105的定子和机体3固定连接，也可以通过第一固定板106和第二固 定板107与机体3固定连接。去掉减震装置2能进一步减小无人机的重 量，在无人机相对稳定的情况下，同样可以实现拍摄目的。
进一步的，该无人机还包括用于安装摄像装置的安装架4，所述安 装架4与所述云台1的第一支撑臂101固定连接。
安装架4包括用于放置摄像装置的安装孔4012。摄像装置4011安 装在安装孔4012中。
可选地，安装架4还包括固定架401-402，安装孔4012安装在固定 架401上。
在其中一种实施方式中，该无人机包括两个安装架4，所述两个安 装架4分别和第一支撑臂101的两端固定连接。所述两个安装架4分别 位于机体3的上下两侧。在这种方式中，两个安装架4分别设置在机体 3的外侧。安装架4的形状可以是球形或半球形。
在另外一种实施方式中，安装架4也可以采用笼状结构，无人机位 于安装架内部。在这里不再赘述。
所述安装架4上包含用于放置摄像装置4011的安装孔4012，安装 孔4012的数量为N，其中N为大于或等于1的整数，所述N个安装孔 4012分散安装在安装架4上。
本发明实施例通过给无人机增加安装架，采用单支撑臂进行安装架 的连接，实现方式比较简单，而且通过多安装架的安装，能够方便实现 多摄像装置拍摄，更好的满足VR视频拍摄的需要。同时，通过增加减 震装置的方式将云台固定在无人机内部，更加充分利用了机身的体积， 使无人机更加紧凑，其飞行重心也更加平衡。
本发明实施例1-3提出的云台和无人机，通过第一支撑臂101，第 二支撑臂102和第三支撑臂104,将第一电机103和第二电机105巧妙的 连接在了一起，组成一种新型的云台，机构紧凑，实现简单。同时，通 过将该云台内置于无人机机腔内，通过支撑臂和一个或多个安装架连 接，实现了多摄像装置的拍摄，更好的满足了VR视频拍摄的需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种云台，其特征在于，包括第一支撑臂(101),第一电机(103),第二支撑臂(102),第二电机(105),以及第三支撑臂(104);
所述第一支撑臂（101）为直线型轴臂，所述第一支撑臂（101）的端部用于安装安装架（4），所述第二支撑臂(102)的形状为U形，所述第一电机(103)的第一端部与所述第二支撑臂（102）的U形底部固定连接，所述第二支撑臂（102）的两端分别与所述第一支撑臂（101）两端部之间的部位固定连接，所述第一电机(103)的第二端部与所述第三支撑臂(104)固定连接;
所述第二电机(105)的第一端部与所述第三支撑臂（104）固定连接。
2.如权利要求1所述的云台，其特征在于，第三支撑臂(104)为环形或圆弧形或方形或L形。
3.如权利要求2所述的云台，其特征在于，当第三支撑臂(104)为方形或L形时，第一电机(103)的第二端部和第二电机(105)的第一端部分别固定于第三支撑臂(104)的相邻侧。
4.如权利要求2所述的云台，其特征在于，当第三支撑臂(104)为环形或圆弧形时，第一电机(103)的第二端部和第二电机(105)的第一端部分别固定在第三支撑臂(104)上，且第一电机(103)的轴向垂直于第二电机(105)的轴向。
5.如权利要求1所述的云台，其特征在于，第一电机(103)的轴向垂直于第二电机(105)的轴向。
6.如权利要求1-5中任一所述的云台，其特征在于，第一支撑臂（101）穿过第三支撑臂（104）所在的平面，第一支撑臂（101）与第三支撑臂（104）之间留有空隙。
7.如权利要求1所述的云台，其特征在于，第一电机（103）的第一端部是第一电机（103）的转子，第一电机（103）的第二端部是第一电机（103）的定子。
8.如权利要求1所述的云台，其特征在于，第一电机（103）的第一端部是第一电机（103）的定子，第一电机（103）的第二端部是第一电机（103）的转子。
9.如权利要求1所述的云台，其特征在于，第二电机(105)的第一端部是第二电机（105）的转子。
10.如权利要求1所述的云台，其特征在于，还包括减震装置(2),所述第二电机(105)的第二端部和所述减震装置（2）固定连接。
11.如权利要求10所述的云台，其特征在于，还包括第一固定板（106），所述第二电机的第二端部与第一固定板（106）固定连接，第一固定板（106）与减震装置（2）固定连接。
12.如权利要求10所述的云台，其特征在于，第三支撑臂（104）上与第二电机（105）相对设置的一端与减震装置（2）活动连接。
13.如权利要求12所述的云台，其特征在于，还包括第二固定板(107),所述第二固定板(107)设置在所述第二电机(105)的对侧，第二固定板（107）与第三支撑臂（104）活动连接，并与减震装置（2）固定连接。
14.如权利要求13所述的云台，其特征在于，所述第二固定板(107)上设有旋转孔，所述第三支撑臂(104)上设有转轴，所述转轴可旋转地插入所述旋转孔中；或，
所述第二固定板(107)上设有转轴，所述第三支撑臂(104)上设有旋转孔，所述转轴可旋转地插入所述旋转孔中。
15.如权利要求10所述的云台，其特征在于，所述减震装置（2）的形状为方形或圆形，所述减震装置(2)包括至少2个减震板(201)和至少3个减震球(204)。
16.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1-15任意一项所述的云台（1）、以及机体(3);
所述机体(3)内部形成机腔(303),所述云台(1)位于所述机腔(303)内，并和机体(3)连接。
17.如权利要求16所述的无人机，其特征在于，所述云台(1)的第二电机(105)的定子与机体(3)固定连接。
18.如权利要求17所述的无人机，其特征在于，所述第二电机(105)的定子与减震装置（2）固定连接，减震装置（2）与机体（3）固定连接。
19.如权利要求18所述的无人机，其特征在于，所述机体(3)包括上盖(301)和下盖(302),所述减震装置(2)与上盖(301)和/或下盖(302)固定连接。
20.如权利要求16-19中任意一项所述的无人机，其特征在于，还包括用于安装摄像装置的安装架（4），所述安装架(4)与所述云台（1）的第一支撑臂(101)固定连接。
21.如权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述安装架(4)为笼状结构。
22.如权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述安装架(4)的数量为两个，两个所述安装架(4)分别位于机体(3)的两侧。
23.如权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述安装架(4)包括用于放置摄像装置的安装孔（4012）。
24.如权利要求23所述的无人机，其特征在于，还包括摄像装置（4011），所述摄像装置（4011）安装在安装孔（4012）中。
25.如权利要求23所述的无人机，其特征在于，安装孔（4012）的数量为N，其中N为大于或等于1的整数，N个所述安装孔(4012)分散安装在安装架(4)上。
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