CN108170171A - 小型空中无人机机载云台的方位调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型空中无人机机载云台的方位调节装置，包括下支撑板、俯仰子机构、旋转微调机构、固定块、两块武器夹持板和两块侧支撑板，下支撑板为T形，旋转微调机构设置在下支撑板顶面，两块侧支撑板平行对称固定在下支撑板的底面两侧，俯仰子机构设置在任意一个侧支撑板上，两块武器夹持板平行设置，用于夹持武器，一块武器夹持板与俯仰子机构固连，另一块武器夹持板与固定块固连，固定块再与另一个侧支撑板转动连接。本发明可以在铅垂和水平方向上完成角度的精确调节；结构简单、易于操作；成本低廉。

Description

小型空中无人机机载云台的方位调节装置

技术领域

本发明属于无人机领域，具体涉及一种小型空中无人机机载云台的方位调节装置。

背景技术

近几年来无人机因用于航拍、运送小型货物而受到广泛关注。无人机因其控制简单、机动灵活，已不仅仅活跃在民用领域，正逐渐应用于反恐防暴领域，世界各国纷纷加大研究和开发的投入，无人机挂载武器就是一个重要的方向。

现行无人机挂载武器采用控制无人机姿态来调节武器方位，存在方位角度调节不精确的问题。赵冠军《一种机载稳定平台伺服控制系统的设计与实现》一文中介绍了伺服电子线路的调节方式，但不适用于小型飞行器，操作繁琐易出错。陈希林《机载光电瞄准系统的现状及发展》一文中介绍了光电瞄准方式，虽然调节精确，但技术要求较高，重量大，且对无人机负载能力提出很高要求。

机载武器的方位调节则是亟待解决的重要问题，如何保证机载武器精确地瞄准所要打击的对象，是机载武器云台结构设计的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型空中无人机机载云台的方位调节装置，解决机载武器难以准确瞄准目标的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种小型空中无人机机载云台的方位调节装置，包括下支撑板、俯仰子机构、旋转微调机构、固定块、两块武器夹持板和两块侧支撑板，下支撑板为T形，旋转微调机构设置在下支撑板顶面，两块侧支撑板平行对称固定在下支撑板的底面两侧，俯仰子机构设置在任意一个侧支撑板上，两块武器夹持板平行设置，用于夹持武器，一块武器夹持板与俯仰子机构固连，另一块武器夹持板与固定块固连，固定块再与另一个侧支撑板转动连接。

所述俯仰子机构包括俯仰调节舵机、旋转舵机臂、俯仰扇形齿轮、齿轮、俯仰支撑轴和限位块，俯仰调节舵机固定在任意一个侧支撑板外侧上部，其输出轴依次穿过侧支撑板、旋转舵机臂的中心后与齿轮固连，旋转舵机臂与齿轮固连，俯仰扇形齿轮设置在齿轮下方，两者啮合，限位块中心设有通孔，限位块位于俯仰扇形齿轮和设有俯仰调节舵机的侧支撑板之间，用于调节两者的距离，俯仰支撑轴依次穿过侧支撑板、限位块的通孔后与俯仰扇形齿轮固连，一块武器夹持板与俯仰扇形齿轮的内侧壁固连。

所述旋转微调机构包括旋转轴、旋转调节舵机、舵机驱动齿轮、旋转扇形齿轮，所述旋转扇形齿轮的中心孔侧壁上伸出两个支臂，无人机的底板与旋转扇形齿轮固连，旋转轴自上向下依次穿过旋转扇形齿轮的中心孔与下支撑板顶面转动连接，旋转调节舵机固定在T形的下支撑板未设置侧支撑板的侧边上，舵机驱动齿轮与旋转调节舵机的输出轴固连，且与旋转扇形齿轮啮合。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1） 可以在铅垂和水平方向上完成角度的精确调节；（2）结构简单、易于操作；（3）成本低廉。

附图说明

图1为本发明小型空中无人机机载云台的方位调节装置的整体结构示意图。

图2为本发明小型空中无人机机载云台的方位调节装置的旋转微调机构结构示意图。

图3为本发明小型空中无人机机载云台的方位调节装置的俯仰子机构局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明所述的小型空中无人机指多旋翼的无人机。

结合图1至图3，本发明所述的小型空中无人机机载云台的方位调节装置，包括下支撑板1、俯仰子机构、旋转微调机构、固定块14、两块武器夹持板5、两块侧支撑板4，下支撑板1为T形，旋转微调机构设置在下支撑板1顶面，两块侧支撑板4通过螺栓平行对称固定在下支撑板1的底面两侧，俯仰子机构设置在任意一个侧支撑板4上，两块武器夹持板5平行设置，用于夹持武器，一块武器夹持板5与俯仰子机构固连，另一块武器夹持板5通过螺栓与固定块14固连，固定块14再与另一个侧支撑板4转动连接。小型空中无人机的底板与旋转微调机构顶面固连。

俯仰子机构包括俯仰调节舵机2、旋转舵机臂3、俯仰扇形齿轮6、齿轮7、俯仰支撑轴8和限位块9，俯仰调节舵机2固定在任意一个侧支撑板4外侧上部，其输出轴依次穿过侧支撑板4、旋转舵机臂3的中心后与齿轮7固连，旋转舵机臂3与齿轮7通过螺栓固连，俯仰扇形齿轮6设置在齿轮7下方，两者啮合，限位块9中心设有通孔，限位块9位于俯仰扇形齿轮6和设有俯仰调节舵机2的侧支撑板4之间，用于调节两者的距离，俯仰支撑轴8依次穿过侧支撑板4、限位块9的通孔后与俯仰扇形齿轮6固连，一块武器夹持板5与俯仰扇形齿轮6的内侧壁通过螺栓固连。

旋转微调机构包括旋转轴10、旋转调节舵机11、舵机驱动齿轮12、旋转扇形齿轮13，所述旋转扇形齿轮13的中心孔侧壁上伸出两个支臂，无人机的底板与旋转扇形齿轮13通过螺栓固连，支臂有利于保证旋转扇形齿轮13的平稳性，且有利于固定无人机的底板。旋转轴10自上向下依次穿过旋转扇形齿轮13的中心孔与下支撑板1顶面转动连接，旋转调节舵机11固定在T形的下支撑板1未设置侧支撑板4的侧边上，舵机驱动齿轮12与旋转调节舵机11的输出轴固连，且与旋转扇形齿轮13啮合。

固定块14一侧与武器夹持板5通过螺栓固连，另一侧与侧支撑板4转动连接。

武器固定在两块武器夹持板5之间，当无人机处于飞行状态时，地面操控人员通过无人机上的摄像系统发现目标并需要瞄准时，控制俯仰子机构中的俯仰调节舵机2，使齿轮7转动，带动与之相啮合的俯仰扇形齿轮6的转动，因俯仰扇形齿轮6与武器固连，所以以此控制武器的俯仰角度，完成铅垂方向的瞄准动作。

同理，地面操控人员控制旋转调节舵机11转动，从而带动舵机驱动齿轮12转动。又因为与之啮合的旋转扇形齿轮13与无人机底板相固连，所以舵机驱动齿轮12以旋转轴10为中心沿扇形齿边缘，以一定的传动比进行啮合传动。旋转调节舵机11的转动带动下支撑板1转动。下支撑板1对俯仰子机构和武器起着承重作用，因此下支撑板1的转动带动武器的周向旋转，从而完成旋转角度的调整动作。

为尽量减小无人机的挂载负担，侧支撑板4、武器夹持板5、俯仰扇形齿轮6、旋转扇形齿轮13均采用多处镂空的方式减重。考虑到无人机的飞行稳定性，上述镂空部位均未影响结构的质量分布，保证了结构的可行性。

Claims (3)

1.一种小型空中无人机机载云台的方位调节装置，其特征在于：包括下支撑板（1）、俯仰子机构、旋转微调机构、固定块（14）、两块武器夹持板（5）和两块侧支撑板（4），下支撑板（1）为T形，旋转微调机构设置在下支撑板（1）顶面，两块侧支撑板（4）平行对称固定在下支撑板（1）的底面两侧，俯仰子机构设置在任意一个侧支撑板（4）上，两块武器夹持板（5）平行设置，用于夹持武器，一块武器夹持板（5）与俯仰子机构固连，另一块武器夹持板（5）与固定块（14）固连，固定块（14）再与另一个侧支撑板（4）转动连接。

2.根据权利要求1所述的小型空中无人机机载云台的方位调节装置，其特征在于：所述俯仰子机构包括俯仰调节舵机（2）、旋转舵机臂（3）、俯仰扇形齿轮（6）、齿轮（7）、俯仰支撑轴（8）和限位块（9），俯仰调节舵机（2）固定在任意一个侧支撑板（4）外侧上部，其输出轴依次穿过侧支撑板（4）、旋转舵机臂（3）的中心后与齿轮（7）固连，旋转舵机臂（3）与齿轮（7）固连，俯仰扇形齿轮（6）设置在齿轮（7）下方，两者啮合，限位块（9）中心设有通孔，限位块（9）位于俯仰扇形齿轮（6）和设有俯仰调节舵机（2）的侧支撑板（4）之间，用于调节两者的距离，俯仰支撑轴（8）依次穿过侧支撑板（4）、限位块（9）的通孔后与俯仰扇形齿轮（6）固连，一块武器夹持板（5）与俯仰扇形齿轮（6）的内侧壁固连。

3.根据权利要求1所述的小型空中无人机机载云台的方位调节装置，其特征在于：所述旋转微调机构包括旋转轴（10）、旋转调节舵机（11）、舵机驱动齿轮（12）、旋转扇形齿轮（13），所述旋转扇形齿轮（13）的中心孔侧壁上伸出两个支臂，无人机的底板与旋转扇形齿轮（13）固连，旋转轴（10）自上向下依次穿过旋转扇形齿轮（13）的中心孔与下支撑板（1）顶面转动连接，旋转调节舵机（11）固定在T形的下支撑板（1）未设置侧支撑板（4）的侧边上，舵机驱动齿轮（12）与旋转调节舵机（11）的输出轴固连，且与旋转扇形齿轮（13）啮合。