CN108343817A - 三轴云台 - Google Patents

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CN108343817A CN201710059066.1A CN201710059066A CN108343817A CN 108343817 A CN108343817 A CN 108343817A CN 201710059066 A CN201710059066 A CN 201710059066A CN 108343817 A CN108343817 A CN 108343817A
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田瑜
江文彦
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Yuneec International Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/12—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction
    • F16M11/121—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction constituted of several dependent joints

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种三轴云台，包括载体、第一固定架、第二固定架、第三固定架、第一电机、第二电机和第三电机，其中，第一电机分别与第一固定架和第二固定架连接，并用于使得第二固定架相对第一固定架旋转运动；第二电机分别与第二固定架和第三固定架连接，并用于使得第三固定架相对第二固定架旋转运动；第三电机分别与第三固定架和载体连接，并用于使得载体相对第三固定架旋转运动；第二电机的轴线平行于载体的轴线，且第三电机的轴线垂直于第一固定架，第一电机的轴线、第二电机的轴线和第三电机的轴线相互垂直。通过本发明的运用，有效减少了三轴云台在高度方向上的厚度。由此云台的体积和重量得到减少，并且有利于三轴云台的控制。

Description

三轴云台
技术领域
本发明涉及一种三轴云台。
背景技术
云台是用于安装、固定摄像机的支撑设备。目前的云台根据旋转的自由度可以分为三轴云台、三轴云台等。但是例如三轴云台、三轴云台涉及多个电机的连接，因此存在有以下问题：
1.云台体积大、重量大；
2.内部线路的布置过于复杂，不利于生产；
3.堆叠顺序不当，导致控制难度增加，图像稳定性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术云台体积、重量过大，堆叠不当的缺陷，提供一种三轴云台。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种三轴云台，其特点在于，包括载体、第一固定架、第二固定架、第三固定架、第一电机、第二电机和第三电机，其中，
所述第一电机分别与所述第一固定架和所述第二固定架连接，并用于使得所述第二固定架相对第一固定架旋转运动；
所述第二电机分别与所述第二固定架和所述第三固定架连接，并用于使得所述第三固定架相对第二固定架旋转运动；
所述第三电机分别与所述第三固定架和载体连接，并用于使得所述载体相对所述第三固定架旋转运动；
所述第二电机的轴线平行于所述载体的轴线，且所述第三电机的轴线垂直于所述第一固定架，所述第一电机的轴线、所述第二电机的轴线和所述第三电机的轴线相互垂直。本发明通过对第一电机、第二电机和第三电机的排布，增强了载体的稳定性。
较佳地，所述第一固定架包括基座和垂直于所述基座的延伸臂，所述第一电机连接于所述延伸臂。
较佳地，所述第三电机的轴线垂直于所述基座。
较佳地，所述载体为摄像单元。
较佳地，所述第二电机的轴线与所述载体的轴线同轴。
较佳地，所述第一电机的轴线位于水平面。
较佳地，所述第一电机的轴线垂直于水平面。
较佳地，所述第一电机的定子与所述第一固定架连接，所述第一电机的转子与所述第二固定架连接；
所述第二电机的定子与所述第二固定架连接，所述第二电机的转子与所述第三固定架连接；
所述第三电机的定子与所述第三固定架连接，所述第二电机的转子与所述连接载体。
较佳地，所述载体和所述第三电机的外侧罩设有保护壳。
较佳地，所述三轴云台还包括第一磁控板、第二磁控板和第三磁控板，其中，
所述第一电机和所述第一磁控板固定在所述第一固定架两侧；
所述第二电机和所述第二磁控板固定在所述第二固定架两侧；
所述第三电机和所述第三磁控板固定在所述第三固定架两侧。
较佳地，所述第一固定架上设置有控制板，所述载体、所述控制板、所述第一磁控板、所述第二磁控板和所述第三磁控板之间通过柔性电路板电连接。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：通过本发明的运用，有效减少了三轴云台在高度方向上的厚度。由此云台的体积和重量得到减少，并且有利于三轴云台的控制。
附图说明
图1为本发明实施例1的三轴云台爆炸结构示意图。
图2为本发明实施例1的三轴云台结合保护壳的立体结构示意图。
图3为本发明实施例1的三轴云台立体结构示意图。
图4为本发明实施例1三轴云台右视结构示意图。
图5为本发明实施例1的三轴云台主视结构示意图。
图6为本发明实施例1的三轴云台俯视结构示意图。
图7为本发明实施例2的三轴云台立体结构示意图。
图8为本发明实施例2的三轴云台主视结构示意图。
图9为本发明实施例2的三轴云台右视结构示意图。
图10为本发明实施例2的三轴云台俯视结构示意图。
附图标记说明
第一电机 11
定子 111
转子 112
第二电机 12
定子 121
转子 122
第三电机 13
定子 131
转子 132
第一固定架 21
基座 211
延伸臂 212
第二固定架 22
第三固定架 23
载体 3
第一磁控板 41
第二磁控板 42
第三磁控板 43
控制板 5
保护壳 6
轴线 X
轴线 Y
轴线 Z
平面 P
平面 M
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1-图6所示，本实施例公开了一种三轴云台，包括载体3、第一固定架21、第二固定架22、第三固定架23、第一电机11、第二电机12和第三电机13。
如图1所示，第一电机11分别与第一固定架21和第二固定架22连接，并用于使得第二固定架22相对第一固定架21旋转运动；第二电机12分别与第二固定架22和第三固定架23连接，并用于使得第三固定架23相对第二固定架22旋转运动。第三电机13分别与第三固定架23和载体3连接，并用于使得载体3相对第三固定架23旋转运动。
由此，如图3所示，通过第一电机11可以实现在绕着第一电机11的轴线X的转动，通过第二电机12可以实现绕着第二电机12的轴线Y的转动，通过第三电机13可以实现绕着第三电机13的轴线Z的转动。
如图3所示，第一电机11的轴线X、第二电机12的轴线Y和所述第三电机13的轴线Z相互垂直。第二电机12的轴线Y平行于载体3的轴线，且第三电机13的轴线Z垂直于第一固定架21。其中，较佳地，第二电机12的轴线Y与载体3的轴线同轴。这样通过对第一电机11、第二电机12和第三电机13的排布，增强了载体3的稳定性。当载体3为摄像单元时，极大提高了摄像的稳定性。
如图1所示，一般的电机均包括定子和转子两个部分。本实施例中，第一电机11的定子111与第一固定架21连接，第一电机11的转子112与第二固定架22连接。定子111和转子112产生相对转动，从而带动第二固定架转动。
第二电机12的定子121与第二固定架22连接，第二电机12的转子122与第三固定架23连接。定子121和转子122产生相对转动，从而带动载体3转动。
第三电机13的定子131与第三固定架23连接，第三电机13的转子132与载体3连接。定子131和转子132产生相对转动，从而带动载体3转动。
如图3所示，第一电机11、第二电机12、第三电机13排布在同一平面P内。其中，第一电机11、第二电机12、第三电机13可以在高度方向上有略微浮动，只要保证第一电机11、第二电机12、第三电机13的主体位于同一平面P内即可。
通过将第一电机11、第二电机12和第三电机13的同平面排布，避免了第一电机11、第二电机11和第三电机13在高度方向上的堆叠，有效减少了三轴云台在高度方向上的厚度。由此云台的体积和重量得到减少，并且有利于三轴云台的控制。
如图3所示，本实施例中，第一电机11的轴线X和第二电机12的轴线Y垂直，且均位于同一平面P。由此实现了对第一电机11的轴线X和第二电机12的轴线Y的合理布置，消除了轴线所在平面的距离偏差，减低了电机的控制难度。第三电机13的轴线Z垂直于平面P。
较佳地，第一电机11的轴线X可以设置为位于水平面。初始状态下，即平面P设置为水平面。第一电机11的轴线X设置在水平面后，相当于轴线X和轴线Y初始均为水平设置。这样有利于简化坐标系，降低电机的控制难度。
如图1所示，第一固定架21包括基座211和垂直于基座211的延伸臂212，第一电机11连接于延伸臂212，如图4、图5、图6所示，载体3、第二电机12和第三电机13位于基座211的正下方。由此设置，第一电机11、第二电机12、第三电机13和载体3的大部分甚至全部保持在基座211的投影中，这样就有效减少了三轴云台尺寸在水平面方向上的尺寸，有利于小型化。
如图5所示，第二电机12、第三电机13和载体3沿同一平面依次排列。通过对载体3的位置设置，进一步压缩了结构。
如图1所示，本实施例三轴云台还包括第一磁控板41、第二磁控板42和第三磁控板43，其中，第一电机11和第一磁控板41固定在第一固定架21两侧；第二电机12和第二磁控板42固定在第二固定架22两侧；第三电机13和第三磁控板43固定在第三固定架23两侧。
较佳地，第一固定架21上设置有控制板5。载体3、控制板5、第一磁控板41、第二磁控板42和第三磁控板43之间通过柔性电路板电连接。通过柔性电路板可以方便排线，提高组装效率。
本实施例的载体3为摄像单元。当然载体3也可以设置为其他相关的元器件。
如图2所示，本实施例中可优选的在载体3和第三电机13的外侧罩设有保护壳6。
此外，本实施例的三轴云台由于随着电机的转动会使得位置关系发生改变，本实施例中限定的是三轴云台的初始状态的位置关系。
实施例2
如图7-图10所示，本实施例与实施例1的区别在于第一电机11、第三电机的改变，由此导致了电机的排布的改变。
如图7所示，本实施例中通过第一电机11可以实现在绕着第一电机11的轴线Z的转动，通过第二电机12可以实现绕着第二电机12的轴线Y的转动，通过第三电机13可以实现绕着第三电机13的轴线X的转动。(在实施例1中，第一电机11的轴线为轴线X，第三电机13的轴线为轴线Z，即第一电机11和第三电机13的轴线互换。)
如图7所示，第一电机11的轴线Z、第二电机12的轴线Y和所述第三电机13的轴线X相互垂直。第二电机12的轴线Y平行于载体3的轴线，且第三电机13的轴线X垂直于第一固定架21。其中，较佳地，第二电机12的轴线Y与载体3的轴线同轴。这样通过对第一电机11、第二电机12和第三电机13的排布，增强了载体3的稳定性。当载体3为摄像单元时，极大提高了摄像的稳定性。
如图7、图8所示，本实施例中，第一电机11的轴线Z和第二电机12的轴线Y垂直，且均位于同一平面M。由此实现了对第一电机11的轴线Z和第二电机12的轴线Y的合理布置，消除了轴线所在平面的距离偏差，减低了电机的控制难度。第三电机13的轴线X和第二电机12的轴线位于平面P，且第三电机13的轴线X垂直于平面M。
较佳地，第一电机11的轴线Z可以设置为位于竖直状态。初始状态下，平面P设置为垂直面，平面P设置为水平面。第一电机11的轴线Z设置在水平面后，相当于轴线X和轴线Y初始均为水平设置。这样有利于简化坐标系，降低电机的控制难度。
本实施例的其他部分实施原理与实施例1相同，故在此不作赘述。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种三轴云台，其特征在于，包括载体、第一固定架、第二固定架、第三固定架、第一电机、第二电机和第三电机，其中，
所述第一电机分别与所述第一固定架和所述第二固定架连接，并用于使得所述第二固定架相对第一固定架旋转运动；
所述第二电机分别与所述第二固定架和所述第三固定架连接，并用于使得所述第三固定架相对第二固定架旋转运动；
所述第三电机分别与所述第三固定架和载体连接，并用于使得所述载体相对所述第三固定架旋转运动；
所述第二电机的轴线平行于所述载体的轴线，且所述第三电机的轴线垂直于所述第一固定架，所述第一电机的轴线、所述第二电机的轴线和所述第三电机的轴线相互垂直。
2.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述第一固定架包括基座和垂直于所述基座的延伸臂，所述第一电机连接于所述延伸臂。
3.如权利要求2所述的三轴云台，其特征在于，所述第三电机的轴线垂直于所述基座。
4.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述载体为摄像单元。
5.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述第二电机的轴线与所述载体的轴线同轴。
6.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述第一电机的轴线位于水平面。
7.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述第一电机的轴线垂直于水平面。
8.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述第一电机的定子与所述第一固定架连接，所述第一电机的转子与所述第二固定架连接；
所述第二电机的定子与所述第二固定架连接，所述第二电机的转子与所述第三固定架连接；
所述第三电机的定子与所述第三固定架连接，所述第二电机的转子与所述连接载体。
9.如权利要求1所述的三轴云台，其特征在于，所述载体和所述第三电机的外侧罩设有保护壳。
10.如权利要求1-9任意一项所述的三轴云台，其特征在于，所述三轴云台还包括第一磁控板、第二磁控板和第三磁控板，其中，
所述第一电机和所述第一磁控板固定在所述第一固定架两侧；
所述第二电机和所述第二磁控板固定在所述第二固定架两侧；
所述第三电机和所述第三磁控板固定在所述第三固定架两侧。
11.如权利要求10所述的三轴云台，其特征在于，所述第一固定架上设置有控制板，所述载体、所述控制板、所述第一磁控板、所述第二磁控板和所述第三磁控板之间通过柔性电路板电连接。
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