CN108349593B - 三轴可调式小型云台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三轴式相机云台。所公开的云台可以包括：第一支撑主体；镜筒，该镜筒包括镜头组并且以围绕第一轴线可转动的方式联接到第一支撑主体；横滚驱动单元，该横滚驱动单元安装在镜筒上的第一位置处以提供用于使镜头组围绕第一轴线和垂直的第二轴线转动的力；俯仰驱动单元，该俯仰驱动单元安装到第一支撑主体以提供用于使镜筒围绕第一轴线转动的力；第二支撑主体，该第二支撑主体以能够围绕第三轴线转动的方式联接到第一支撑主体，第三轴线与第一轴线和第二轴线中的每一个垂直；以及偏航驱动单元，该偏航驱动单元安装到第二支撑主体以允许第一支撑主体围绕第三轴线转动。本发明可以具有多个实施例。

Description

三轴可调式小型云台
技术领域
本公开的多个实施例涉及一种拍摄或成像仪器，该拍摄或成像仪器调节3个轴线以使得相机保持水平姿态。
背景技术
设计一种用于根据传统技术保持水平姿态的拍摄或成像仪器(在下文中称为云台)，以大致支持双轴线调节和三轴线调节。驱动单元的数量取决于调节轴线的数量。竖直Z轴转动可以被定义为偏航。X轴调节可以被定义为俯仰。Y轴调节可被定义为横滚。
每个轴线都有驱动单元，该驱动单元操作以保持水平姿态。在每个步骤中，转动轴线与下一个轴向转动相关联。当Z轴线转动时，驱动单元以及X轴线和Y轴线的构造也同时转动。当Y轴线转动时，X轴线的构造一起转动。X轴线被配置为使得仅与X轴线相关的构造转动。
在传统技术中，额外的相机被设计为安装到云台，并且相机固定地安装到作为最后一个转动轴线的X轴线的端部。
要安装到大型相机的云台可以在其两端具有轴线支架。但是，小型相机的云台使用以驱动单元为转动轴线的部分。
根据传统技术，无刷马达通常用作驱动单元，并且由控制器精确地控制。
发明内容
技术问题
然而，传统技术需要安装相机，因此不能应用于超小型相机模块。使用超小型镜头的无人机没有云台功能。
根据传统技术，通过安装典型相机来使用云台，由于使用无刷马达，所以典型相机是大型的、昂贵和笨重的。因此，飞行中的无人机必须足够大才能稳定飞行和进行拍摄。
此外，配备小型相机模块的无人机目前不具备云台能力。
根据本公开的多个实施例，当使用小型无人机时，高质量图像拍摄，如使用大型云台、大型相机和大型无人机的图像拍摄，也是可能的，这种小型无人机由于集成了小型相机模块和云台能力而是便宜的和轻质的。
技术方案
根据本公开的多个实施例，一种三轴式云台可以包括：第一支撑主体；镜筒，所述镜筒包括镜头组并且以能够围绕第一轴线转动的方式联接到所述第一支撑主体；横滚驱动单元，所述横滚驱动单元安装在所述镜筒的第一位置处以提供用于使所述镜头组围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线转动的力；俯仰驱动单元，所述俯仰驱动单元安装到所述第一支撑主体以提供用于使所述镜筒围绕所述第一轴线转动的力；第二支撑主体，所述第二支撑主体以能够围绕第三轴线转动的方式联接到所述第一支撑主体，所述第三轴线垂直于所述第一轴线和第二轴线中的每一个；以及偏航驱动单元，所述偏航驱动单元安装到第二支撑主体以允许第一支撑主体围绕第三轴线转动。
根据本公开的多个实施例，一种三轴式云台可以包括：至少一个支撑主体；以及镜筒，所述镜筒安装到支撑主体并且以能够围绕三个转动轴线中的每一个转动的方式被联接。镜筒可以包括：转动构件；以及横滚单元，该横滚单元在转动构件的表面上围绕一光学轴线转动。横滚单元可以包括：第一横滚单元，所述第一横滚单元包括设置在转动构件的第一侧的第一滚子；以及第二滚子，所述第二滚子设置在转动构件的与所述第一侧相反的第二侧。
有益效果
根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台小而轻，因此可以安装到诸如无人机的无人飞行器。
根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台可以使用至少三个滚子根据横滚运动使摩擦阻力最小化。
根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台可通过将至少三个滚子设置到各个转动构件的前侧和后侧来实现镜头单元的稳定的横滚运动。
根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台可以在一转动轴线上构造柔性印刷电路板(FPCB)，该转动轴线取决于柔性印刷电路板的弯曲点的移动。
根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台可通过在每个驱动单元(横滚驱动单元、俯仰驱动单元和偏航驱动单元)中使用一个或多个共用齿轮来减少部件的数量和降低材料成本。
附图说明
图1是示出根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台的前侧的透视图；
图2是示出根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台的后侧的透视图；
图3是示出根据本公开的多个实施例的横滚驱动单元、俯仰驱动单元和镜筒的安装状态的透视图；
图4是图3的正视图；
图5A是示出根据本公开的多个实施例的、从上方观察到其上安装有偏航驱动单元的第二支撑主体的状态的透视图；
图5B是示出根据本公开的多个实施例的、从下方观察到其上安装有偏航驱动单元的第二支撑主体的透视图；
图6A是示出根据本公开的多个实施例的、在三轴式相机云台中采用的横滚驱动单元的结构的透视图；
图6B是示出根据本公开的多个实施例的、安装到镜筒的外周表面的横滚驱动单元的互锁状态的透视图；
图7是示出根据本公开的多个实施例的、在三轴式相机云台中采用的俯仰驱动单元的结构的透视图；
图8是示出根据本公开的多个实施例的、在三轴式相机云台中采用的偏航驱动单元的结构的透视图；
图9是示出根据本公开的多个实施例的、设置到镜筒的横滚单元的安装状态的透视图；
图10是示出根据本公开的多个实施例的镜筒的截面透视图；
图11是示出根据本公开的多个实施例的第一支撑主体的联接状态的透视图；和
图12是示出根据本公开的多个实施例的第一支撑主体的联接状态的横截面视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的多个实施例。然而，本发明的多个实施例不限于特定的实施例，并且应该理解的是，可以以多种方式对这里描述的多个实施例进行修改、等效和/或替代。关于附图的描述，类似的部件可以用类似的附图标记表示。
在这里公开的发明中，这里使用的表述“具有”，“可以具有”，“包括”和“包含”，或“可以包括”和“可以包含”表示存在对应的特征(例如，诸如数值、功能、操作或部件之类的元素)，并且不排除额外特征的存在。
在本文公开的发明中，本文使用的表述“A或B”，“A或/和B中的至少一个”或“A或/和B中的一个或多个”等可以包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。例如，术语“A或B”，“A和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”可以指：(1)包括至少一个A的情况，(2)包含至少一个B的情况，或(3)包含至少一个A和至少一个B两者的情况。
本文中使用的诸如“第一”，“第二”之类的术语可以指代本发明的多个实施例的各种元件，但是不限制这些元件。例如，这些术语不限制元件的顺序和/或优先级。此外，可以使用这些术语来区分一个元件与另一个元件。例如，“第一用户装置”和“第二用户装置”指示不同的用户装置，而不管顺序或优先级如何。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
应该理解的是，当一元件(例如，第一元件)被称为与另一元件(例如第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“连接”时，它可以与另一个元件直接联接/连接，或者经由中间元件(例如，第三元件)与另一个元件联接/连接。相反，当一元件(例如，第一元件)被称为“直接联接于/到”或“直接连接到”另一元件(例如，第二元件)时，应该理解的是没有中间元件(例如，第三个元件)。
根据情况，在此使用的表达“配置为(或设置为)”可以用作例如“适合”，“具有......的能力”，“设计为......”，“适于......”“对......做出”或“能够”。术语“配置为(或设置为)”不一定意味着仅在硬件中“专门设计”。相反，表达“装置被配置为”可能意味着该装置“能够”与另一个装置或其他部件一起操作。例如，“配置成(或设置为)执行A、B和C的处理器”可以表示用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器)，该通用处理器可以通过执行存储在存储装置中的一个或多个软件程序来执行相应的操作。
在本发明中使用的术语被用于描述本发明中列举的实施例，并且不旨在限制其他实施例的范围。除非另有说明，单数形式的术语可以包括复数形式。除非在此另外限定，否则这里使用的包括技术或科学术语的所有术语可以具有本领域技术人员通常理解的相同含义。应进一步理解的是，除非在本文的各种实施例中明确地限定，否则在词典中限定和通常使用的术语也应该被解释为在相关的有关技术中是惯用的而不是理想化的或过于正式的方式。在一些情况下，即使术语是在说明书中限定的术语，但是它们可能不被解释为排斥本发明的实施例。
在下文中，将参照附图描述本公开的多个实施例。
图1是示出根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台的前侧的透视图。图2是示出根据本公开的多个实施例的三轴式相机云台的后侧的透视图。
参考图1和图2，根据多个实施例的三轴式相机云台(在下文中，称为云台)可以是安装到诸如无人机的无人飞行器以保持相机镜头的水平姿态的仪器。具体地，根据多个实施例的云台可以被构造为具有超小型尺寸且重量轻，以被安装到小型无人机。另外，根据多个实施例的云台能够精确地控制诸如相机之类的图像采集或拍摄装置沿着三个轴线保持相机的水平姿态。
根据多个实施例的云台可以包括多个支撑主体10和12、镜筒20、横滚驱动单元30、俯仰驱动单元32和偏航驱动单元34。驱动单元可以被称为驱动装置、驱动模块，驱动元件等。该云台可以被称为水平稳定装置、稳定器或平衡器等。
根据多个实施例的多个支撑主体10和12可以通过安全地安装驱动单元30、32和34而可操作，并且可以安装到诸如无人机的无人飞行器上。
根据多个实施例的支撑主体可以包括第一支撑主体10和第二支撑主体12。根据多个实施例的第一支撑主体10可以被构造成具有弯曲形状，以作为安装构件，横滚驱动单元30(安装到镜筒，镜筒安装到第一支撑主体)和俯仰驱动单元32安装到该安装构件。第一支撑主体10可以包括第一框架100以及在第一框架100的两端正交地延伸的第二框架102和第三框架104。第一框架100可以以水平状态设置，并且第二框架102和第三框架103可以以竖直状态布置。
根据多个实施例的第一支撑主体10的横截面可以构造成“U”形形状。镜筒20可以安装到由第一框架100、第二框架102和第三框架104提供的空间，并且俯仰驱动单元32可以安装到第二框架102。
根据多个实施例的第二支撑主体12可以被构造为具有大致板形状。以作为安装偏航驱动单元34的安装构件。第二支撑主体12可以以可转动的方式联接到第一支撑主体10。第二支撑主体12具有设置在四个角处的紧固部分120，以便可以安装到诸如无人机的无人飞行器。另外，第二支撑主体12可以是安装有印刷电路板122的构件。第二支撑主体12可以具有安装到其上的多个部件，并且因此可以被称为安装框架。
附图标记B表示轴承，S1表示俯仰轴。
图3是示出根据本公开的多个实施例的横滚驱动单元、俯仰驱动单元和镜筒的安装状态的透视图。图4是图3的正视图。
参考图3和图4，根据多个实施例的镜筒20被安装到第一支撑主体10，并且具体地，可以以围绕第一轴线A1可转动的方式连接到第一框架100、第二框架102和第三框架104之间的空间106。镜筒20可以通过俯仰轴S1联接在第二框架102和第三框架104之间。俯仰轴S1可以提供第一轴线A1。
根据多个实施例的横滚驱动单元30被安装到镜筒20的第一位置，以提供用于使容纳在镜筒20中的镜头组232(图10)围绕第二轴线A2转动的驱动力。横滚驱动单元30可以固定到镜筒20的外周表面。例如，横滚驱动单元30可以安装到镜筒20的面向第一框架100的外周表面。
根据多个实施例的俯仰驱动单元32可以安装到第二框架102。俯仰驱动单元32可以沿着纵向方向设置在第二框架102的外侧以便与镜筒20的至少一部分互锁。
图5A是示出根据本公开的多个实施例的、从上方观察到其上安装有偏航驱动单元的第二支撑主体的状态的透视图。图5B是示出根据本公开的多个实施例的、从下方观察到其上安装有偏航驱动单元的第二支撑主体的透视图。
参考图5A和图5B，根据多个实施例的偏航驱动单元34可以沿着第二支撑主体12的下侧12a的边界平行地安装。偏航驱动单元34可以设置在第二支撑主体12和第一框架100之间(参见图1和图2)以提供第一支撑主体10的转动力。
返回参照图1和图2，根据多个实施例的云台可以促使镜筒20进行三轴式转动。镜筒20能够围绕第一轴线A1执行俯仰运动，能够围绕第二轴线A2进行横滚运动，并且能够围绕第三轴线A3执行偏航操作。第二轴线A2可以是安装到镜筒20的镜头单元的光学轴线。
第一轴线A1和第二轴线A2可以彼此垂直地定向，第二轴线A2和第三轴线A3可以彼此垂直地定向，并且第三轴线A3与第一轴线A1和第二轴线A2可以彼此垂直定向。另外，第一轴线A1和第二轴线A2可以彼此正交，第二轴线A2和第三轴线A3可以彼此正交，并且第三轴线以及第一轴线A1和第二轴线A2可以彼此正交。
根据多个实施例的第二轴线A2是容纳在镜筒20中的镜头组的光学轴线，并且可以对应于在前后方向上穿过镜头组的中心的方向。根据多个实施例的第一轴线A1可以作为镜筒20的转动轴线而平行于第一框架100，并且可以是横穿第二框架102和第三框架104的转动轴线。第三轴线A3是第一支撑主体10的转动轴线，并且可以对应于在上下方向上穿过第一框架100的中心和第二支撑主体12的中心的方向。
根据多个实施例的镜筒20可以进一步包括用于确定初始位置的初始位置感测单元。根据多个实施例的初始位置感测单元可以包括设置在镜筒20中的光学传感器40和从第二框架102延伸以操作光学传感器40的致动器42。光学传感器40可以一体地构造在镜筒中并且可以与镜筒20一起围绕第一轴线A1转动。根据光学传感器40的转动，致动器42可以存在于光接收单元和发光单元之间，或者可以存在于光接收单元和发光单元之间的空间之外。光学传感器40可以识别镜筒20的初始位置以将感测信号输出到控制器。
当初始供电时，如果致动器42覆盖光接收单元，则通过沿着未覆盖光接收单元的方向转动来检测所述初始位置，并且如果致动器42未覆盖光接收单元，则可以通过沿覆盖光接收单元的方向转动来检测所述初始位置。
图6A是示出根据本公开的多个实施例的在三轴式相机云台中采用的横滚驱动单元的结构的透视图。图6B是示出根据本公开的多个实施例的安装到镜筒的外周表面的横滚驱动单元的互锁状态的透视图。
参考图6A和图6，在根据多个实施例的云台中采用的横滚驱动单元30可以是动力单元，该动力单元用于提供能够滚动或横滚围绕第二轴线A2设置在镜筒上的图像传感器和镜头组的驱动力。根据多个实施例的横滚驱动单元30可以包括驱动马达301和齿轮阵列。驱动马达301可以是能够被精确控制的马达。
根据多个实施例的齿轮阵列可以包括联接到驱动马达301的轴的第一齿轮302、与第一齿轮302接合的第二齿轮303以及与第二齿轮303接合的第三齿轮310。第一齿轮302和第二齿轮303可以由蜗轮构成。第三齿轮310可以是安装到镜筒的转动构件。在下文中，第三齿轮将被称为转动构件。
根据多个实施例的转动构件310可以布置成通过在其外周表面上以预定距离设置齿轮齿3100而与蜗轮303接合。当驱动马达301操作时，第一齿轮302转动，与第一齿轮302正交设置的第二齿轮303和304转动，并且第二齿轮304将动力传递给转动构件310。附图标记305可以指从驱动马达引出的FPCB，并且附图标记306可以指代安装支架。
图7是示出根据本公开的多个实施例的在三轴式相机云台中采用的俯仰驱动单元的结构的透视图。
参考图7，根据多个实施例的云台中采用的俯仰驱动单元32可以沿着第二框架102的纵向方向竖立地安装。俯仰驱动单元32可以包括驱动马达321和齿轮阵列。驱动马达321可以是可以被精确控制的驱动装置。该齿轮阵列可以包括与驱动马达321的轴线同轴地设置的第一齿轮322和与第一齿轮322竖直地接合的第二齿轮323。第一齿轮322和第二齿轮323可以被限定为公知的蜗轮。第二齿轮323可以布置成与另一个第二齿轮324接合，并且接合的第二齿轮324可以布置成与第三齿轮325接合，第三齿轮325与镜筒的转动轴线成为一体。当驱动马达321被驱动时，转动动力经由第一齿轮322和第二齿轮323、324被传递到第三齿轮325，并且因此镜筒可以围绕第一轴线A1进行倾斜或俯仰运动。驱动马达321的转动水平可以由控制器(未示出)控制。
图8是示出根据本公开的多个实施例的在三轴式相机云台中采用的偏航驱动单元的结构的透视图。
参考图8，根据多个实施例的用在云台中的偏航驱动单元34可以基本平行于第二支撑主体的下侧安装。根据多个实施例的偏航驱动单元34可以包括驱动马达341和齿轮阵列。驱动马达341可以是可以被精确控制的驱动装置。该齿轮阵列可以包括与驱动马达341的轴线同轴地设置的第一齿轮342和与第一齿轮342竖直地接合的第二齿轮343。第一齿轮342和第二齿轮343可以被限定为公知的蜗轮。第二齿轮可以包括多个齿轮阵列344和345。最后一个第二齿轮346可以设置成与第三齿轮347接合，该第三齿轮347与偏航轴的转动轴线成一体。当驱动马达341被驱动时，转动动力经由第一齿轮342和第二齿轮343，344，345和346被传递到第三齿轮347，并且因此镜筒可以围绕第三轴线进行倾斜或俯仰运动。驱动马达的转动水平可以由控制器(未示出)控制。
图9是示出根据本公开的多个实施例的布置到镜筒的横滚单元的安装状态的透视图。图10是示出根据本公开的多个实施例的镜筒的截面透视图。
参考图9和图10，根据多个实施例的镜筒20可以包括壳体210、图像传感器230、镜头组232、转动构件220以及横滚单元240和250。镜筒20是用作相机的图像捕捉或拍摄装置，并可以具有光学轴线。
根据多个实施例的壳体210可以是能够容纳图像传感器230、镜头组232、转动构件220以及横滚单元240和250的基本上圆筒形的壳体。镜头可以暴露于壳体的前侧，后盖可以连接到壳体的后侧。
根据多个实施例的图像传感器230可以被布置为通过与镜头组232隔开而面向镜头组232，作为用于通过将光学信号转换为电信号来生成图像的图像捕捉或拍摄元件。
根据各个实施例的镜头组232可以包括沿光学轴线布置的多个镜头。
根据多个实施例的转动构件220可以固定地安装到图像传感器230和镜头组232，作为通过横滚驱动单元围绕第二轴线在壳体210中转动的构件。图像传感器230和镜头组232被固定到转动构件220以与转动构件220一起转动。
根据多个实施例的转动构件220可以具有这样的形状，该形状具有面向第一方向的第一侧、面向与第一侧的方向相反的第二方向的第二侧、以及由第一侧和第二侧提供的外侧。第一方向可以是向前的方向，并且第二方向可以是向后的方向。转动构件220可以包括横滚单元在其上滚动的轨道或导轨。
根据多个实施例的横滚单元240和250可以安装在壳体210和转动构件220之间，并且可以被安装成当转动构件220转动时使摩擦力最小化。横滚单元可以包括布置到转动构件220的第一侧的第一横滚单元240和布置到所述第二侧的第二横滚单元250。第一横滚单元240和第二横滚单元250可以分别设置到转动构件220的第一侧和第二侧以使摩擦力最小化。第一横滚单元240可以包括至少三个第一滚子。第二横滚单元250可以包括至少三个第二滚子。第一滚子可以在转动构件220的第一侧上等距地间隔开以在第一侧上执行倾侧或滚动运动。第二滚子在可转动构件220的第二侧上等距地间隔开以在第二侧上执行倾侧或滚动运动。
图11是示出根据本公开的多个实施例的第一支撑主体的联接状态的透视图。图12是示出根据本公开的多个实施例的第一支撑主体的联接状态的截面图。
参考图11和图12，下面将描述根据多个实施例的第一支撑主体10的联接结构。
根据多个实施例的联接结构可以包括位于第一框架100、固定框架125、转动框架124、齿轮347和偏航轴S1之间的联接结构。
在根据多个实施例的联接结构中，关于提供第三轴线A3的偏航轴S2，轴承B1可以设置在转动框架124和偏航轴S2之间。另外，齿轮347可以被压入偏航轴S2中，以便设置在上轴承和下轴承之间。
根据多个实施例的固定框架125可以通过使用诸如螺钉之类的紧固件一体地紧固到第一框架100的上中心侧。另外，固定框架125可以与齿轮347一体地固定。齿轮347、固定框架125和第一框架100可以围绕第三轴式A3一起转动。齿轮347可以是与图3的齿轮347相同的齿轮。
当偏航驱动单元的驱动马达操作以转动齿轮347时，固定框架125和第一框架100可以一起执行转动运动。
根据本公开的多个实施例，一种三轴式云台可以包括：第一支撑主体；镜筒，所述镜筒包括镜头组并且以能够围绕第一轴线可转动的方式联接到所述第一支撑主体；横滚驱动单元，所述横滚驱动单元安装在所述镜筒的第一位置处以提供用于使所述镜头组围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线转动的力；俯仰驱动单元，所述俯仰驱动单元安装到所述第一支撑主体以提供用于使所述镜筒围绕所述第一轴线转动的力；第二支撑主体，所述第二支撑主体以能够围绕第三轴线转动的方式联接到所述第一支撑主体，所述第三轴式与所述第一轴线和第二轴线中的每一个垂直；以及偏航驱动单元，所述偏航驱动单元安装到第二支撑主体以允许第一支撑主体围绕第三轴线转动。
根据本公开的多个实施例，第二支撑主体可以通过使用多个紧固部分安装到无人机。
根据本公开的多个实施例，第一支撑主体可以具有弯曲形状，该弯曲形状的横截面具有“U”形形状，并且第一支撑主体可以包括：第一框架；以及在第一框架的两端正交延伸的第二框架和第三框架。第二支撑主体可以包括安装框架，该安装框架水平地设置在第一框架上并且以能够围绕第三轴式转动的方式安装。
根据本公开的多个实施例，第一轴线可以平行于第一框架并且可以面向在第二框架和第三框架之间横过的方向。第三轴式可以面对第一框架在上下方向上的中心。第二轴线可以穿过镜筒的光学轴线的中心。
根据本公开的多个实施例，镜筒可以包括：壳体；以及以可转动的方式设置在壳体中的转动构件。
根据本公开的多个实施例，镜筒可以包括：安装到转动构件的图像传感器；和面向图像传感器的镜头组。图像传感器和镜头组可以围绕第一轴线在转动构件上一起转动。
根据本公开的多个实施例，镜筒可以包括至少一个横滚单元。
根据本公开的多个实施例，横滚单元可以包括：第一横滚单元，该第一横滚单元包括布置于转动构件的第一侧的至少三个第一滚子；以及第二横滚单元，该第二横滚单元包括至少三个第二滚子，所述第二滚子设置在所述转动构件的与所述第一侧相反的第二侧。
根据本公开的多个实施例，横滚驱动单元、俯仰驱动单元和偏航驱动单元中的每一个可以包括多个驱动马达和分别与驱动马达接合的多个齿轮阵列。每个齿轮阵列可以包括相同形状的蜗轮。
根据本公开的多个实施例，在第二支撑主体中，主印刷电路板可以被固定到第二支撑主体。通过使用柔性印刷电路板可以在图像传感器和主印刷电路板之间实现电连接。柔性印刷电路板可以设置为使得弯曲点变化。
根据本公开的多个实施例，镜筒还可以包括初始位置感测单元。
根据本公开的多个实施例，初始位置感测单元可以包括：设置到镜筒的传感器；以及设置在第二框架上以操作传感器的致动器。
根据本公开的多个实施例，传感器可以设置到镜筒的下外周部分。致动器可以沿着传感器的方向从第二框架的端部延伸。
根据本公开的多个实施例，一种三轴式云台可以包括：至少一个支撑主体；以及镜筒，所述镜筒安装到支撑主体并且以能够围绕三个转动轴线中的每一个转动的方式联接。镜筒可以包括：转动构件；以及在转动构件的表面上围绕光学轴线转动的横滚单元。横滚单元可以包括：第一横滚单元，所述第一横滚单元包括设置在转动构件的第一侧的第一滚子；以及第二滚子，所述第二滚子设置在转动构件的与第一侧相反的第二侧。
根据本公开的多个实施例，第一横滚单元和第二横滚单元中的每一个可以包括至少三个滚子。
这里使用的术语“模块”可以表示例如包括硬件、软件或固件中的一种或两种或更多种的组合的单元。例如，“模块”可以与术语“单元”、“逻辑”、“逻辑块”、“部件”或“电路”等互换使用。“模块”可以是一体地构造的部件的最小单元或其一部分。“模块”也可以是执行一个或多个功能的最小单元或其一部分。“模块”可以被机械地或电子地实现。例如，“模块”可以包括执行本领域或将在未来发展的一些操作的专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)和可编程逻辑器件中的至少一种。
根据本发明的设备(例如，其模块或其功能)或方法(例如，操作)的至少一部分可以例如实施为以编程模块形式存储在计算机可读存储介质中的指令。在该指令由处理器(例如，处理器120)执行的情况下，处理器可以执行与该指令相对应的功能。例如，计算机可读存储介质可以是存储器130。
计算机可读记录介质可以包括硬盘、软盘和磁介质(例如，磁带)、光学介质(例如，光盘-只读存储器(CD-ROM)和数字通用光盘(DVD))、磁光介质(例如，软光盘)以及硬件装置(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。此外，程序指令不仅可以包括诸如由编译器编写的代码之类的机械语言代码，而且还可以包括可使用解释器由计算机执行的高级语言代码等。上述硬件装置可以被构造为作为一个或更多软件模块以执行本发明的操作，反之亦然。
根据本发明的模块或编程模块可以包括至少一个或多个前述构成元件，或者省略一些前述构成元件，或者还包括额外的其他构成元件。根据本发明的由模块、编程模块或其他构成元件执行的操作可以以顺序、并行、重复或启发式方法执行。而且，一些操作可以以不同的顺序执行或可以省略，或者可以添加其他操作。
建议在本发明中公开的实施例是为了容易解释和理解在此公开的技术特征，并不意图限制本发明的多个实施例的范围。因此，本发明的多个实施例的范围应被解释为包括基于本发明的多个实施例或各种其他实施例的技术思想的所有变化。

Claims (11)

1.一种三轴式云台，包括：
第一支撑主体；
镜筒，所述镜筒包括镜头组并且以能够围绕第一轴线转动的方式联接到所述第一支撑主体；
横滚驱动单元，所述横滚驱动单元安装在所述镜筒的第一位置处，以提供用于使所述镜头组围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线转动的力；
俯仰驱动单元，所述俯仰驱动单元安装到所述第一支撑主体，以提供用于使所述镜筒围绕所述第一轴线转动的力；
第二支撑主体，所述第二支撑主体以能够围绕第三轴线转动的方式联接到所述第一支撑主体，所述第三轴线与所述第一轴线和第二轴线中的每一个垂直；以及
偏航驱动单元，所述偏航驱动单元安装到第二支撑主体以允许第一支撑主体围绕所述第三轴线转动，
其中，所述镜筒包括壳体和以可转动方式设置在所述壳体中的转动构件，
其中，所述镜筒包括横滚单元，
其中，所述横滚单元包括：
布置于转动构件的第一侧的至少三个第一滚子；以及
至少三个第二滚子，所述至少三个第二滚子设置在与所述转动构件的所述第一侧相反的第二侧。
2.根据权利要求1所述的三轴式云台，其中，
所述第二支撑主体通过使用多个紧固部分而被安装到无人飞行器。
3.根据权利要求1所述的三轴式云台，其中，
所述第一支撑主体具有弯曲形状，所述弯曲形状的横截面具有“U”形形状，并且所述第一支撑主体包括：
第一框架；以及
在第一框架的两端正交延伸的第二框架和第三框架，
其中所述第二支撑主体包括安装框架，所述安装框架水平地设置在所述第一框架上并且以能够围绕所述第三轴线转动的方式被安装。
4.根据权利要求3所述的三轴式云台，其中，
所述第一轴线平行于所述第一框架并且面向在所述第二框架和所述第三框架之间横过的方向，所述第三轴线在上下方向上面对所述第一框架的中心，并且所述第二轴线穿过镜筒的光学轴线的中心。
5.根据权利要求1所述的三轴式云台，其中，镜筒包括：
安装到转动构件的图像传感器；和
面向图像传感器的镜头组，
其中所述图像传感器和所述镜头组围绕所述第一轴线在所述转动构件上一起转动。
6.根据权利要求1所述的三轴式云台，其中，
所述横滚驱动单元、俯仰驱动单元和偏航驱动单元中的每一个包括多个驱动马达和分别与所述驱动马达接合的多个齿轮阵列，并且所述齿轮阵列中的每一个包括相同形状的蜗轮。
7.根据权利要求5所述的三轴式云台，其中，在所述第二支撑主体中，
主印刷电路板固定到所述第二支撑主体，通过使用柔性印刷电路板在所述图像传感器与所述主印刷电路板之间实现电连接，所述柔性印刷电路板设置为使得弯曲点变化。
8.根据权利要求3所述的三轴式云台，其中，所述镜筒还包括初始位置感测单元。
9.根据权利要求8所述的三轴式云台，其中，所述初始位置感测单元包括：
设置到镜筒的传感器；以及
致动器，该致动器设置在第二框架上以操作该传感器。
10.根据权利要求9所述的三轴式云台，其中，
所述传感器被布置到所述镜筒的下外周部分，并且所述致动器在所述传感器的方向上从所述第二框架的端部延伸。
11.一种三轴式云台，包括：
至少一个支撑主体；以及
镜筒，所述镜筒安装到所述支撑主体并且以能够围绕三个转动轴线中的每一个转动的方式被联接，其中所述镜筒包括：
转动构件；以及
横滚单元，所述横滚单元围绕一光学轴线在所述转动构件的表面上转动，其中所述横滚单元包括：
设置在转动构件的第一侧的第一滚子；以及
第二滚子，所述第二滚子设置在转动构件的与所述第一侧相反的第二侧。
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