CN108843950A - 一种轻便型手持稳定器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻便型手持稳定器，包括电机及手柄，电机的数量为一个以上，电机与手柄电性连接；电机包括磁铁、编码器电路板、电机轴；电机轴一端嵌套有磁铁；磁铁外环套装编码器电路板，且与编码器电路板之间留有缝隙。本发明公开的一种轻便型手持稳定器，旨在解决现有稳定器的电机厚度较大，连接臂折叠后收纳也需要较大的空间，使用和携带均不便利，影响用户体验感等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种拍摄辅助设备，尤其涉及一种轻便型手持稳定器。
背景技术
拍摄稳定器、云台大多为三轴，是通过三个电机及电机内部的编码器实时检测运动状态，并根据运动状态进行调整，以达到稳定拍摄的目的。磁电编码器是常用的一种，用于角度或位移测量，通过采用磁阻或者霍尔元件对磁性材料角度或者位移值的变化进行测量，磁性材料角度或者位移的变化会引起一定电阻或者电压的变化，通过放大电路对变化量进行放大，通过单片机处理后输出脉冲信号或者模拟量信号，达到测量的目的。
现有技术中，中国专利CN107040080A公开了一种电机和云台，该电机包括定子和转子、连接轴、磁编码器，转子与连接轴固定连接，连接轴通过轴承与定子转动连接，且沿所述连接轴的轴向方向设置有中心通孔，磁编码器与驱动板电性连接；该编码器磁与连接轴同轴设置，用于测量所述电机的角度和/或位置信息，并反馈给所述驱动板，进而可以根据反馈的所述电机的角度和/或位置信息调整所述电机的转动。现有技术的编码器与连接轴同轴布置，设置在磁性件的上方，导致电机厚度增大。再加上现有技术中调节平衡的结构是设置在电机外壳上、且与稳定器连接臂滑动连接的结构；因此，现有技术中稳定器的电机厚度较大，连接臂折叠后收纳也需要较大的空间，使用和携带均不便利，影响了用户体验感。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种轻便型手持稳定器电机，旨在解决现有技术中稳定器的电机厚度较大，连接臂折叠后收纳也需要较大的空间，使用和携带均不便利，影响了用户体验感。
本发明采取以下技术方案实现上述目的：
一种轻便型手持稳定器的电机，包括电机及手柄，电机的数量为一个以上，电机与手柄电性连接；电机包括磁铁、电机驱动板、电机轴；电机轴一端装有磁铁；磁铁外围安装电机驱动板，且与电机驱动板之间留有缝隙；将电机驱动板套在磁铁圆柱面的外围，电机驱动板安装在磁铁的侧方，替代了现有技术中电机驱动板安装在磁铁顶端的结构，在不改变电机功率等参数的基础上，大大降低了电机的厚度。
其进一步技术方案为，还包括电机外壳、电机端盖；电机轴的另一端与电机外壳连接，电机驱动与电机端盖连接。
其进一步技术方案为，电机驱动上安装有编码器，编码器中间平面与磁铁的中间平面共面；采用该种结构，编码器检测的数据较优。
其进一步技术方案为，电机包括俯仰电机、横滚电机及航向电机；还包括连接三个电机的两个连接臂、与航向电机相连的手柄、与俯仰电机连接的相机连接臂、与相机连接臂滑动连接的负载台；通过采用相机连接臂及与其滑动连接的负载台，替代了现有稳定器上俯仰电机外壳的连接臂滑道结构，并结合上述电机内部结构，使得稳定器的电机更加轻薄。
其进一步技术方案为，手柄包括第一手柄和第二手柄，两个手柄两端连接组成为“7”字型结构；通过采用“7”字型手柄能够实现双手把持，在大型拍摄设备的使用过程中省力。
其进一步技术方案为，第一手柄和第二手柄的连接端与航向电机相连，第一手柄和/或第二手柄的另一端设置活动接口。
其进一步技术方案为，第一手柄和第二手柄的夹角在60至120度之间。
其进一步技术方案为，第二手柄的活动接口部端面轴向与第二手柄的伸出方向形成0至90度的夹角。
其进一步技术方案为，活动接口与支撑架活动连接，实现了多机位拍摄的效果，提高用户体验。
工作原理：编码器相当于导体，磁铁产生磁场，当磁铁旋转时，磁场与导体之间角度就会发生变化，产生不同的电势差。编码器安装在磁铁圆柱面外围的方式原理：当磁铁围绕编码器旋转时，磁场与导体之间角度发生变化，在导体两端产生不同的电势差，编码器把电压转换成数字信号，通过数字信号就能推出角度。通过上述编码器及角度检测原理，将编码器及电机驱动板安装在磁铁圆柱面的外围，替代了现有技术中将电机驱动板和编码器安装在磁铁圆柱面顶端的结构，降低了电机的厚度。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供的一种轻便型手持稳定器的电机，采用将编码器及电机驱动板安装在磁铁圆柱面的外围，替代了现有技术中编码器安装在磁铁顶端的结构，在不改变电机功率等参数的基础上，大大降低了电机的厚度。
2.本发明提供的一种轻便型手持稳定器，通过采用集中在负载台上的滑动结构，替代了原有稳定器上各电机外壳与连接臂滑动连接滑道结构，将连接臂与电机外壳保持平齐地连接，使得稳定器的电机更加轻薄，且调节稳定器平衡时更加方便，仅需在负载台处调节，就能调节三个轴向的重心。
3.本发明提供的一种轻便型手持稳定器，通过采用“7”字型手柄能够实现双手把持，在大型拍摄设备的使用过程中省力，且手柄上设有连接支撑架的活动接口，实现了多机位拍摄的效果，提高用户体验。
附图说明
图1为：现有技术的电机编码器、电机驱动板的结构示意图。
图2为：本发明所述一种轻便型手持稳定器的电机结构示意图。
图3为：本发明所述一种轻便型手持稳定器的结构示意图。
图4为：本发明所述一种轻便型手持稳定器调平衡结构的示意图。
图5为：本发明所述支撑架连接第二手柄的轻便型手持稳定器结构示意图。
图6为：本发明所述支撑架连接第一手柄的轻便型手持稳定器结构示意图。
图7为：本发明所述一种轻便型手持稳定器拍摄机位结构示意图。
图8为：本发明所述一种轻便型手持稳定器手柄端部连接可变化角度的手柄结构图。
图中：1、电机；101、俯仰电机；102、横滚电机；103、航向电机；11、磁铁；12、电机驱动板；121、编码器；13电机轴；14、电机外壳；15、电机端盖；16、铁芯载体；161、电机铁芯；17、轴承；2、连接臂；3、手柄；31、第一手柄；311、活动接口；32、第二手柄；321、活动接口；4、相机连接臂；5、负载台；51、基座；52、快装板；6、支撑架。
具体实施方式
下面结合附图1至图8、对比例和具体实施方式对本发明进行详细说明。
对比例：如图1所示，一种稳定器，其电机包括电机轴13，磁铁11，电机驱动板12及位于电机驱动板12上的编码器121，电机驱动板12及编码器121与电机端盖通过螺栓连接，电机轴13与电机外壳连接，编码器121与环形磁铁13同轴，且与环形磁铁11留有间隙，电机轴13带动环形磁铁11相对编码器121转动，编码器121用于检测环形磁铁11的转动角度。其电机厚度为电机外壳厚度电机轴长度+环形磁铁厚度+间隙+编码器+电机驱动板厚度+螺帽高度+电机端盖厚度。
本实施方式提供一种轻便型手持稳定器，其结构如图2、图3所示，该稳定器包括三个电机1、与电机1电性连接的手柄3，电机1包括磁铁11、电机驱动板12、电机轴13、铁芯载体16和轴承17，铁芯载体16一端与电机端盖15可拆卸连接，另一端承载有电机铁芯161，轴承17固定在铁芯载体16上，电机轴13一端套装有磁铁11，且两者为刚性连接，另一端穿过轴承17和铁芯载体16，并与电机外壳14固定连接，磁铁11能够防止电机轴13发生轴向位移；磁铁11外环套装电机驱动板12且与电机驱动板12之间留有缝隙，电机轴13转动时，不会带动电机驱动板12转动；将电机驱动板12套在磁铁11圆柱面的外围，替代了现有技术中电机驱动板12安装在磁铁11顶端的结构，本实施方式中的电机1的厚度为电机外壳厚度+电机轴高度+磁铁厚度+电机端盖厚度，省去了现有技术中的间隙+编码器+电机驱动板厚度+螺帽高度。因此，在不改变电机1功率等参数的基础上，大大降低了电机1的厚度。
上述实施方式中示例性地示出了电机轴13和电机驱动板12的安装位置，根据本发明的其他实施方式，也可以安装在其他位置来替代，例如，电机轴13一端与电机转子连接、另一端与磁铁11连接，电机驱动板12与电机定子连接；或电机轴13一端与电机定子连接、另一端与磁铁11连接，电机驱动板12与电机转子连接等；上述连接结构均能实现减小电机厚度的效果。
上述实施方式中示例性地示出了电机的数量，根据本发明的其他实施方式，电机1的数量也可以为一个，即单轴稳定器；电机1的数量也可以为两个，即双轴稳定器；电机1的数量也可以为三个以上，即多轴稳定器。
另一个实施方式，在上述实施方式轻便型手持稳定器的电机中，电机轴13嵌套磁铁11的一端设有通过螺纹连接锁紧结构，用于防止电机轴13在使用过程中发生轴向位移，磁铁11通过锁紧结构嵌套在电机轴13上，提高稳定器电机的稳定性。
另一个实施方式，在上述实施方式稳定器的电机中，电机驱动板12还包括编码器121，编码器121中间平面与磁铁11的中间平面共面，编码器121能够采集磁铁11的转动角度，采用本实施方式的编码器安装位置，编码器检测的数据较优。
上述实施方式中示例性地示出了编码器121相对磁铁11的安装位置，根据本发明的其他实施方式，也可以安装在其他位置来替代，例如，编码器121位于磁铁11的上部边缘或下部边缘等。
另一个实施方式，如图3所示，提供一种轻便型手持稳定器，包括三个电机1，分别为俯仰电机101、横滚电机102及航向电机103；还包括连接三个电机的两个连接臂2、与航向电机103相连的手柄3、与俯仰电机连接101的相机连接臂4、与相机连接臂4通过燕尾槽滑动连接的负载台5；通过采用相机连接臂4及与其滑动连接的负载台5，替代了现有稳定器上俯仰电机外壳的连接臂滑道结构，并结合上述电机内部结构，使得稳定器的电机更加轻薄。
上述实施方式中示例性地示出了相机连接臂4与负载台5的滑动结构，根据本发明的其他实施方式，也可以用其他滑动结构来替代，例如，分别设置在相机连接臂4和负载5的滑轨与滑槽结构、或分别设置在相机连接臂4和负载5上相配合的锯齿和齿轮、或分别设置在相机连接臂4和负载5上相配合螺纹和螺钉等。
另一个实施方式，如图4所示，在上述实施方式的轻便型手持稳定器中，负载台5包括基座51和快装板52，负载台5与基座51通过燕尾槽结构滑动连接，基座51与快装板52通过燕尾槽结构滑动连接；相机连接臂4与负载台5的滑动用于调节Z轴方向的重心，负载台5与基座51滑动用于调节X轴方向的重心，基座51与快装板52的滑动用于调节Y轴方向的重心，X轴、Y轴、Z轴相互垂直；通过采用负载台5与基座51的滑动结构，替代了现有稳定器上航向电机外壳的连接臂滑道结构；通过采用基座51与快装板52的滑动结构，替代了现有稳定器上航向电机外壳的连接臂滑道结构；结合上述电机1内部结构，使得稳定器上的所有电机1都变得更加轻薄，折叠收纳占用空间较小，调节稳定器平衡时更加方便，仅需在负载台5处调节滑动结构，就能实现三个轴向的重心调节。
上述实施方式中示例性地示出了负载台5与基座51、基座51与快装板52的滑动结构，根据本发明的其他实施方式，也可以用其他滑动结构来替代，例如，相配合的锯齿和齿轮、或相配合螺纹和螺钉等。
另一个实施方式，如图5至图7所示，在上述实施方式的轻便型手持稳定器中，手柄3包括第一手柄31和第二手柄32，两个手柄两端连接组成为“7”字型结构，第一手柄31和第二手柄32的夹角为90度，第一手柄31和第二手柄32的连接端与航向电机103相连；通过采用“7”字型手柄能够实现双手把持，在大型拍摄设备的使用过程中省力。
上述实施方式中示例性地示出了第一手柄31和第二手柄32的夹角，根据本发明的其他实施方式，也可以用其它角度来代替，例如，第一手柄31和第二手柄32的夹角为60度、或第一手柄31和第二手柄32的夹角为120度等，可通过设备的重量和用户的把持习惯来制定第一手柄31和第二手柄32的夹角，以达到双手把持的省力效果。用于稳定器供电的电源可位于第一手柄31、第二手柄32内、或外接电源等方式。
另一个实施方式，如图5至图7所示，在上述实施方式的轻便型手持稳定器中，第一手柄31和第二手柄32的连接端与航向电机103相连，另一端分别设有与支撑架6连接的活动接口，第二手柄32的活动接口321的端面轴向与第二手柄32的伸出方向形成夹角为30度，第一手柄31的活动接口311与第一手柄31轴线平行；“7”字型手柄能够实现双手把持，在大型拍摄设备的使用过程中省力；第一手柄31用于操控手持稳定器；如图5、图6所示，在手柄一端设有连接支撑架6的活动接口，实现了多机位拍摄的效果，提高用户体验。
上述实施方式中示例性地示出了活动接口与支撑架的螺纹连接方式，根据本发明的其他实施方式，也可以用其它连接方式来代替，例如，卡扣连接、磁吸连接等。
上述实施方式中示例性地示出了活动接口的位置，根据本发明的其他实施方式，也可以用其它连接方式来代替，例如，仅在第一手柄31的一端设置活动接口、或仅在第二手柄32的一端设有活动接口等；如图6所示，在第一手柄31的一端设置活动接口连接支撑架，延长了第一手柄的长度可高机位拍摄；如图5、图7所示，在第二手柄32的一端设有活动接口连接支撑架，可实现低机位拍摄。
上述实施方式中示例性地示出了操控稳定器的控制模块位置，根据本发明的其他实施方式，也可以用其它位置来代替，例如，在第二手柄32上设有操控稳定器的控制模块、或在支撑架6上设有操控稳定器的控制模块等。
上述实施方式中示例性地示出了活动接口端面与第二手柄32的伸出方向形成的角度，根据本发明的其他实施方式，也可以用其它角度来代替，如图8所示，例如，第二手柄32的活动接口321的端面轴向与第二手柄32的伸出方向形成夹角为90度、或第二手柄32的活动接口321的端面轴向与第二手柄32的伸出方向形成夹角为45度、或第二手柄32的活动接口321的端面轴向与第二手柄32的伸出方向形成夹角为0度即与第二手柄32轴线平行等，可通过设备的重量来制定活动接口321端面轴向与第二手柄32的夹角，以达到第二个机位拍摄及省力效果。同理第一手柄31的活动接口311与第一手柄31的轴线夹角也同样可以调整。
本发明提供的一种轻便型手持稳定器的电机，采用将编码器121及电机驱动板12安装在磁铁11圆柱面的外围，替代了现有技术中编码器121安装在磁铁11顶端的结构，在不改变电机1功率等参数的基础上，大大降低了电机1的厚度；通过采用集中在负载台5上的滑动结构，替代了原有稳定器上各电机外壳与连接臂滑动连接滑道结构，将连接臂与电机外壳保持平齐地连接，使得稳定器的电机1更加轻薄，且调节稳定器平衡时更加方便，仅需在负载台5处调节，就能调节三个轴向的重心；通过采用“7”字型手柄3能够实现双手把持，在大型拍摄设备的使用过程中省力，且手柄上设有连接支撑架的活动接口，配合无支撑架的正常拍摄机位，实现了多机位拍摄的效果，提高用户体验。
Claims (10)
1.一种轻便型手持稳定器，其特征在于，包括电机(1)及手柄(3)，所述电机(1)的数量为一个以上，所述电机(1)与手柄(3)电性连接；
所述电机(1)包括磁铁(11)、电机驱动板(12)、电机轴(13)；电机轴(13)一端装有磁铁(11)；磁铁(11)外围安装电机驱动板(12)，且与电机驱动板(12)之间留有缝隙。
2.根据权利要求1所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述电机(1)还包括电机外壳(14)、电机端盖(15)；所述电机轴(13)的另一端与电机外壳(14)连接，所述电机驱动板(12)与电机端盖(15)连接。
3.根据权利要求1所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述电机驱动板(12)上安装有编码器(121)，编码器(121)中间平面与磁铁(11)的中间平面共面。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述电机(1)包括俯仰电机(101)、横滚电机(102)及航向电机(103)；
还包括连接所述三个电机的两个连接臂(2)、与航向电机(103)相连的手柄(3)、与俯仰电机连接的相机连接臂(4)、与相机连接臂(4)滑动连接的负载台(5)。
5.根据权利要求4所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述负载台(5)包括基座(51)和快装板(52)，所述负载台(5)与基座(51)滑动连接，所述基座(51)与快装板(52)滑动连接；
所述相机连接臂(4)与负载台(5)的滑动方向、负载台(5)与基座(51)的滑动方向、基座(51)与快装板(52)的滑动方向均相互垂直。
6.根据权利要求4所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述手柄(3)包括第一手柄(31)和第二手柄(32)，两个手柄两端连接组成为“7”字型结构。
7.根据权利要求6所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述第一手柄(31)和第二手柄(32)的连接端与航向电机相连，所述第一手柄(31)和/或第二手柄(32)的另一端设置活动接口。
8.根据权利要求7所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述第一手柄(31)和第二手柄(32)的夹角在60至120度之间。
9.根据权利要求7所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，第二手柄(32)的活动接口端面轴向与第二手柄(32)的伸出方向形成0至90度的夹角。
10.根据权利要求7所述的一种轻便型手持稳定器，其特征在于，所述活动接口与支撑架活动连接。
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