CN108980586A - 一种非正交稳定器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及稳定器技术领域，具体涉及一种非正交稳定器结构，包括手柄、连接臂、俯仰电机、横滚电机、航向电机，其特征在于，所述航向电机安装在所述手柄上并与连接臂的一端连接，所述连接臂的另一端与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机还与所述横滚电机连接；所述航向电机的主轴与所述俯仰电机的主轴垂直，所述俯仰电机的主轴与所述横滚电机的主轴不垂直且横滚电机向稳定器整体结构的轴心一侧偏置，所述航向电机、所述俯仰电机、所述横滚电机三者的主轴空间布局形成非正交关系。本发明能够解决现有的手持稳定器占用空间大，不便于包装和携带的问题。

Description

一种非正交稳定器结构
技术领域
本发明涉及稳定器技术领域，具体涉及一种非正交稳定器结构。
背景技术
近些年手持稳定器开始普及，手持稳定器对于日常的视频拍摄有很大的帮助，特别是目前手机、微单都不具备稳定的防抖技术，为了追求更高品质的拍摄效果，需要使用稳定器来满足我们日常拍摄记录的稳定画面输出需求。现有三轴稳定器的三个电机在空间上处于正交分布的，三个电机分别为控制俯仰运动的X轴电机、控制横滚运动的Y轴电机，控制航向轴运动的Z轴电机，主轴的空间正交分布有一个缺点，体现在稳定器的三个轴两两垂直，且三轴之间还通过连接臂连接，这样连接臂会框定出一个较大的立体空间，而带空间只有楞部被实体占用(连接臂和手柄)，其内部没有任何实体，故稳定器的空间占用比很低，这种严重占用空间的结构非常不便于包装设计，更不便于履行携带。因此，设计一种占用空间小，方便包装和携带的手持稳定器具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种非正交稳定器结构，以解决现有的手持稳定器占用空间大，不便于包装和携带的问题。
本发明提供一种非正交稳定器结构，包括手柄、连接臂、俯仰电机、横滚电机、航向电机，所述航向电机安装在所述手柄上并与连接臂的一端连接，所述连接臂的另一端与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机还与所述横滚电机连接；
所述航向电机的主轴与所述俯仰电机的主轴垂直，所述俯仰电机的主轴与所述横滚电机的主轴不垂直且横滚电机向稳定器整体结构的轴心一侧偏置，所述航向电机、所述俯仰电机、所述横滚电机三者的主轴空间布局形成非正交关系。
作为本发明的优选方式，还包括俯仰电机承载罩壳，所述横滚电机通过所述俯仰电机承载罩壳与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机承载罩壳包括基座部和悬臂部，所述基座部与所述俯仰电机连接受所述俯仰电机驱动，所述悬臂部倾斜设置于所述基座部的表面。
作为本发明的优选方式，所述横滚电机固定安装在所述悬臂部，且所述横滚电机的主轴与所述悬臂部垂直设置；
还包括夹持部，所述夹持部与所述横滚电机连接受所述横滚电机驱动。
作为本发明的优选方式，所述横滚电机由一台无刷电机和一台有刷电机组成，所述无刷电机固定在所述悬臂部，所述有刷电机固定在所述夹持部。
作为本发明的优选方式，所述有刷电机和所述无刷电机的主轴相互垂直，所述有刷电机的主轴连接有蜗杆，所述无刷电机的主轴连接有蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮啮合。
作为本发明的优选方式，所述基座部、所述悬臂部、所述夹持部上设有便于控制线通过的过孔，所述控制线与所述有刷电机电性连接。
本发明具有如下有益效果：
本发明的稳定器的三轴结构采用空间非正交结构，在保证航向电机、横滚电机主轴垂直的情况下，将俯仰电机与横滚电机的主轴夹角呈锐角设置，这样使横滚电机的安装位置向稳定器整体结构的轴心的方向偏置，减小了稳定器的整体结构的外圆面积，在空间优化方面可以做到现有稳定器体积的70％。这种结构不会影响稳定器的正常使用，因为横滚电机偏置的角度可以通过航向电机的运动所补偿，因此本发明在确保稳定器功能不变的情况下，较为可观的缩小了稳定器的空间体积，大大方便了稳定器的包装和携带。
此外，横滚电机采用无刷电机和有刷电机组合的形式，二者之间采用蜗轮蜗杆减速机构，采用有刷电机驱动无刷电机工作，具有电机效率高、负载能力大、电路简单、设计成本低、耗电量小、续航时间长、体积小、重量轻等优点，跟以往的横滚电机直接驱动相比，简化了驱动电机的控制电路，降低了的设计成本；另一方面，蜗轮蜗杆减速机构大幅度地提升了传动比，避免了多级齿轮传动，减少了结构虚位，从而提高了电机的效率和负载能力，使得驱动电机可以更小更轻更节能，更进一步缩小了稳定器的体积，降低重量，从而延长续航时间。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的整体结构爆炸图。
图3是本发明实施例的局部结构示意图。
附图标记说明：
1、手柄，2、航向电机，3、连接臂，4、俯仰电机，5、俯仰电机承载罩壳，6、横滚电机，7、夹持部，8、基座部，9、悬臂部，10、无刷电机，11、蜗轮，12、有刷电机，13、蜗杆，14、过孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种非正交稳定器结构，参照图1至图3所示，其结构包括手柄1、连接臂3、横滚电机6、俯仰电机4、航向电机2以及夹持部7。航向电机2安装在手柄1上并与连接臂3的一端连接，连接臂3的另一端与俯仰电机4连接，航向电机2可控制连接臂3和俯仰电机4绕手柄1的轴线旋转。本发明与现有技术相比，其结构特点在于俯仰电机4与横滚电机6直接连接，即不通过连接臂 3连接，这样省去了一个连接臂所占用的空间，使稳定器的体积大大减小。
在空间三轴的布置上，航向电机2的主轴与俯仰电机4的主轴垂直，俯仰电机4的主轴与横滚电机6的主轴不垂直，且横滚电机6向稳定器整体结构所形成的轴心一侧偏置，这样航向电机2、俯仰电机4、横滚电机6三者的主轴在空间上形成非正交关系。这种非正交关系使横滚电机6的安装位置偏向手柄一侧，减小了稳定器的整体结构的外圆面积(即以手柄为轴形成的圆柱体的横截面)，稳定器的整体结构的外圆面积的减小代表着稳定器整体所占用空间体积的减小，在空间优化方面可以使稳定器的体积减小到现有稳定器体积的70％，并且这种结构不会影响稳定器的正常使用，因为横滚电机6偏置的角度可以通过航向电机2的运动所补偿，因此本发明在确保稳定器功能不变的情况下，较为可观的缩小了稳定器的空间体积，大大方便了稳定器的包装和携带。
横滚电机6和俯仰电机4之间是通过俯仰电机承载罩壳5连接的。俯仰电机承载罩壳5包括基座部8和悬臂部9，基座部8和悬臂部9二者可以是一体成型的壳体，基座部8与俯仰电机4连接并受到俯仰电机4驱动，能够绕俯仰电机4的主轴旋转，在基座部8的表面倾斜设有悬臂部9，悬臂部9是向稳定器整体结构的轴心一侧倾斜。
横滚电机6由一台无刷电机10和一台有刷电机12组成，无刷电机10固定安装在悬臂部9的内部，其主轴水平设置，而有刷电机12固定安装在夹持部7的内部，夹持部7则是和无刷电机10的转轴连接，由无刷电机10带动夹持部7转动。有刷电机12和无刷电机10的主轴相互垂直，有刷电机12的主轴连接有蜗杆13，无刷电机10的主轴连接有蜗轮11，蜗杆13与蜗轮11啮合。横滚电机6的结构采用蜗轮传动的间接驱动方式，即有刷电机12转动带动蜗杆13转动，蜗杆13驱动蜗轮11转动，而蜗轮11则带动无刷电机10转动。由于无刷电机10是固定在俯仰电机承载罩壳5内，不会相对于俯仰电机承载罩壳5转动，而有刷电机12是安装在夹持部7内，具有绕俯仰电机承载罩壳5旋转的自由度，所以当有刷电机12启动时，会带动夹持部7绕俯仰电机承载罩壳5转动，这种以有刷电机12驱动无刷电机10的传动方式跟现有技术中采用无刷电机直接驱动相比，简化了无刷电机10的驱动控制电路模块，大大降低了稳定器的设计成本；另一方面，蜗轮蜗杆减速机构大幅度地提升了传动比，避免了多级齿轮传动，减少了结构虚位，从而提高了电机的效率和负载能力，使得有刷电机12可以选用更小更轻更节能的电机，进而更进一步地缩小了稳定器的体积，降低重量，延长了续航时间。
为了给有刷电机供电12，在基座部8、悬臂部9、夹持部7上设有便于控制线通过的过孔14，控制线穿过该过孔14与有刷电机12电性连接，通过控制线控制有刷电机12的启动与停止即可实现对夹持部的控制。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种非正交稳定器结构，包括手柄、连接臂、俯仰电机、横滚电机、航向电机，其特征在于，所述航向电机安装在所述手柄上并与连接臂的一端连接，所述连接臂的另一端与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机还与所述横滚电机连接；
所述航向电机的主轴与所述俯仰电机的主轴垂直，所述俯仰电机的主轴与所述横滚电机的主轴不垂直且横滚电机向稳定器整体结构的轴心一侧偏置，所述航向电机、所述俯仰电机、所述横滚电机三者的主轴空间布局形成非正交关系。
2.根据权利要求1所述的一种非正交稳定器结构，其特征在于，还包括俯仰电机承载罩壳，所述横滚电机通过所述俯仰电机承载罩壳与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机承载罩壳包括基座部和悬臂部，所述基座部与所述俯仰电机连接受所述俯仰电机驱动，所述悬臂部倾斜设置于所述基座部的表面。
3.根据权利要求2所述的一种非正交稳定器结构，其特征在于，所述横滚电机固定安装在所述悬臂部，且所述横滚电机的主轴与所述悬臂部垂直设置；
还包括夹持部，所述夹持部与所述横滚电机连接受所述横滚电机驱动。
4.根据权利要求3所述的一种非正交稳定器结构，其特征在于，所述横滚电机由一台无刷电机和一台有刷电机组成，所述无刷电机固定在所述悬臂部，所述有刷电机固定在所述夹持部。
5.根据权利要求4所述的一种非正交稳定器结构，其特征在于，所述有刷电机和所述无刷电机的主轴相互垂直，所述有刷电机的主轴连接有蜗杆，所述无刷电机的主轴连接有蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮啮合。
6.根据权利要求3所述的一种非正交稳定器结构，其特征在于，所述基座部、所述悬臂部、所述夹持部上设有便于控制线通过的过孔，所述控制线与所述有刷电机电性连接。
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