CN109515729A - 一种无人机摄像头安装支架以及摄影航摄仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机摄像头安装支架以及摄影航摄仪，其包括支架主体，支架主体上设置有第一传动机构，第一传动机构包括第一转轴，第一转轴上设置有第一连接座，第一连接座于第一传动机构下绕第一转轴的轴向转动；第一连接座上设置有第二传动机构，第二传动机构包括第二转轴，第二转轴上设置有第二连接座，第二连接座于第二传动机构下绕第二转轴的轴向转动；第二连接座上设置有第三传动机构，第三传动机构包括第三转轴，第三转轴上设置有供摄像头固定的安装座，安装座于第三传动机构下绕第三转轴的轴向转动；第一转轴与第二转轴相互垂直，第一转轴与第三转轴相互垂直，第二转轴与第三转轴相互垂直。任意两个传动机构可实现五个方向的拍摄。

Description

一种无人机摄像头安装支架以及摄影航摄仪

技术领域

本发明涉及无人机的技术领域，尤其是涉及一种无人机摄像头安装支架。

背景技术

随着航空飞行技术的成熟和广泛应用，越来越多的用户开始使用航空器作为航空摄影的载体。航空器能在大气层内进行可控飞行，通过在飞行平台内搭载摄像设备进行高空摄影。通常一台摄像设备只能从一个方向上进行拍摄，在需要从垂直、倾斜等不同方向上采集影像材料时，简单的一台摄像设备便不能圆满完成任务。

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，能够从垂直、倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。

目前使用的主要方法是在航空器内安装多个内置相机，通过不同角度的摆放，实现多个角度拍摄，以获取地面的全景图像。通常需要向下、前、后、左、右五个方向拍摄的相机，就需要在航空器上安装五个内置相机，由于航空器的搭载体积和续航时间等因素，要求载荷体积尽可能小，重量尽可能轻，而本发明可使用单相机代替五相机或更多相机，在不影响拍摄效果的情况下，大大减小了体积和重量，减轻了航空器的负担。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机摄像头安装支架以及摄影航摄仪，具有实现多角度自由拍摄，实用范围广泛的优点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种无人机摄像头安装支架，包括支架主体，所述支架主体上设置有第一传动机构，所述第一传动机构包括第一转轴，所述第一转轴上设置有第一连接座，所述第一连接座于所述第一传动机构下绕所述第一转轴的轴向转动；所述第一连接座上设置有第二传动机构，所述第二传动机构包括第二转轴，所述第一转轴上设置有第二连接座，所述第二连接座于所述第二传动机构下绕所述第二转轴的轴向转动；所述第二连接座上设置有第三传动机构，所述第三传动机构包括第三转轴，所述第三转轴上设置有供摄像头固定的安装座，所述安装座于所述第三传动机构下绕所述第三转轴的轴向转动；所述第二转轴与所述第二转轴相互垂直，所述第一转轴与所述第三转轴相互垂直，所述第二转轴与所述第三转轴相互垂直。

采用上述技术方案，通过第一传动机构、第二传动机构或第三传动机构的驱动，可以驱使安装座上的摄像头进行多个角度的调节，从而满足航拍时摄像头不同方向进行拍摄的需求；且可以对摄像头的倾斜角度进行调节，便于拍摄操作者进行更好的使用。而且任意两个传动机构相互配合，即可实现向下、前、后、左和右五个方向的拍摄；当其中一个传动机构出现故障时，无需遥控回无人机，通过另外两个传动机构即可完成拍摄任务，具有实现多角度自由拍摄，实用范围广泛的优点。

本发明进一步设置为：所述支架本体包括设于无人机上的第一板、与所述第一板相互平行的第二板以及设于所述第一板与所述第二板之间的减震件；所述第一传动机构固定于所述第二板上。

采用上述技术方案，当无人机在空中飞行过程中，遇到风力影响时会发生一定角度的倾斜和晃动，减震件有助于对摄像头起到缓冲的作用，减小摄像头出现晃动的情况。

本发明进一步设置为：所述第二连接座为“匚”形板，所述第二转轴位于所述第二连接座的中间。

采用上述技术方案，通过匚形状的第二连接座，将摄像头包裹在第二连接座的内侧，有利于对摄像头进行保护，减少摄像头被碰撞出现损坏的情况。

本发明进一步设置为：所述安装座为环形框板，所述第三转轴位于所述安装座的一端，所述安装座的另一端转动连接于所述第二连接座上。

采用上述技术方案，通过环形的安装座，将摄像头包裹在安装座内，进一步对摄像头进行保护，减少摄像头被碰撞出现损坏的情况；同时，安装座的两端均转动连接在第二连接座上，使得摄像头随着安装座转动时稳定性的提高。

本发明进一步设置为：所述支架本体、所述第一连接座、所述第二连接座和所述安装座均为塑料板或炭纤维板。

采用上述技术方案，塑料板或炭纤维板在保证结构强度的情况下，其重量更轻，减小了无人机摄像头安装支架的整体重量，从而使得无人机摄像头安装支架适配性大大提高。

本发明进一步设置为：所述第一连接座为“L”形板，所述第一连接座弯折处的厚度大于两端的厚度。

采用上述技术方案，通过L形的第一连接座，将摄像头保护在支架本体的下方；通过合理地设置结构，使得安装支架和摄像头的重心位于安装支架的中心，且安装支架的结构更加紧凑，减小其占用的空间。厚度的改变可增加第一连接座弯折处的结构强度，也对固定在安装座上的摄像头起到弹性缓冲，从而减小摄像头出现振动的情况。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种摄影航摄仪，包括权利要求1-6中任一权项所述的无人机摄像头安装支架和摄像头，所述摄像头上开设有螺纹孔，所述安装座上设置有与所述螺纹孔螺纹配合的螺栓。

采用上述技术方案，摄像头可拆卸的固定在安装座上，随着安装座在支架本体上角度的调节，达到对摄像头的倾斜角度进行调节的目的。

综上所述，本发明的有益技术效果为：通过第一传动机构、第二传动机构或第三传动机构的驱动，可以驱使安装座上的摄像头进行多个角度的调节，从而满足航拍时摄像头不同方向进行拍摄的需求；且可以对摄像头的倾斜角度进行调节，便于拍摄操作者进行更好的使用。而且任意两个传动机构相互配合，即可实现向下、前、后、左和右五个方向的拍摄；当其中一个传动机构出现故障时，无需遥控回无人机，通过另外两个传动机构即可完成拍摄任务，具有实现多角度自由拍摄，实用范围广泛的优点。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中，1、支架主体；11、第一板；12、第二板；13、减震件；2、第一电机；3、第一连接座；41、第二转轴；42、第二电机；5、第二连接座；61、第三转轴；62、第三电机；7、安装座；8、摄像头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种无人机摄像头安装支架以及摄影航摄仪，如图1所示，包括支架主体1，支架主体1上安装有第一传动机构，第一传动机构包括固定在支架主体1上的第一电机2和固定在第一电机2输出轴上的第一转轴（图中未示出），第一转轴上固定有第一连接座3，第一连接座3在第一电机2的驱使下绕第一转轴的轴向转动；第一连接座3上安装有第二传动机构，第二传动机构包括固定在第一连接座3上的第二电机42和固定在第二电机42输出轴上的第二转轴41，第一转轴上固定有第二连接座5，第二连接座5在第二电机42的驱使下绕第二转轴41的轴向转动；第二连接座5上安装有第三传动机构，第三传动机构包括固定在第二连接座5上的第三电机62和固定在第三电机62输出轴上的第三转轴61，第三转轴61上固定有供摄像头8固定的安装座7，安装座7在第三电机62的驱使下绕第三转轴61的轴向转动。

第一电机2、第二电机42和第三电机62均为正反转电机，且都具有防水功能，在淋雨、潮湿和户外的环境中使用，可取得良好的技术效果。第一电机2、第二电机42、第三电机62和摄像头8可与无人机内置的蓄电池电性连接，也可安装支架上外挂电池为第一电机2、第二电机42、第三电机62和摄像头8供电，通过无人机的遥控器分别控制其工作。第二转轴41与第二转轴41相互垂直，第一转轴与第三转轴61相互垂直，第二转轴41与第三转轴61相互垂直。

通过第一电机2、第二电机42或第三电机62的工作，可以驱使安装座7上的摄像头8进行多个角度的调节，从而满足航拍时摄像头8不同方向进行拍摄的需求；且可以对摄像头8的倾斜角度进行调节，便于拍摄操作者进行更好的使用。而且任意两个传动机构相互配合，即可实现向下、前、后、左和右五个方向的拍摄；当其中一个传动机构出现故障时，无需遥控回无人机，通过另外两个传动机构即可完成拍摄任务。

支架本体包括固定在无人机上的第一板11、与第一板11相互平行的第二板12以及连接在第一板11与第二板12之间的减震件13，第一电机2固定在第二板12上，其中，减震件13为橡胶块，且橡胶块有四个，分别位于第一板11和第二板12的四个角落处。当无人机在空中飞行过程中，遇到风力影响时会发生一定角度的倾斜和晃动，减震件13有助于对摄像头8起到缓冲的作用，减小摄像头8出现晃动的情况。

第一连接座3为“L”形板，所述第一连接座3弯折处的厚度大于两端的厚度，通过L形的第一连接座3，将摄像头8保护在支架本体的下方；通过合理地设置结构，使得安装支架和摄像头8的重心位于安装支架的中心，且安装支架的结构更加紧凑，减小其占用的空间。厚度的改变可增加第一连接座3弯折处的结构强度，也对固定在安装座7上的摄像头8起到弹性缓冲，从而减小摄像头8出现振动的情况。

第二连接座5为“匚”形板，第二转轴41位于第二连接座5的中间；安装座7为环形框板，第三转轴61位于安装座7的一端，安装座7的另一端转动连接在第二连接座5上；支架本体、第一连接座3、第二连接座5和安装座7均为塑料板或炭纤维板。通过匚形状的第二连接座5和环形的安装座7，将摄像头8包裹在安装支架内，有利于对摄像头8进行保护，减少摄像头8被碰撞出现损坏的情况，且摄像头8安装在安装支架上的稳定性更高；塑料板或炭纤维板在保证结构强度的情况下，其重量更轻，减小了无人机摄像头8安装支架的整体重量，从而使得无人机摄像头8安装支架适配性大大提高。摄像头8上开设有螺纹孔（图中未示出），安装座7上固定有与螺纹孔螺纹配合的螺栓（图中未示出），从而使摄像头8可拆卸的固定在安装座7上。

总的工作过程：使用前，将安装支架的第一板11通过螺栓或卡接的方式固定在无人机的底部，并将摄像头8通过螺栓与螺纹孔的配合固定在安装座7上，使得摄像头8的镜头垂直于地面。当无人机需要航拍时，通过无人机的遥控器控制摄像头8进行拍摄工作，此时得到向下的图像：通过遥控器控制第二电机42工作，第二转轴41带动着安装座7竖直旋转，进而带动安装座7上的摄像头8旋转，当摄像头8旋转45度，遥控器控制第二电机42关闭，再进行拍摄工作，此时得到向左的图像；然后通过遥控器控制第一电机2工作，第一转轴带动着安装座7水平旋转，进而带动摄像头8旋转90度，遥控器控制第一电机2关闭，再进行拍摄工作，此时得到向前的图像，依次操作，使第一电机2带动摄像头8旋转90度，依次得到向右与向后的图像。或者通过遥控器控制第三电机62工作，第三转轴61带动着安装座7竖直旋转，进而带动安装座7上的摄像头8旋转，当摄像头8旋转45度，遥控器控制第二电机42关闭，再进行拍摄工作，此时得到向前的图像；然后通过遥控器控制第一电机2工作，第一转轴带动着安装座7水平旋转，进而带动摄像头8旋转90度，遥控器控制第一电机2关闭，再进行拍摄工作，此时得到向右的图像，依次操作，使第一电机2带动摄像头8旋转90度，依次得到向后与向左的图像。其它的控制方式还有很多，这里不在赘述，通过上述方式可完成三维影像所需的所有影像，在保证拍摄效果的前提下，降低了无人机的载重，大大提高了无人机飞行的稳定性与续航能力，减少了航空摄影测量的成本，单相机即可对地物进行多角度拍摄，提高了飞行效率。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机摄像头安装支架，其特征在于：包括支架主体(1)，所述支架主体(1)上设置有第一传动机构，所述第一传动机构包括第一转轴，所述第一转轴上设置有第一连接座(3)，所述第一连接座(3)于所述第一传动机构下绕所述第一转轴的轴向转动；所述第一连接座(3)上设置有第二传动机构，所述第二传动机构包括第二转轴(41)，所述第二转轴(41)上设置有第二连接座(5)，所述第二连接座(5)于所述第二传动机构下绕所述第二转轴(41)的轴向转动；所述第二连接座(5)上设置有第三传动机构，所述第三传动机构包括第三转轴(61)，所述第三转轴(61)上设置有供摄像头(8)固定的安装座(7)，所述安装座(7)于所述第三传动机构下绕所述第三转轴(61)的轴向转动；所述第一转轴与所述第二转轴(41)相互垂直，所述第一转轴与所述第三转轴(61)相互垂直，所述第二转轴(41)与所述第三转轴(61)相互垂直。

2.根据权利要求1所述的无人机摄像头安装支架，其特征在于：所述支架本体包括设于无人机上的第一板(11)、与所述第一板(11)相互平行的第二板(12)以及设于所述第一板(11)与所述第二板(12)之间的减震件(13)；所述第一传动机构固定于所述第二板(12)上。

3.根据权利要求2所述的无人机摄像头安装支架，其特征在于：所述第二连接座(5)为“匚”形板，所述第二转轴(41)位于所述第二连接座(5)的中间。

4.根据权利要求3所述的无人机摄像头安装支架，其特征在于：所述安装座(7)为环形框板，所述第三转轴(61)位于所述安装座(7)的一端，所述安装座(7)的另一端转动连接于所述第二连接座(5)上。

5.根据权利要求1所述的一种无人机摄像头安装支架，其特征在于：所述支架本体、所述第一连接座(3)、所述第二连接座(5)和所述安装座(7)均为塑料板或炭纤维板。

6.根据权利要求1所述的无人机摄像头(8)安装支架，其特征在于：所述第一连接座(3)为“L”形板，所述第一连接座(3)弯折处的厚度大于两端的厚度。

7.一种摄影航摄仪，其特征在于：包括权利要求1-6中任一权项所述的无人机摄像头安装支架和摄像头(8)，所述摄像头(8)上开设有螺纹孔，所述安装座(7)上设置有与所述螺纹孔螺纹配合的螺栓。