CN110332428B - 一种低功耗监控云台枪机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低功耗监控云台枪机，包括固定支架、水平转体和枪体，固定支架通过水平转体连接枪体，枪体内安装有变倍机芯，变倍机芯的下部还安装有高清广角相机，枪体的顶端安装有折叠太阳能板；固定支架内通过螺丝安装有水平齿轮，水平齿轮啮合有一个水平传动齿轮，固定支架内的电机传动齿通过皮带连接蜗杆传动齿，蜗杆传动齿安装在蜗杆的顶部，蜗杆的尾部还啮合有蜗轮，蜗轮还连接枪体；本发明的低功耗云台枪机可自动供电，传动结构采用非转动情况节能设计，另外监控在常规情况下只开启低功耗高清广角相机，变倍机芯是处于关闭状态，即实现了高清监控又实现了节能，需要看远处细节时再启动变倍机芯，所以整机在正常模式下的功耗非常低。

Description

一种低功耗监控云台枪机
技术领域
本发明涉及一种云台枪机，特别涉及一种低功耗监控云台枪机，属于监控产品技术领域。
背景技术
高清机芯主要由镜头、图像传感器(CCD或者CMOS器件)、ARM/DSP等组成。镜头聚集被摄物体反射的光线至图像传感器上，再由图像传感器经过光电转换成数字视频信号输出给芯片，芯片进行一系列数字图像信号处理(ISP)和数据压缩之后，通过网络传输给后端解码显示设备，进而实现视频预览、录像、回放等功能。通过机芯和球机云台的对接，还能够实现云台的各种控制，比如上下左右转动，变焦，聚焦，预制点，巡航等等更多更丰富的功能。
现在使用高清机芯的监控类摄像机主要分为枪机、小半球、大半球、一体机和球机，随着现在技术的发展，现有的枪机均可实现云台控制，市场上使用的枪机大部分为云台枪机，但是现有的云台枪机采用的是单一的变倍机芯，清晰度不高；而且只能通过其连接的外部电源供电，自身无法供电，同时，现有的云台枪机大部分只能实现垂直转动，无法实现水平转动，易造成拍摄角度不全面，在实际使用的过程中，容易造成一些画面无法拍摄，不利于监控。
发明内容
本发明提出了一种低功耗监控云台枪机，解决了现有技术中云台枪机清晰度不高、自身无法供电以及调节角度不全面的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种低功耗监控云台枪机，包括固定支架、水平转体和枪体，所述固定支架通过水平转体连接枪体，所述枪体内安装有变倍机芯，所述变倍机芯的表面安装有玻璃，所述枪体内还安装有电池、电源板和电机驱动板，所述电池电连接电源板，所述变倍机芯的下部还安装有高清广角相机，所述枪体的顶端安装有折叠太阳能板；
所述固定支架内通过螺丝安装有水平齿轮，所述水平齿轮啮合有一个水平传动齿轮，所述水平传动齿轮固定在水平电机的输出端上，所述固定支架内还安装有垂直电机，所述垂直电机的输出端安装有电机传动齿，所述电机传动齿通过皮带连接蜗杆传动齿，所述蜗杆传动齿安装在蜗杆的顶部，所述蜗杆的尾部还啮合有蜗轮，所述蜗轮固定在垂直轴承的内圈中，所述垂直轴承的内圈还连接枪体的尾部，所述垂直轴承的外圈镶嵌连接电机舱体。
作为本发明的一种优选技术方案，所述变倍机芯和高清广角相机均覆盖在玻璃内，所述电机驱动板位于电源板的上方，所述变倍机芯、高清广角相机和电机驱动板均电连接电源板，所述电机驱动板的导线穿过垂直轴承的内圈，连接在垂直电机和水平电机上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定支架的顶端设置有天线口，所述天线口中插有天线，所述固定支架的顶端设置有第一水平齿轮固定孔，所述水平齿轮上还设置有第二水平齿轮固定孔，所述水平齿轮通过第一水平齿轮固定孔和第二水平齿轮固定孔内共同穿过的螺栓固定在固定支架上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述水平齿轮通过螺丝连接有水平齿轮固定环，所述水平齿轮固定环镶嵌在水平轴承的内圈中，所述水平轴承的外圈镶嵌在电机舱体内，所述电机舱体位于水平齿轮的下方，所述电机舱体内安装有电机固定盘，所述垂直电机和水平电机均通过电机固定螺丝固定在电机固定盘的底端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述蜗杆的顶部通过小轴承竖直安装在电机固定盘上后，在其顶部安装有蜗杆传动齿，所述蜗杆啮合的蜗轮上还设置有蜗轮固定孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述折叠太阳能板包括通过依次连接在一起的一号太阳能电池板、二号太阳能电池板和三号太阳能电池板，所述二号太阳能电池板固定在枪体的顶端，所述枪体的顶端还在折叠太阳能板的两侧分别设置有一个第一太阳能固定槽，所述折叠太阳能板的两端均设置有第二太阳能固定槽，并配有两个固定杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述折叠太阳能板电连接电源板，展开的所述折叠太阳能板的边沿还安装有金属边框。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二太阳能固定槽的两端均设置有卡口，所述固定杆的两端均设有弹簧弹针。
本发明所达到的有益效果是：本发明的一种低功耗监控云台枪机与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1、本发明的低功耗云台枪机通过在变倍机芯下方添加一个高清广角相机，可以利用高清广角相机和变倍机芯共同拍摄画面，清晰度高，可以拍摄广角全镜头，拍摄范围广。
2、本发明的低功耗云台枪机通过设置折叠太阳能板，可以自动将太阳能转化为电能，为自身供电，且折叠太阳能板可以打开，增加受光面积，从而加大电能的转化效率，使转化后的电能能够充分的为自身供电，可自动供电，避免消耗现有的电资源。
3、本发明的低功耗云台枪机可以通过水平电机、水平齿轮和水平传动齿轮组成的水平转动机构，使水平轴承外圈通过水平传动齿轮进行水平旋转，从而带动枪体进行水平转动，同时垂直电机通过皮带带动蜗杆转动，蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮与垂直轴承内圈紧密相连，从而使蜗轮带动枪体垂直方向转动，实现全面调节拍摄角度的目的，角度调节过程简单，实用性强，且水平电机为减速电机，垂直方向上采用蜗轮蜗杆的传动机构，可实现自锁的目的，在静止状态时，通过电路控制，切断两个电机的电源，节省了电机保持力矩所需要的电流；另外监控在常规情况下只开启低功耗高清广角相机，变倍机芯是处于关闭状态，即实现了高清监控又实现了节能，需要看远处细节时再启动变倍机芯，所以整机在正常模式下的功耗非常低。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的主观结构示意图；
图2是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的固定支架顶部结构示意图；
图3是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的枪体内部结构示意图；
图4是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的固定支架内部结构示意图；
图5也是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的固定支架内部结构示意图；
图6也是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的固定支架内部结构示意图；
图7是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的垂直电机传动结构示意图；
图8是本发明提出的一种低功耗监控云台枪机的折叠太阳能板展开结构示意图；
图中：1、固定支架；2、水平转体；3、枪体；4、天线；5、天线口；6、第一水平齿轮固定孔；7、玻璃；8、变倍机芯；9、高清广角相机；10、电池；11、电源板；12、电机驱动板；13、折叠太阳能板；130、一号太阳能电池板；131、二号太阳能电池板；132、三号太阳能电池板；14、第二水平齿轮固定孔；15、金属边框；16、电机固定螺丝；17、水平传动齿轮；18、水平齿轮；19、电机固定盘；20、第一太阳能固定槽；21、第二太阳能固定槽；22、固定杆；23、垂直电机；24、电机舱体；25、蜗杆；26、水平电机；27、水平齿轮固定环；28、水平轴承；29、蜗杆传动齿；30、皮带；31、电机传动齿；32、小轴承；33、蜗轮固定孔；34、蜗轮；35、垂直轴承。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-8所示，本发明提供一种低功耗监控云台枪机，包括固定支架1、水平转体2和枪体3，固定支架1通过水平转体2连接枪体3，枪体3内安装有变倍机芯8，变倍机芯8的表面安装有玻璃7，枪体3内还安装有电池10、电源板11和电机驱动板12，电池10电连接电源板11，变倍机芯8的下部还安装有高清广角相机9，枪体3的顶端安装有折叠太阳能板13；
可以利用高清广角相机9和变倍机芯8共同拍摄画面，清晰度高，可以拍摄广角全镜头，拍摄范围广；
固定支架1内通过螺丝安装有水平齿轮18，水平齿轮18啮合有一个水平传动齿轮17，水平传动齿轮17固定在水平电机26的输出端上，固定支架1内还安装有垂直电机23，垂直电机23的输出端安装有电机传动齿31，电机传动齿31通过皮带30连接蜗杆传动齿29，蜗杆传动齿29安装在蜗杆25的顶部，蜗杆25的尾部还啮合有蜗轮34，蜗轮34固定在垂直轴承35的内圈中，垂直轴承35的内圈还连接枪体3的尾部，垂直轴承35的外圈镶嵌连接电机舱体24。
变倍机芯8和高清广角相机9均覆盖在玻璃7内，电机驱动板12位于电源板11的上方，变倍机芯8、高清广角相机9和电机驱动板12均电连接电源板11，电机驱动板12的导线穿过垂直轴承35的内圈，连接在垂直电机23和水平电机26上。
通过电源板11控制供电，电机驱动板12可以驱动垂直电机23和水平电机26工作，变倍机芯8采用的是10X成像机芯，电池10为18650电池组。
固定支架1的顶端设置有天线口5，天线口5中插有天线4，使云台枪机通过SMA连接器与4G天线或GPS天线相连，以便于接收外界信号，固定支架1的顶端设置有第一水平齿轮固定孔6，水平齿轮18上还设置有第二水平齿轮固定孔14，水平齿轮18通过第一水平齿轮固定孔6和第二水平齿轮固定孔14内共同穿过的螺栓固定在固定支架1上。
通过螺栓，穿过第一水平齿轮固定孔6和第二水平齿轮固定孔14，使水平齿轮18与固定支架1固定在一起。
水平齿轮18通过螺丝连接有水平齿轮固定环27，水平齿轮固定环27镶嵌在水平轴承28的内圈中，水平轴承28的外圈镶嵌在电机舱体24内，电机舱体24位于水平齿轮18的下方，电机舱体24内安装有电机固定盘19，垂直电机23和水平电机26均通过电机固定螺丝16固定在电机固定盘19的底端。
蜗杆25的顶部通过小轴承32竖直安装在电机固定盘19上后，在其顶部安装有蜗杆传动齿29，蜗杆25啮合的蜗轮34上还设置有蜗轮固定孔33，通过蜗轮固定孔33，可以利用螺栓，将蜗轮34与枪体3固定在一起。
具体的，在水平方向上，水平齿轮18与固定支架1连接在一起，水平轴承28内圈与水平齿轮18连接在一起，水平齿轮18和水平轴承28内圈均固定不动，水平电机26带动水平传动齿轮17围绕水平齿轮18转动，水平轴承28外圈随着水平传动齿轮17的转动而转动，水平轴承28带动与其镶嵌在一起的电机舱体24进行水平转动，从而带动电机舱体24以及其下部的枪体3进行水平转动；
在垂直方向上，垂直电机23转动，通过电机传动齿31、皮带30和蜗杆传动齿29组成的传动机构，带动蜗杆25转动，转动的蜗杆25带动与其啮合的蜗轮34转动，蜗轮34与垂直轴承35内圈紧密相连，从而使蜗轮34在垂直轴承35内圈中转动，蜗轮34带动与其一起连接垂直轴承35内圈中的枪体3，在垂直轴承35内圈中进行垂直转动；
同时，水平电机26采用的是减速电机，减速电机本身的转动阻力就比较大，在电机断电情况下，减速电机的阻力可保持水平方向不转动，并在垂直方向上，采用蜗轮34和蜗杆25组成的传动机构，实现自锁的目的，在静止状态下，利用电机驱动板12切断两个电机的电源(常规结构设计是没有自锁功能，电机是需要一直带电状态，才能保持力矩)，这样两个电机在不转动的情况下就不会耗电，另外监控在常规情况下只开启低功耗的高清广角相机9，变倍机芯8是处于关闭状态，即实现了高清监控又实现了节能，需要看远处细节时再启动变倍机芯8，实现低功耗的功能。
实施例2
如图1-8所示，折叠太阳能板13包括通过依次连接在一起的一号太阳能电池板130、二号太阳能电池板131和三号太阳能电池板132，二号太阳能电池板131固定在枪体3的顶端，枪体3的顶端还在折叠太阳能板13的两侧分别设置有一个第一太阳能固定槽20，所述折叠太阳能板13的两端均设置有第二太阳能固定槽21，并配有两个固定杆22。
折叠太阳能板13电连接电源板11，以便于将太阳能转化为电能，通过电源板11存储在电池10中，展开的折叠太阳能板13的边沿还安装有金属边框15，以便于固定三个太阳能电池板。
第二太阳能固定槽21的两端均设置有卡口，固定杆22的两端均设有弹簧弹针，通过弹簧弹针和开口，可以使固定杆22卡在两个第二太阳能固定槽21中。
具体的，可以将折叠在一起的一号太阳能电池板130、二号太阳能电池板131和三号太阳能电池板132打开，如图8所示，太阳能电池板全部展开后，一号太阳能电池板130和三号太阳能电池板132展开后分别落入枪体3顶端两侧的第一太阳能固定槽20内；同时，一号太阳能电池板130、二号太阳能电池板131和三号太阳能电池板132两端分别设置的一条共同的第二太阳能固定槽21，且两个固定槽分别处于一条直线上，将两个固定杆22分别压入两个第二太阳能固定槽21内，固定杆22的弹簧弹针会将三块太阳能电池板绷直，此时，无论风从上方或者下方吹时，太阳能电池板会一直处于平板状态，避免太阳能电池板松动，且可以增加受光面积，将太阳能转化为电能，自行供电。
本发明的低功耗云台枪机通过在变倍机芯8下方添加一个高清广角相机9，可以利用高清广角相机9和变倍机芯8共同拍摄画面，清晰度高，可以拍摄广角全镜头，拍摄范围广；通过设置折叠太阳能板13，可以自动将太阳能转化为电能，为自身供电，且折叠太阳能板13可以打开，增加受光面积，从而加大电能的转化效率，使转化后的电能能够充分的为自身供电，可自动供电，避免消耗现有的电资源；可以通过水平电机26、水平齿轮18和水平传动齿轮17组成的水平转动机构，使水平轴承28外圈通过水平传动齿轮17进行水平旋转，从而带动枪体3进行水平转动，同时垂直电机23通过皮带30带动蜗杆25转动，蜗杆25驱动蜗轮34转动，蜗轮34与垂直轴承35内圈紧密相连，从而使蜗轮34带动枪体3垂直方向转动，实现全面调节拍摄角度的目的，角度调节过程简单，实用性强，且水平电机26为减速电机，垂直方向上采用蜗轮34和蜗杆25组成的传动机构，可实现自锁的目的，在静止状态时，通过电路控制，切断两个电机的电源，节省了电机保持力矩所需要的电流，另外监控在常规情况下只开启低功耗的高清广角相机9，变倍机芯8是处于关闭状态，即实现了高清监控又实现了节能，需要看远处细节时再启动变倍机芯，具有低功耗的功能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种低功耗监控云台枪机，包括固定支架(1)、水平转体(2)和枪体(3)，所述固定支架(1)通过水平转体(2)连接枪体(3)，所述枪体(3)内安装有变倍机芯(8)，所述变倍机芯(8)的表面安装有玻璃(7)，所述枪体(3)内还安装有电池(10)、电源板(11)和电机驱动板(12)，所述电池(10)电连接电源板(11)，其特征在于，所述变倍机芯(8)的下部还安装有高清广角相机(9)，所述枪体(3)的顶端安装有折叠太阳能板(13)；
所述固定支架(1)内通过螺丝安装有水平齿轮(18)，所述水平齿轮(18)啮合有一个水平传动齿轮(17)，所述水平传动齿轮(17)固定在水平电机(26)的输出端上，所述固定支架(1)内还安装有垂直电机(23)，所述垂直电机(23)的输出端安装有电机传动齿(31)，所述电机传动齿(31)通过皮带(30)连接蜗杆传动齿(29)，所述蜗杆传动齿(29)安装在蜗杆(25)的顶部，所述蜗杆(25)的尾部还啮合有蜗轮(34)，所述蜗轮(34)连接在垂直轴承(35)的内圈中，所述垂直轴承(35)的内圈还连接枪体(3)的尾部，所述垂直轴承(35)的外圈镶嵌连接电机舱体(24)；
所述折叠太阳能板(13)包括通过依次连接在一起的一号太阳能电池板(130)、二号太阳能电池板(131)和三号太阳能电池板(132)，所述二号太阳能电池板(131)固定在枪体(3)的顶端，所述枪体(3)的顶端还在折叠太阳能板(13)的两侧分别设置有一个第一太阳能固定槽(20)，所述折叠太阳能板(13)的两端均设置有第二太阳能固定槽(21)，并配有两个固定杆(22)；
所述变倍机芯(8)和高清广角相机(9)均覆盖在玻璃(7)内，所述电机驱动板(12)位于电源板(11)的上方，所述变倍机芯(8)、高清广角相机(9)和电机驱动板(12)均电连接电源板(11)，所述电机驱动板(12)的导线穿过垂直轴承(35)的内圈，连接在垂直电机(23)和水平电机(26)上；
所述固定支架(1)的顶端设置有天线口(5)，所述天线口(5)中插有天线(4)，所述固定支架(1)的顶端设置有第一水平齿轮固定孔(6)，所述水平齿轮(18)上还设置有第二水平齿轮固定孔(14)，所述水平齿轮(18)通过第一水平齿轮固定孔(6)和第二水平齿轮固定孔(14)内共同穿过的螺栓固定在固定支架(1)上；
所述水平齿轮(18)通过螺丝连接有水平齿轮固定环(27)，所述水平齿轮固定环(27)镶嵌在水平轴承(28)的内圈中，所述水平轴承(28)的外圈镶嵌在电机舱体(24)内，所述电机舱体(24)位于水平齿轮(18)的下方，所述电机舱体(24)内安装有电机固定盘(19)，所述垂直电机(23)和水平电机(26)均通过电机固定螺丝(16)固定在电机固定盘(19)的底端；
所述蜗杆(25)的顶部通过小轴承(32)竖直安装在电机固定盘(19)上后，在其顶部安装有蜗杆传动齿(29)，所述蜗杆(25)啮合的蜗轮(34)上还设置有蜗轮固定孔(33)。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗监控云台枪机，其特征在于，所述折叠太阳能板(13)电连接电源板(11)，展开的所述折叠太阳能板(13)的边沿还安装有金属边框(15)。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗监控云台枪机，其特征在于，所述第二太阳能固定槽(21)的两端均设置有卡口，所述固定杆(22)的两端均设有弹簧弹针。
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