CN110332439B - 一种云台系统及载具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种云台系统，包括固定座；安装架；支架，包括第一支架和第二支架；控制装置，包括第一、第二和第三控制装置，第一控制装置连接第一支架和第二支架，第二控制装置连接第二支架和安装架；第三控制装置连接第一支架和固定座；控制装置均包括伸缩机构和与伸缩机构相连接的旋转机构，三个伸缩机构的伸缩方向各不相同，旋转机构绕各自对应的伸缩机构的伸缩方向旋转；本发明还提供一种载具，包括管理模块和上述技术方案所述的一种云台系统，所述云台系统安装在载具上，载具和所述云台系统通过所述管理模块通信连接；本发明提供的一种云台系统不仅能够绕空间三维度轴线旋转，还能沿三维度轴线伸缩移动，实现六自由度控制。

Description

一种云台系统及载具

技术领域

本发明涉及云台技术领域，特别涉及一种云台系统及载具。

背景技术

云台，是一种用来安装、固定相机/摄像机等监测装置的支撑设备，常用于飞行器、汽车、机器人和船舶等运载体上，它的主要作用是隔离外接的扰动，保证摄像机相对惯性空间的稳定，从而保证拍摄或监测画面的清晰。

云台一般分为固定云台和电动云台两种。固定云台以一个固定角度进行拍摄或监控，角度的转变是通过运载体自身运动角度的转变来实现，固定云台的优点重量轻、成本低，而且省电；缺点也非常明显，拍摄或监测的角度单一，角度转变不够灵活。相比于固定云台，电动云台能够与外部控制器进行通信连接，通过接收控制器的信号，在控制信号的作用下，较为精准的调整云台的定位。云台上搭载的相机/摄像机就可以对区域进行拍摄或监测扫描，还可以在人工操纵下跟踪被拍摄或被监视的对象。

现有的云台设备，存在以下问题：稳定性差，一般云台搭载在运载体上，而运载体本身存在高频振动或低频抖动现象，因此会严重影响拍摄或监测的效果，导致拍摄或监测的画面质量不佳；常见的云台通过三个无刷电机构成三个旋转轴以此实现分别实现滚转、俯仰和偏航的控制，因此只能拥有三个旋转自由度；另外，现有的云台大多结构复杂，造成维修成本提高而维修效率低，若遇到紧急状况，无法快速维修或更换，影响拍摄或监测的进度。

针对现有技术的不足，本发明提供一种云台系统，能够适应运载体运动过程中的振动和抖动，对拍摄或监测视角进行稳定和弥补，还能够实现六自由度控制，同时结构简单、安全可靠。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种云台系统及载具。

为了解决上述问题，本发明提供一种云台系统，包括固定座；

安装架，所述安装架用于搭载监测设备；

支架，包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架设置在不同平面上；

控制装置，包括第一控制装置、第二控制装置和第三控制装置，所述第一控制装置连接所述第一支架和所述第二支架，所述第二控制装置连接所述第二支架和所述安装架；所述第三控制装置连接所述第一支架和所述固定座；

所述第一控制装置、第二控制装置和第三控制装置均包括伸缩机构和与所述伸缩机构相连接的旋转机构，三个所述伸缩机构的伸缩方向各不相同，所述旋转机构绕各自对应的伸缩机构的伸缩方向旋转。

优选地，三个所述伸缩机构的伸缩运动方向两两垂直。

进一步地，三个所述伸缩机构均包括法兰盘、伸缩套管和电机，所述法兰盘用于与所述旋转机构相连接，所述电机用于驱动所述伸缩套管伸缩。

具体地，所述伸缩套管包括外套管和至少一节内套管，所述内套管套设在所述外套管内，所述内套管与所述法兰盘相连接，所述外套管与所述电机相连接。

进一步地，所述伸缩套管设有限位块，所述限位块设置在所述外套管与所述内套管连接处的内侧和/或设置在所述内套管与所述外套管连接处的外侧。

更进一步地，所述旋转机构均包括定子和转子，所述定子与各自对应的伸缩机构的法兰盘连接，所述转子与对应的所述支架或所述安装架相连接。

更进一步地，所述一种云台系统还包括系统控制模块，所述系统控制模块用于控制所述第一控制装置、第二控制装置和所述第三控制装置。

本发明另一方面保护一种载具，包括管理模块和上述技术方案所述的一种云台系统，所述一种云台系统安装在所述载具上，所述载具和所述一种云台系统通过所述管理模块通信连接。

具体地，所述载具为车辆、船舶和飞行器的一种或多种。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明提供的一种云台系统，不仅能够绕空间三维度轴线旋转，还能沿三维度轴线伸缩移动，实现六个自由度的控制。

2)本发明提供的一种云台系统，能够随载具运动，对视角进行实时调整和稳定，弥补因载具振动或抖动造成的拍摄或监测画面质量不佳。

3)本发明提供的一种云台系统，结构简单、安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种云台系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种云台系统其中控制装置的结构示意图；

图3是本发明提供的一种云台系统及载具的工作原理。

图中：1-固定座，2-安装架，3-支架，31-第一支架，32-第二支架，4-控制装置，41-第一控制装置，42-第二控制装置，43-第三控制装置，5-伸缩机构，51-法兰盘，52-伸缩套管，521-外套管，522-内套管，53-电机，6-旋转机构，61-定子，62-转子。

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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1和图2，本实施例提供一种云台系统，包括固定座1；

安装架2，所述安装架2用于搭载监测设备；

支架3，包括第一支架31和第二支架32，所述第一支架31和所述第二支架32设置在不同平面上；

控制装置4，包括第一控制装置41、第二控制装置42和第三控制装置43，所述第一控制装置41连接所述第一支架31和所述第二支架32，所述第二控制装置42连接所述第二支架32和所述安装架2；所述第三控制装置43连接所述第一支架31和所述固定座1；

所述第一控制装置41、第二控制装置42和第三控制装置43均包括伸缩机构5和与所述伸缩机构5相连接的旋转机构6，三个所述伸缩机构5的伸缩方向各不相同，所述旋转机构6绕各自对应的伸缩机构5的伸缩方向旋转；

所述监测设备为相机、摄像机、传感器中的一种或多种；

较为优选地，所述第一支架31和所述第二支架32为“L”形支架；

通过所述第一支架31和所述第二支架32，将所述第一控制装置41、第二控制装置42和第三控制装置43中的任意两个互相连接，即可以实现所述一种云台系统的连接与稳定。因此除本申请所述的连接方式外，所述第一支架31、所述第二支架32与所述第一控制装置41、第二控制装置42以及第三控制装置43还可以有其他的连接方式；任何基于本申请的技术方案，在未经过创造性劳动获得的技术方案均包含在本申请的保护范围内；

三个所述控制装置4均包括伸缩机构5和旋转机构6，且每个所述伸缩机构5均与一个所述旋转机构6相连接，每个所述伸缩机构5和对应的所述旋转机构6均连接在所述支架3上。

三个所述伸缩机构5的伸缩运动方向两两垂直；即通过三个所述伸缩机构5的伸缩运动可以将所述的一种云台系统运动至空间内的任意指定位置。较为优选地，三个所述伸缩机构5的伸缩方向分别为横滚轴方向、俯仰轴方向和偏航轴方向。

三个所述伸缩机构5均包括法兰盘51、伸缩套管52和电机53，所述法兰盘51用于与所述旋转机构6相连接，所述电机53用于驱动所述伸缩套管52伸缩；即所述伸缩机构5通过所述法兰盘51与对应的所述旋转机构6相连接，所述电机53驱动所述伸缩套管52的伸缩运动，从而实现三个所述伸缩机构5的伸缩功能。

所述伸缩套管52包括外套管521和至少一节内套管522，所述内套管522套设在所述外套管521内，所述内套管522与所述法兰盘51相连接，所述外套管521与所述电机53相连接；较为优选地，所述外套管521与所述内套管522同轴设置，所述伸缩机构5通过所述外套管521和所述电机53与对应的所述支架3或所述固定座1相连接，属于同一所述伸缩机构5的所述外套管521和所述电机53连接在对应所述支架3或所述固定座1的两侧。

所述伸缩套管52设有限位块，所述限位块设置在所述外套管521与所述内套管522连接处的内侧和/或设置在所述内套管522与所述外套管521连接处的外侧；所述限位块用于所述伸缩机构6中，使得所述伸缩套管52在伸缩过程中有最大伸缩范围，防止所述伸缩套管52脱节。

所述旋转机构6均包括定子61和转子62，所述定子61与各自对应的伸缩机构5的法兰盘51连接，所述转子62与对应的所述支架3或所述安装架2相连接；所述定子61和所述转子62用于实现所述旋转机构6的旋转功能，从而通过旋转调整所述监测设备的角度，满足不同角度的监测需要；所述旋转机构6与所述伸缩机构5的法兰盘51通过所述定子61相连接。

所述一种云台系统还包括系统控制模块，所述系统控制模块用于控制所述第一控制模块41、第二控制模块42和所述第三控制模块43；即所述系统控制模块能够实现对所述一种云台系统的三个自由度的伸缩控制和三个自由度的旋转控制。

实施例2

结合图3，本实施例提供一种载具，包括管理模块和上述技术方案所述的一种云台系统，所述一种云台系统安装在所述载具上，所述载具和所述一种云台系统通过所述管理模块通信连接；即所述一种云台系统通过所述固定座1安装固定在所述载具上，所述管理模块和所述一种云台系统的系统控制模块通信连接。

所述载具为车辆、船舶和飞行器的一种或多种。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (7)

1.一种云台系统，其特征在于，包括：

固定座(1)；

安装架(2)，所述安装架(2)用于搭载监测设备；

支架(3)，包括第一支架(31)和第二支架(32)，所述第一支架(31)和所述第二支架(32)设置在不同平面上；

控制装置(4)，包括第一控制装置(41)、第二控制装置(42)和第三控制装置(43)，所述第一控制装置(41)连接所述第一支架(31)和所述第二支架(32)，所述第二控制装置(42)连接所述第二支架(32)和所述安装架(2)；所述第三控制装置(43)连接所述第一支架(31)和所述固定座(1)；

所述第一控制装置(41)、第二控制装置(42)和第三控制装置(43)均包括伸缩机构(5)和与所述伸缩机构(5)相连接的旋转机构(6)，三个所述伸缩机构(5)的伸缩方向各不相同，所述旋转机构(6)绕各自对应的伸缩机构(5)的伸缩方向旋转；

三个所述伸缩机构(5)均包括法兰盘(51)、伸缩套管(52)和电机(53)，所述法兰盘(51)用于与所述旋转机构(6)相连接，所述电机(53)用于驱动所述伸缩套管(52)伸缩；

和系统控制模块，所述系统控制模块用于控制所述第一控制装置(41)、第二控制装置(42)和所述第三控制装置(43)，以对所述云台系统进行三个自由度的伸缩控制和三个自由度的旋转控制。

2.根据权利要求1所述的一种云台系统，其特征在于，三个所述伸缩机构(5)的伸缩运动方向两两垂直。

3.根据权利要求1所述的一种云台系统，其特征在于，所述伸缩套管(52)包括外套管(521)和至少一节内套管(522)，所述内套管(522)套设在所述外套管(521)内，所述内套管(522)与所述法兰盘(51)相连接，所述外套管(521)与所述电机(53)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种云台系统，其特征在于，所述伸缩套管(52)设有限位块，所述限位块设置在所述外套管(521)与所述内套管(522)连接处的内侧和/或设置在所述内套管(522)与所述外套管(521)连接处的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种云台系统，其特征在于，所述旋转机构(6)均包括定子(61)和转子(62)，所述定子(61)与各自对应的所述伸缩机构(5)的法兰盘(51)相连接，所述转子(62)与对应的所述支架(3)或所述安装架(2)相连接。

6.一种载具，其特征在于，包括管理模块和权利要求1至5任意一项所述的一种云台系统，所述一种云台系统安装在所述载具上，所述载具和所述一种云台系统通过所述管理模块通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种载具，其特征在于，所述载具为车辆、船舶和飞行器的一种或多种。

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