CN111076044A - 竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备 - Google Patents

竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备 Download PDF

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CN111076044A CN202010039344.9A CN202010039344A CN111076044A CN 111076044 A CN111076044 A CN 111076044A CN 202010039344 A CN202010039344 A CN 202010039344A CN 111076044 A CN111076044 A CN 111076044A
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Abstract

一种竖向增稳机构(22)，所述竖向增稳机构(22)的一端用于支撑负载(10)，另一端用于连接支撑装置(30)。所述竖向增稳机构(22)包括平行四边形框架(221，222，223，224)以及弹性件(225)，所述框架(221，222，223，224)的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化。所述弹性件(225)的两端分别连接于所述框架的两个邻边(222，223)上，所述框架(221，222，223，224)通过所述弹性件(225)的弹力支撑所述负载(10)并平衡所述负载(10)的重力。还涉及一种云台装置(20)及拍摄设备(100)。

Description

竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备
本申请是申请号为201680006911.2，申请日为2016年2月1日，发明名称为竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备的分案申请。
技术领域
本发明涉及影视拍摄领域，尤其涉及一种用于拍摄的竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备。
背景技术
为实现稳定拍摄的目的，很多拍摄设备都搭配云台装置使用，云台装置一般对拍摄设备具有旋转方向上增稳功能，例如，三轴云台可以在pitch轴、yaw轴和roll轴旋转方向补偿云台的抖动，但是，所述云台对于重力方向上的抖动并没有理想的补偿效果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种避免上述问题的竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备。
一种竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端用于支撑负载，另一端用于连接支撑装置；所述竖向增稳机构包括平行四边形框架以及弹性件，所述框架的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化，所述弹性件的两端分别连接于所述框架的两个邻边上，所述框架通过所述弹性件的弹力支撑所述负载并平衡所述负载的重力。
进一步地，所述负载和所述支撑装置属于同一拍摄设备。
进一步地，所述竖向增稳机构包括角度调整组件，所述角度调整组件用于调整所述竖向增稳机构相对于支撑装置的连接角度。
进一步地，所述连接角度包括：竖向连接角度。
进一步地，所所述角度调整组件包括相互可转动的连接的第一连接部以及第二连接部。
进一步地，所所述第一连接部相对所述第二连接部转动预定角度后，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对固定。
进一步地，所所述第二连接部包括一个锁定操作件，通过操作所述锁定操作件，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对转动或者相对固定。
进一步地，所所述第一连接部与所述第二连接部之间通过盘齿结构相互啮合，通过所述盘齿结构的脱离或啮合，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对转动或者相对固定。
进一步地，所所述第一连接部和所述第二连接部的其中之一开设有收容部，所述第一连接部和所述第二连接部的另一个插入所述收容部。
进一步地，所所述第二连接部与所述支撑装置通过以下的至少一种方式连接：卡合、螺纹、过盈配合。
进一步地，所所述支撑装置包括：手持式支撑装置、可移动的支撑装置的至少一种。
进一步地，所所述负载包括：成像装置，或者，所述成像装置和轴向增稳机构。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括第一竖杆、与所述第一竖杆相对的第二竖杆、第一横杆以及与所述第一横杆相对的第二横杆，所述第一竖杆、所述第二竖杆、所述第一横杆以及所述第二横杆构成所述框架的四边，所述第一竖杆远离所述第一横杆的一端用于支撑负载，所述弹性件的两端分别连接所述第一横杆以及所述第二竖杆的预定高度处。
进一步地，所所述弹性件的一端通过第一连接件连接于所述第一横杆上。
进一步地，所所述第一连接件为能够相对于所述第一横杆转动的枢转件；或者
所述第一连接件一体成型于所述第一横杆上；或者
所述第一连接件固定连接于所述第一横杆上。
进一步地，所所述弹性件背离所述第二竖杆的一端形成有挂钩结构，所述第一横杆上形成对应于所述挂钩的连接轴，所述挂钩结构套设于所述连接轴上形成可转动的连接。
进一步地，所所述弹性件为螺旋弹簧。
进一步地，所所述竖向增稳机构还包括设置于所述第二竖杆上的且与所述弹性件相连的调节组件，所述调节组件用于调节所述弹性件端部相对于所述第二竖杆的连接高度。
进一步地，所所述调节组件包括调节杆以及与所述调节杆套接的调节套，所述调节杆能够转动设置于所述第二竖杆上，所述调节套与所述弹性件相连并套设于所述调节杆上，所述调节套能够通过与所述调节杆的相对转动调节在所述调节杆上的连接位置。
进一步地，所所述调节杆包括操作部以及与所述操作部相连的调节部，所述操作部凸出于所述第二杆的表面，所述调节套套设于所述调节部上。
进一步地，所所述调节部呈圆柱状，其柱面上设有外螺纹，所述调节套为具有与所述外螺纹相适配的内螺纹的套筒，所述调节套与所述调节杆的螺纹连接。
进一步地，所所述调节套的侧部延伸形成一个连接凸部，所述连接凸部与所述弹性件的端部相连。
进一步地，所所述竖向增稳机构还包括阻尼件，所述阻尼件连接于所述框架的相邻两边之间。
进一步地，所所述阻尼件包括空气弹簧阻尼器、液压阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、粘滞阻尼器、阻尼滑轨中的至少一种。
进一步地，所所述负载重心偏离所述第一竖杆上两个枢轴中心的连线的距离所述距离大于等于-10mm且小于等于10mm。
进一步地，所所述负载重心偏离所述第一竖杆上两个枢轴中心的连线的距离大于等于-5mm且小于等于5mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离标大于等于-2mm且小于等于0mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离大于等于-0.6mm且小于等于-0.2mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离为-0.4mm。
一种云台装置，所述云台装置包括竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端用于支撑成像装置，另一端用于连接支撑装置；所述竖向增稳机构包括平行四边形框架以及弹性件，所述框架的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化，所述弹性件的两端分别连接于所述框架的两个邻边上，所述框架通过所述弹性件的弹力支撑所述成像装置并平衡所述成像装置的重力。
进一步地，所所述成像装置和所述支撑装置属于同一拍摄设备。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括角度调整组件，所述角度调整组件用于调整所述竖向增稳机构相对于支撑装置的连接角度。
进一步地，所所述连接角度包括：竖向连接角度。
进一步地，所所述角度调整组件包括相互可转动的连接的第一连接部以及第二连接部。
进一步地，所所述第一连接部相对所述第二连接部转动预定角度后，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对固定。
进一步地，所所述第二连接部包括一个锁定操作件，通过操作所述锁定操作件，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对转动或者相对固定。
进一步地，所所述第一连接部与所述第二连接部之间通过盘齿结构相互啮合，通过所述盘齿结构的脱离或啮合，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对转动或者相对固定。
进一步地，所所述第一连接部和所述第二连接部的其中之一开设有收容部，所述第一连接部和所述第二连接部的另一个插入所述收容部。
进一步地，所所述第二连接部与所述支撑装置通过以下的至少一种方式连接：卡合、螺纹、过盈配合。
进一步地，所所述支撑装置包括：手持式支撑装置、可移动的支撑装置的至少一种。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括第一竖杆、与所述第一竖杆相对的第二竖杆、第一横杆以及与所述第一横杆相对的第二横杆，所述第一竖杆、所述第二竖杆、所述第一横杆以及所述第二横杆构成所述框架的四边，所述第一竖杆远离所述第一横杆的一端用于支撑成像装置，所述弹性件的两端分别连接所述第一横杆以及所述第二竖杆的预定高度处。
进一步地，所所述弹性件的一端通过第一连接件连接于所述第一横杆上。
进一步地，所所述第一连接件为能够相对于所述第一横杆转动的枢转件；或者
所述第一连接件一体成型于所述第一横杆上；或者
所述第一连接件固定连接于所述第一横杆上。
进一步地，所所述弹性件背离所述第二竖杆的一端形成有挂钩结构，所述第一横杆上形成对应于所述挂钩的连接轴，所述挂钩结构套设于所述连接轴上形成可转动的连接。
进一步地，所所述弹性件为螺旋弹簧。
进一步地，所所述竖向增稳机构还包括设置于所述第二竖杆上的且与所述弹性件相连的调节组件，所述调节组件用于调节所述弹性件端部相对于所述第二竖杆的连接高度。
进一步地，所所述调节组件包括调节杆以及与所述调节杆套接的调节套，所述调节杆能够转动设置于所述第二竖杆上，所述调节套与所述弹性件相连并套设于所述调节杆上，所述调节套能够通过与所述调节杆的相对转动调节在所述调节杆上的连接位置。
进一步地，所所述调节杆包括操作部以及与所述操作部相连的调节部，所述操作部凸出于所述第二杆的表面，所述调节套套设于所述调节部上。
进一步地，所所述调节部呈圆柱状，其柱面上设有外螺纹，所述调节套为具有与所述外螺纹相适配的内螺纹的套筒，所述调节套与所述调节杆的螺纹连接。
进一步地，所所述调节套的侧部延伸形成一个连接凸部，所述连接凸部与所述弹性件的端部相连。
进一步地，所所述竖向增稳机构还包括阻尼件，所述阻尼件连接于所述框架的相邻两边之间。
进一步地，所所述阻尼件包括空气弹簧阻尼器、液压阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、粘滞阻尼器、阻尼滑轨中的至少一种。
进一步地，所所述成像装置重心偏离所述第一竖杆上两个枢轴中心的连线的距离所述距离大于等于-10mm且小于等于10mm。
进一步地，所所述成像装置重心偏离所述第一竖杆上两个枢轴中心的连线的距离大于等于-5mm且小于等于5mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离标大于等于-2mm且小于等于0mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离大于等于-0.6mm且小于等于-0.2mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离为-0.4mm。
进一步地，所所述云台装置包括轴向增稳机构，所述轴向增稳机构与所述成像设备以及所述竖向增稳机构相连，用于补偿所述云台装置的轴向抖动。
进一步地，所所述轴向增稳机构为三轴云台。
进一步地，所所述轴向增稳机构包括一个第一接头部，所述第一竖杆包括一个与所述第一接头部相适配的第二接头部，所述第二接头部所述第一接头部相互配合实现所述轴向增稳机构与所述竖向增稳机构的机械连接及电连接。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括一个与所述第二竖杆相连的第三接头部，所述第二接头部与所述第三接头部之间相互电连接。
一种拍摄设备，包括成像装置、云台装置以及支撑装置，所述云台装置包括竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端用于支撑所述成像装置，另一端用于连接所述支撑装置；所述竖向增稳机构包括平行四边形框架以及弹性件，所述框架的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化，所述弹性件的两端分别连接于所述框架的两个邻边上，所述框架通过所述弹性件的弹力支撑所述成像装置并平衡所述成像装置的重力，所述支撑装置能够支撑所述云台装置。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括角度调整组件，所述角度调整组件用于调整所述竖向增稳机构相对于支撑装置的连接角度。
进一步地，所所述连接角度包括：竖向连接角度。
进一步地，所所述角度调整组件包括相互可转动的连接的第一连接部以及第二连接部。
进一步地，所所述第一连接部相对所述第二连接部转动预定角度后，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对固定。
进一步地，所所述第二连接部包括一个锁定操作件，通过操作所述锁定操作件，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对转动或者相对固定。
进一步地，所所述第一连接部与所述第二连接部之间通过盘齿结构相互啮合，通过所述盘齿结构的脱离或啮合，所述第一连接部与所述第二连接部之间能够相对转动或者相对固定。
进一步地，所所述第一连接部和所述第二连接部的其中之一开设有收容部，所述第一连接部和所述第二连接部的另一个插入所述收容部。
进一步地，所所述第二连接部与所述支撑装置通过以下的至少一种方式连接：卡合、螺纹、过盈配合。
进一步地，所所述支撑装置包括：手持式支撑装置、可移动的支撑装置的至少一种。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括第一竖杆、与所述第一竖杆相对的第二竖杆、第一横杆以及与所述第一横杆相对的第二横杆，所述第一竖杆、所述第二竖杆、所述第一横杆以及所述第二横杆构成所述框架的四边，所述第一竖杆远离所述第一横杆的一端用于支撑成像装置，所述弹性件的两端分别连接所述第一横杆以及所述第二竖杆的预定高度处。
进一步地，所所述弹性件的一端通过第一连接件连接于所述第一横杆上。
进一步地，所所述第一连接件为能够相对于所述第一横杆转动的枢转件；或者
所述第一连接件一体成型于所述第一横杆上；或者
所述第一连接件固定连接于所述第一横杆上。
进一步地，所所述弹性件背离所述第二竖杆的一端形成有挂钩结构，所述第一横杆上形成对应于所述挂钩的连接轴，所述挂钩结构套设于所述连接轴上形成可转动的连接。
进一步地，所所述弹性件为螺旋弹簧。
进一步地，所所述竖向增稳机构还包括设置于所述第二竖杆上的且与所述弹性件相连的调节组件，所述调节组件用于调节所述弹性件端部相对于所述第二竖杆的连接高度。
进一步地，所所述调节组件包括调节杆以及与所述调节杆套接的调节套，所述调节杆能够转动设置于所述第二竖杆上，所述调节套与所述弹性件相连并套设于所述调节杆上，所述调节套能够通过与所述调节杆的相对转动调节在所述调节杆上的连接位置。
进一步地，所所述调节杆包括操作部以及与所述操作部相连的调节部，所述操作部凸出于所述第二杆的表面，所述调节套套设于所述调节部上。
进一步地，所所述调节部呈圆柱状，其柱面上设有外螺纹，所述调节套为具有与所述外螺纹相适配的内螺纹的套筒，所述调节套与所述调节杆的螺纹连接。
进一步地，所所述调节套的侧部延伸形成一个连接凸部，所述连接凸部与所述弹性件的端部相连。
进一步地，所所述竖向增稳机构还包括阻尼件，所述阻尼件连接于所述框架的相邻两边之间。
进一步地，所所述阻尼件包括空气弹簧阻尼器、液压阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、粘滞阻尼器、阻尼滑轨中的至少一种。
进一步地，所所述成像装置重心偏离所述第一竖杆上两个枢轴中心的连线的距离所述距离大于等于-10mm且小于等于10mm。
进一步地，所所述成像装置重心偏离所述第一竖杆上两个枢轴中心的连线的距离大于等于-5mm且小于等于5mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离标大于等于-2mm且小于等于0mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离大于等于-0.6mm且小于等于-0.2mm。
进一步地，所所述弹性件朝向所述第二竖杆一端的拉点位置偏离所述第二竖杆上两个枢轴中心之间的连线的距离为-0.4mm。
进一步地，所所述云台装置包括轴向增稳机构，所述轴向增稳机构与所述成像设备以及所述竖向增稳机构相连，用于补偿所述云台装置的轴向抖动。
进一步地，所所述轴向增稳机构为三轴云台。
进一步地，所所述轴向增稳机构包括一个第一接头部，所述第一竖杆包括一个与所述第一接头部相适配的第二接头部，所述第二接头部所述第一接头部相互配合实现所述轴向增稳机构与所述竖向增稳机构的机械连接及电连接。
进一步地，所所述竖向增稳机构包括一个与所述第二竖杆相连的第三接头部，所述第二接头部与所述第三接头部之间相互电连接。
进一步地，所所述支撑装置包括与所述第三连接头相适配的第四连接头，所述支撑装置通过所述第四接头与所述云台装置及/或成像装置电连接。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的拍摄设备的立体图。
图2是图1的拍摄设备的另一角度的部分剖视图。
图3是图1的拍摄设备处于另一状态的示意图。
图4是图2的拍摄设备的竖向增稳机构的示意图。
图5是图4的竖向增稳机构对负载的支持力与所述负载高度的关系曲线图。
图6是不同的距离e时图4的竖向增稳机构对负载的支持力与所述负载高度的对应的关系曲线图。
图7是不同的距离g时图4的竖向增稳机构对负载的支持力与所述负载高度的对应的关系曲线图。
主要元件符号说明
拍摄设备 100
成像装置 10
云台装置 20
第一轴 a1
第二轴 a2
第三轴 a3
轴向增稳机构 21
第一轴驱动单元 211
第一支架 212
第二轴驱动单元 213
第二支架 214
第三轴驱动单元 215
第一接头部 210
竖向增稳机构 22
第一竖杆 221
第二接头部 221a
第二竖杆 222
凹槽 2221
第一横杆 223
第二横杆 224
弹性件 225
第一连接件 226
调节组件 227
调节杆 2271
操作部 2271a
调节部 2271b
调节套 2272
连接凸部 2272a
角度调整组件 228
第一连接部 2281
第二连接部 2282
收容部 2282a
第三接头部 2282c
阻尼件 229
第一枢轴 s1
第二枢轴 s2
第三枢轴 s3
第四枢轴 s4
支撑装置 30
拍摄功能键 31
第四接头部 32
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明第一实施方式的拍摄设备100包括成像装置10、云台装置20以及支撑装置30。所述云台装置20设置于所述成像装置10以及支撑装置30之间，用于改变所述成像装置10的拍摄角度以及消除抖动对所述成像装置10的影响。
所述成像装置10用于拍摄图像/视频。所述成像装置10可以为数码相机、摄像机、具有摄像功能的手机、平板电脑等。
所述云台装置20包括轴向增稳机构21以及竖向增稳机构22。本实施方式中，所述轴向增稳机构21为三轴支撑装置，更具体地，所述轴向增稳机构21为三轴云台，其可以绕第一轴a1(例如，航向(yaw)轴)、第二轴a2(例如，横滚(roll)轴)以及第三轴a3(例如，俯仰(pitch)轴)调整所述成像装置10的角度。所述轴向增稳机构21包括第一轴驱动单元211、第一支架212、第二轴驱动单元213、第二支架214以及第三轴驱动单元215。所述第一支架212与所述第一轴驱动单元211相连并能够在所述第一轴驱动单元211的带动下绕所述第一轴旋转；所述第二轴驱动单元213固定设置于所述第一支架212远离所述第一轴驱动单元211的末端；所述第二支架214与所述第二轴驱动单元213相连并能够在所述第二轴驱动单元213的带动下绕所述第二轴旋转；所述第三轴驱动单元215固定设置于所述第二支架214远离所述第二轴驱动单元213的末端，所述成像装置10与所述第三轴驱动单元215相连并能够在所述第三轴驱动单元215的带动下绕所述第三轴旋转。本实施方式中，所述第一轴驱动单元211、所述第二轴驱动单元213以及所述第三轴驱动单元215为无刷电机。
本实施方式中，所述云台装置20可以包括传感器(图未示)以及控制器(图未示)。所述传感器用于感测所述拍摄设备100的姿态信息，具体地，所述传感器可以为惯性测量单元(IMU)。所述控制器用于依据所述传感器的所感测到的信息控制所述第一轴驱动单元211、所述第二轴驱动单元213以及所述第三轴驱动单元215中的至少一个转动，以消除所述拍摄设备100的轴向抖动对所述成像装置10的影响。更具体地，所述控制器驱动控制所述第一轴驱动单元211、所述第二轴驱动单元213以及所述第三轴驱动单元215中的至少一个沿与所述拍摄设备100的轴向抖动方向相反的方向转动，以消除所述拍摄设备100的轴向抖动对所述成像装置10的影响。
可以理解，所述控制器还可以响应用户的指令信息控制所述第一轴驱动单元211、所述第二轴驱动单元213以及所述第三轴驱动单元215中的至少一个转动，实现以用户想要的角度/方向拍摄的目的。
所述轴向增稳机构21还包括与所述第一轴驱动单元211固定相连的第一接头部210，所述第一接头部210用于连接所述竖向增稳机构22。所述第一接头部210可以与所述竖向增稳机构22卡合连接、螺纹连接或者过盈配合连接。另外，所述第一接头部210还包括电连接部(图未示)，在所述轴向增稳机构21与所述竖向增稳机构22相互连接时，所述电连接部能够将所述成像装置10及/或所述第一轴驱动单元211、所述第二轴驱动单元213、第三轴驱动单元215电连接至其他电子元件(例如，设置于所述支撑装置内的电源、控制器、处理器等)。
可以理解，所述轴向增稳机构21也可以为单轴云台、双轴云台或者其他类型的云台。
所述竖向增稳机构22能够平衡所述成像装置10以及所述云台装置20的重力，并用于消除所述拍摄设备100的竖向抖动对所述成像装置10的影响。应该注意，所述竖向抖动泛指具有竖向分量的抖动，即只要所述拍摄设备100的抖动在竖直方向具有分量，即可称作竖向抖动，换言之，竖向抖动的拍摄设备100的宏观运动方向并不一定是竖直方向的，也可以与竖直方向具有一定的夹角。所述竖向增稳机构22包括第一竖杆221、第二竖杆222、第一横杆223、第二横杆224以及弹性件225。所述第一竖杆221分别与所述第一横杆223以及所述第二横杆224的一侧端部枢接，所述第二竖杆222的两端分别与所述第一横杆223以及所述第二横杆224的另一例端部枢接。本实施方式中，所述第一横杆223与所述第二横杆224的相互平行且长度大致相同，使得所述第一竖杆221、所述第二竖杆222、所述第一横杆223以及所述第二横杆224构成四边形框架，所述四边形框架的邻边枢接使得邻边的夹角可调整。所述第二横杆224与所述第一竖杆221相连的一端相对于所述第一横杆223与所述第一竖杆221相连的一端更靠近所述成像装置10。
本实施方式中，所述第一竖杆221与所述第一横杆223之间通过一个第一枢轴s1相互枢接，所述第一竖杆221与所述第二横杆224之间通过一个第二枢轴s2相互枢接，所述第二竖杆222与所述第一横杆223之间通过一个第三枢轴s3相互枢接，所述第二竖杆222与所述第二横杆224之间通过一个第四枢轴s4相互枢接。
所述第一竖杆221包括一个与所述第一接头部210相适配的第二接头部221a，所述第二接头部221a与所述第一接头部210相互配合实现所述轴向增稳机构21与所述竖向增稳机构22的机械连接及电连接。
所述弹性件225连接于所述第一横杆223与所述第二竖杆222之间，所述弹性件225的拉力在竖直方向上的分力能够平衡所述成像装置10的重力、所述云台装置20的重力以及所述竖向增稳机构22的自重，换言之，所述竖向增稳机构22依靠所述弹性件225的拉力能够平衡所述成像装置10以及所述云台装置20的重力。本实施方式中，所述弹性件225为螺旋弹簧，所述弹性件225的一端连接于所述第一横杆223上，另一端连接于所述第二竖杆222的预定高度处，使得弹性件225的长度方向与所述第一横杆223的长度之间形成夹角。本实施方式中，所述弹性件225的一端通过第一连接件226连接于所述第一横杆223上。具体地，所述第一连接件226为可相对于所述第一横杆223转动的枢转件，可以理解，所述第一连接件226也可以为一体成型于所述第一横杆223上或者固定连接于所述第一横杆223上的构件，只要能够将所述弹性件225的一端连接于所述第一横杆223上即可。另外，所述第一连接件226也可以省略，而直接将所述弹性件225的端部连接于所述第一横杆223上，此时，所述弹性件225的末端可以形成挂钩结构，所述第一横杆223上形成对应于所述挂钩的连接轴，所述挂钩结构套设于所述连接轴上形成可转动的连接。
本实施方式中，所述竖向增稳机构22还包括调节组件227，所述调节组件227用于调节所述弹性件225的端部相对于所述第二竖杆222的连接高度。
具体地，所述调节组件227包括调节杆2271以及与所述调节杆2271套接的调节套2272。所述调节杆2271可转动设置于所述第二竖杆222上，且所述调节杆2271的长度方向大致平行于所述第二竖杆222的长度方向。所述调节杆2271包括操作部2271a以及与所述操作部2271a相连的调节部2271b。所述操作部2271a凸出于所述第二竖杆222的表面，所述操作部2271a允许使用者直接或者间接操作以旋转所述调节杆2271。本实施方式中，所述操作部2271a大致呈圆台状，其周侧面为具有一定粗糙度的表面，以使使用者能够更容易操作所述调节杆2271旋转。可以理解，所述操作部2271a也可以为椭圆状平台或者多棱柱状平台。所述调节部2271b呈圆柱状，其柱面上设有外螺纹。所述第二竖杆222朝向所述第一竖杆221的一侧表面开设有凹槽2221，所述调节部2271b位于所述凹槽2221内，以使所述调节套2272能够伸入所述凹槽2221内与所述调节部2271b相连。
所述调节套2272为具有内螺纹的套筒。所述调节套2272的内螺纹能够与所述调节部2271b的外螺纹相适配，以实现所述调节套2272与所述调节杆2271的螺纹连接。所述调节套2272的侧部延伸形成一个连接凸部2272a，所述连接凸部2272a与所述弹性件225的端部相连。
通过旋转所述调节杆2271可以调整所述调节套2272与所述调节部2271b的连接位置，即调整所述弹性件225的端部相对于所述第二竖杆222的连接高度，通过调整所述弹性件225的端部相对于所述第二竖杆222的连接高度，可以调整所述弹性件225拉力，因此，所述竖向增稳机构22能够依据其所需承载的负载的重量调整弹性件225的拉力，因此，所述竖向增稳机构22能够依据不同型号和种类的负载灵活调整其平衡所述负载的重量的所需的力，本实施方式中，所述负载为所述成像装置10及所述轴向增稳机构21，某些情形下，所述负载可以只包括所述成像装置10。
本实施方式中，所述竖向增稳机构22还包括角度调整组件228，所述角度调整组件228用于调整所述竖向增稳机构22与所述支撑装置的连接角度。所述角度调整组件228包括相互可转动的连接的第一连接部2281以及第二连接部2282，所述第一连接部2281与所述第二竖杆222固定相连。所述第一连接部2281相对所述第二连接部2282转动预定角度(所述预定角度可以为多个，例如，1°、2°、3°、5°、10°、20°、30°、45°、60°、75°、90°等)后，所述第一连接部2281与所述第二连接部2282能够相对固定。本实施方式中，所述第一连接部2281与所述第二竖杆222一体成型，所述第一连接部2281大致呈扁平的拱形片状。所述第二连接部2282开设有收容部2282a，所述第一连接部2281插入所述收容部2282a并与所述第二连接部2282可转动地连接。为实现在所述第一连接部2281相对于所述第二连接部2282转动预定角度后二者能够相对固定，所述第一连接部2281与所述第二连接部2282之间可以采用盘齿结构(图未示)相互啮合，在需要调整所述第一连接部2281与所述第二连接部2282之间的连接角度时，所述盘齿结构能够脱离啮合。可以理解，所述第一连接部2281以及所述第二连接部2282之间也可以通过其他配合方式调整固定连接角度。另外，所述第一连接部2281与所述第二连接部2282相互转动配合连接的结构可以互换，例如，所述第一连接部2281开设收容部，而所述第二连接部2282插入所述收容部并与所述第一连接部2281可转动地连接。
所述第二连接部2282包括一个锁定操作件2282b，通过操作所述锁定操作件2282b，所述第一连接部2281与所述第二连接部2282之间可以相对转动或者相对固定。本实施方式中，所述锁定操作件2282b为按钮，按压所述锁定操作件2282b时，所述第一连接部2281与所述第二连接部2282之间可相对转动，松开所述锁定操作件2282b时，所述第一连接部2281与所述第二连接部2282之间相对固定。可以理解，当所述第一连接部2281与所述第二连接部2282相互转动配合连接的结构互换时，所述锁定操作件2282b也可以设置于所述第一连接部2281上。
所述第二连接部2282还包括用于连接所述支撑装置30的第三接头部2282c。所述第三接头部2282c可以与所述支撑装置30卡合连接、螺纹连接或者过盈配合连接。另外，所述第三接头部2282c还包括电连接部(图未示)，所述第二接头部221a与所述第三接头部2282c之间可以通过软性电路板(图未示)的软排线相互电连接。在所述第二连接部2282与所述支撑装置30相互连接时，所述电连接部能够将所述成像装置10及/或轴向增稳机构21电连接至所述支撑装置30，以实现通过所述支撑装置30控制所述成像装置10及/或所述轴向增稳机构21。本实施方式中，所述第三接头部2282c与所述第一接头部210具有类似的结构。
本实施方式中，所述竖向增稳机构22还包括阻尼件229，所述阻尼件229用于消除由于抖动引起的共振现象，起到进一步稳定拍摄的作用。所述阻尼件229的一端与所述第一竖杆221可转动地相连，另一端与所述第二横杆224可转动地相连。在其他的实施方式中，所述阻尼件229的两端可以分别连接至所述第一竖杆221以及所述第一横杆223上、所述第一横杆223以及所述第二竖杆222上、或者所述第二竖杆222以及所述第二横杆224上。所述阻尼件229可以为空气弹簧阻尼器、液压阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、粘滞阻尼器、阻尼滑轨等中的任意一种或者组合。
可以理解，所述阻尼件229可以省略；另外，也可设置所述第一枢轴s1、所述第二枢轴s2、所述第三枢轴s3以及所述第四枢轴s4中的至少一个的转动摩擦来消除抖动引起的共振现象。
所述支撑装置30用于支撑所述成像装置10以及所述云台装置20。本实施方式中，所述支撑装置30为手持式支撑装置，即用户可以手持所述支撑装置30进行拍摄，所述支撑装置30上设置有拍摄功能键31，所述拍摄功能键31允许用户操作以控制拍摄，例如控制所述成像装置10的拍摄模式、所述成像装置的拍摄角度等。所述支撑装置30还包括与所述第三接头部2282c相适配的第四接头部32，通过所述第四接头部32以及所述第三接头部2282c的配合，所述支撑装置30能够与所述竖向增稳机构22机械连接，而且还可以与所述轴向增稳机构21及/或所述成像装置10电连接。
在使用时前，首先根据所述成像装置10及所述轴向增稳机构21(所述轴向增稳机构21在某些情况下可以省略)调整所述弹性件225的拉力，使所述竖向增稳机构22能够借助于所述弹性件225的拉力平衡所述成像装置10及所述轴向增稳机构21的重量。使用时，当没有竖向抖动发生时，由于所述竖向增稳机构22能够水平支撑成像装置10以及所述轴向增稳机构21；当支撑装置30具有竖向抖动时，所述由于惯性的作用，所述成像装置10及所述轴向增稳机构21与所述竖向增稳机构22的相互作用力产生变化，所述竖向增稳机构22会犹豫弹性件的作用力而产生与所述抖动方向相反的运动，以补偿所述竖向抖动对所述成像装置10的影响，保证拍摄的效果。
图1所示拍摄设备100中，所述支撑装置30处于竖持状态。此外，可以通过所述角度调整组件228根据使用者的使用者的拍摄习惯及其他特定的拍摄要求调整所述竖向增稳机构22与所述支撑装置30之间的角度，使得能够以预定角度握持所述支撑装置30进行拍摄。请参阅图3，所示的拍摄设备100中，所述竖向增稳机构22与所述支撑装置30之间的连接角度为大致0度，因此能够水平握持所述支撑装置30进行拍摄。
可以理解，支撑装置30并不限于手持式支撑装置，其也可以为其他可移动的支撑装置，例如，无人飞行器、无人车、无人船等。
所述拍摄设备100对竖直方向的抖动的补偿效果，即在竖直方向上的增稳效果受所述竖向增稳机构22的多方面参数的影响。以下，将结合试验参数具体说明。
请参阅图4，将负载重心偏离所述第一枢轴s1及第二枢轴s2的连线的距离标记为g，将所述弹性件225朝向所述第二竖杆222一端的拉点位置偏离所述第三枢轴s3及所述第四枢轴s4之间的连线的距离标记为e，将所述负载与所述第一竖杆221的连接处标记为所述负载高度h，当所述第一横杆223与所述第二横杆224处于水平位置时，所述负载高度h为零。朝向所述第二竖杆222一端的拉点位置与所述第三枢轴s3之间的距离标记为d。
请参阅图5，所示为所述竖向增稳机构22对所述负载的支持力与所述负载高度h的关系曲线图。为消除竖直方向上的低频抖动的影响竖向增稳机构22的固有频率要低于预定值，所述曲线的最佳形状为近似水平但稍微左高右低；所述曲线的倾斜越大，则说明所述竖向增稳机构22的固有频率越高。
试验表明，在满足上述支持力的情况下，所述弹性件225的中径越大，线径越小，圈数越少则竖向增稳效果越好。所述距离d影响所述弹性件225的拉力大小，因此需匹配所述竖向增稳机构22对所述负载的支持力与所述负载的重力之间关系，二者相差越小越好。
此外，所述距离e也会影响所述竖向增稳的效果。定义当e为正值时，弹簧拉点在所述第三枢轴s3及所述第四枢轴s4之间的连线的左侧；当e为0时，弹簧拉点在所述第三枢轴s3及所述第四枢轴s4之间的连线上；当e为负值时，弹簧拉点1在所述第三枢轴s3及所述第四枢轴s4之间连线的右侧。请参阅图6，所示为分别选e＝0mm，e＝1mm，e＝-0.6mm以及e＝-1mm时所述竖向增稳机构22对所述负载的支持力与所述负载高度h的对应的关系曲线图，可见，当e＝0.6mm时，所述曲线具有较为理想的形状。本实施方式中，所述距离e大于等于-2mm且小于等于0mm，优选地，所述距离e大于等于-0.6mm且小于等于-0.2mm；更具体地，所述距离e为-0.4mm。
所述距离g亦会影响竖向增稳机构22的竖向增稳效果，请参阅图7，所示分别选g＝-20mm，g＝0mm以及g＝20mm时所述竖向增稳机构22对所述负载的支持力与所述负载高度h的对应的关系曲线图，可见，当g＝0mm时，所述曲线具有较为理想的形状。本实施方式中，所述距离g大于等于-10mm且小于等于10mm，优选地，所述距离g大于等于-5mm且小于等于5mm。
所述拍摄设备通过设置所述竖向增稳机构，能够消除拍摄设备竖直方向的抖动对拍摄造成的影响，能够保证拍摄的品质和效果。
可以理解的是，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种竖向增稳机构，其特征在于：所述竖向增稳机构的一端用于支撑负载，另一端用于连接支撑装置；所述竖向增稳机构包括平行四边形框架以及弹性件，所述框架的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化，所述弹性件的两端分别连接于所述框架的两个邻边上，所述框架通过所述弹性件的弹力支撑所述负载并平衡所述负载的重力。
2.如权利要求1所述的竖向增稳机构，其特征在于：所述负载和所述支撑装置属于同一拍摄设备。
3.如权利要求1所述的竖向增稳机构，其特征在于：所述竖向增稳机构包括角度调整组件，所述角度调整组件用于调整所述竖向增稳机构相对于支撑装置的连接角度。
4.如权利要求3所述的竖向增稳机构，其特征在于：所述连接角度包括：竖向连接角度。
5.一种云台装置，其特征在于：所述云台装置包括竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端用于支撑成像装置，另一端用于连接支撑装置；所述竖向增稳机构包括平行四边形框架以及弹性件，所述框架的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化，所述弹性件的两端分别连接于所述框架的两个邻边上，所述框架通过所述弹性件的弹力支撑所述成像装置并平衡所述成像装置的重力。
6.如权利要求5所述的云台装置，其特征在于：所述成像装置和所述支撑装置属于同一拍摄设备。
7.如权利要求5所述的云台装置，其特征在于：所述竖向增稳机构包括角度调整组件，所述角度调整组件用于调整所述竖向增稳机构相对于支撑装置的连接角度。
8.一种拍摄设备，包括成像装置、云台装置以及支撑装置，所述云台装置包括竖向增稳机构，所述竖向增稳机构的一端用于支撑所述成像装置，另一端用于连接所述支撑装置；所述竖向增稳机构包括平行四边形框架以及弹性件，所述框架的邻边相枢接使得邻边的夹角能够变化，所述弹性件的两端分别连接于所述框架的两个邻边上，所述框架通过所述弹性件的弹力支撑所述成像装置并平衡所述成像装置的重力，所述支撑装置能够支撑所述云台装置。
9.如权利要求8所述的云台装置，其特征在于：所述竖向增稳机构包括角度调整组件，所述角度调整组件用于调整所述竖向增稳机构相对于支撑装置的连接角度。
10.如权利要求9所述的竖向增稳机构，其特征在于：所述连接角度包括：竖向连接角度。
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