CN113154182A - 一种水下摄像云台装置 - Google Patents

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CN113154182A CN202110513053.3A CN202110513053A CN113154182A CN 113154182 A CN113154182 A CN 113154182A CN 202110513053 A CN202110513053 A CN 202110513053A CN 113154182 A CN113154182 A CN 113154182A
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韩捷飞
孙立颖
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Abstract

本发明公开了一种水下摄像云台装置，包括偏航组件、滚转组件、摄像头主架组件、摄像头俯仰组件和摄像头组件，所述摄像头组件设置在摄像头主架组件内，所述摄像头俯仰组件用于调节摄像头组件的上下角度，所述摄像头主架组件设置在滚转组件前侧，所述滚转组件带动摄像头主架组件滚动，所述滚转组件设置在偏航组件的上部，所述偏航组件用于带动滚转组件水平转动。本发明可以对管道内部进行全面的检查。

Description

一种水下摄像云台装置
技术领域
本发明涉及水下检测采样技术领域，具体为一种水下摄像云台装置。
背景技术
随着城市发展，市政地下管道已成公共基础设施的重要组成部分，其中排水，排污管道在城市下水道排水系统中试用期最为广泛，由于管道大小不一，检测设备很难通用检测不同大小管径的管道，需要大小不一的多种检测设备来检测，给检测方带来出行不便及购买压力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下摄像云台装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下摄像云台装置，包括偏航组件、滚转组件、摄像头主架组件、摄像头俯仰组件和摄像头组件，所述摄像头组件设置在摄像头主架组件内侧，所述摄像头俯仰组件用于调节摄像头组件的上下角度，所述摄像头主架组件设置在滚转组件前侧，所述滚转组件带动摄像头主架组件滚动，所述滚转组件设置在偏航组件的上部，所述偏航组件用于带动滚转组件水平转动。
优选的，所述摄像头主架组件包括摄像头架、2个保护罩、控制模块、通槽和固定轴承，所述摄像头俯仰组件包括俯仰调节机构，所述俯仰调节机构包括俯仰电机、俯仰主齿轮、减速齿轮、俯仰从动齿轮和俯仰轴，所述俯仰电机底部与摄像头架外侧表面连接，所述俯仰电机的输出轴与俯仰主齿轮连接，所述减速齿轮中部设置有连接轴，所述减速齿轮通过连接轴与摄像头架外侧表面转动连接，所述俯仰主齿轮与减速齿轮啮合，所述俯仰从动齿轮与俯仰轴连接，所述俯仰从动齿轮与减速齿轮啮合，所述固定轴承设置在通槽内，所述控制模块设置在固定轴承的外侧，所述控制模块通过螺栓与摄像头架连接，2个所述保护罩分别设置在控制模块和俯仰调节机构的外侧，所述保护罩的底部与摄像头架连接。
优选的，所述摄像头组件包括摄像头外壳、摄像头前罩、摄像头模块、LED灯、LED灯板和固定转轴，所述摄像头模块、LED灯和LED灯板均设置在摄像头外壳内，所述LED灯设置在LED灯板上，所述LED灯板设置在摄像头模块的前侧，所述固定转轴与摄像头外壳连接，所述固定转轴与固定轴承内圈连接，所述俯仰轴与摄像头外壳连接，所述摄像头模块、LED灯和控制模块电性连接，所述俯仰轴贯穿摄像头架与摄像头外壳连接。
优选的，所述摄像头模块包括摄像头和调节摄像头焦距的调焦模块，所述调焦模块与控制模块电性连接。
优选的，所述滚转组件包括上部壳体、后壳、滚转蜗杆减速机构、滚转电机、主动齿轮一和滚转轴，所述滚转蜗杆减速机构包括滚转蜗轮、滚转蜗杆、滚转蜗杆支架和从动齿轮一，所述滚转蜗杆的一端贯穿出滚转蜗杆支架与从动齿轮一连接，所述滚转蜗杆远离从动齿轮一的一端与滚转蜗杆支架的内壁转动连接，所述滚转电机设置在上部壳体的内部，所述滚转电机的输出轴与主动齿轮一连接，所述主动齿轮一和从动齿轮一啮合，所述滚转轴的底部与滚转蜗轮连接，所述滚转蜗杆和滚转蜗轮啮合。
优选的，所述上部壳体的一侧开设有滚转槽，所述滚转槽内设置有密封圈二，所述密封圈二内设置有轴承二，所述滚转轴穿过轴承与摄像头架连接，所述滚转电机与控制模块电性连接。
优选的，所述偏航组件包括底壳、外罩、偏航蜗杆减速机构、偏航电机、主动齿轮和偏航转轴，所述偏航蜗杆减速机构包括底部蜗杆、底部蜗轮、从动齿轮和底部蜗杆支架，所述底部蜗杆支架与底壳上部连接，所述底部蜗杆的左端与底部蜗杆支架内壁转动连接，所述底部蜗杆右端贯穿出底部蜗杆支架与从动齿轮连接，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述底部蜗轮与底部蜗杆啮合，所述偏航转轴的底部与底部蜗轮连接，所述偏航电机与底部蜗杆支架一侧连接，所述偏航电机的输出轴贯穿底部蜗杆支架一侧与主动齿轮连接，所述偏航电机与控制模块电性连接。
优选的，所述外罩的上部开设有转动槽，所述转动槽内设置有密封圈一，所述密封圈一内部设置有轴承一，所述偏航转轴穿过轴承一与上部壳体连接，所述偏航转轴的外表面与轴承一的内圈连接，所述偏航转轴的顶部与上部壳体连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置有偏航机构，通过偏航机构可以调节摄像头的水平角度，方便采集水平方向的图像；
2、本发明同时摄像头俯仰组件，通过摄像头俯仰组件带动摄像头上下运转动，调节摄像头的垂直方向的角度；
3、本发明同时设置有滚转组件，通过滚转组件带动摄像头转动，配合摄像头俯仰组件使用，可以沿管道周向进行拍摄，对管道内壁进行全面的检查。
附图说明
图1为本发明一种水下摄像云台装置爆炸图；
图2为本发明一种水下摄像云台装置侧面结构剖视图；
图3为本发明偏航组件结构剖视图(不包括外罩)；
图4为本发明俯仰调节机构的安装示意图。
图中：偏航组件100、滚转组件101、摄像头主架组件102、摄像头俯仰组件103、摄像头组件104、滚转槽105、转动槽106、摄像头架1021、保护罩1022、控制模块1023、通槽1024、固定轴承1025、俯仰调节机构1026、摄像头外壳1041、摄像头前罩1042、摄像头模块1043、LED灯1044、LED灯板1045、固定转轴1046、摄像头10431、焦距的调焦模块10432、上部壳体1011、后壳1012、滚转蜗杆减速机构1013、滚转电机1014、主动齿轮一1015、滚转轴1016、滚转蜗轮10131、滚转蜗杆10132、滚转蜗杆支架10133、从动齿轮一10134、密封圈二1051、轴承二1052、底壳1001、外罩1002、偏航蜗杆减速机构1003、偏航电机1004、主动齿轮1005、偏航转轴1006、底部蜗杆10031、底部蜗轮10032、从动齿轮10033、底部蜗杆支架10034、密封圈一1061、轴承一1062、俯仰电机10261、俯仰主齿轮10262、减速齿轮10263、俯仰从动齿轮10264、俯仰轴10265。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种水下摄像云台装置，包括偏航组件100、滚转组件101、摄像头主架组件102、摄像头俯仰组件103和摄像头组件104，摄像头组件104安装在摄像头主架组件102内，摄像头俯仰组件103用于调节摄像头组件104的上下角度，摄像头主架组件102安装在滚转组件101前侧，滚转组件101带动摄像头主架组件102滚动，滚转组件101安装在偏航组件100的上部，偏航组件100用于带动滚转组件101水平转动。
摄像头主架组件102包括摄像头架1021、2个保护罩1022、控制模块1023、通槽1024和固定轴承1025，摄像头俯仰组件103包括俯仰调节机构1026，俯仰调节机构1026包括俯仰电机10261、俯仰主齿轮10262、减速齿轮10263、俯仰从动齿轮10264和俯仰轴10265，俯仰电机10261底部与摄像头架1021外侧表面连接，俯仰电机10261的输出轴与俯仰主齿轮10262连接，减速齿轮10263中部安装有连接轴，减速齿轮10263通过连接轴与摄像头架1021外侧表面转动连接，俯仰主齿轮10262与减速齿轮10263啮合，俯仰从动齿轮10264与俯仰轴10265连接，俯仰从动齿轮10264与减速齿轮10263啮合，固定轴承1025安装在通槽1024内，控制模块1023安装在固定轴承1025的外侧，控制模块1023通过螺栓与摄像头架1021连接，2个保护罩1022分别安装在控制模块1023和俯仰调节机构1026的外侧，保护罩1022的底部与摄像头架1021连接。
摄像头组件104包括摄像头外壳1041、摄像头前罩1042、摄像头模块1043、LED灯1044、LED灯板1045和固定转轴1046，摄像头模块1043、LED灯1044和LED灯板1045均安装在摄像头外壳1041内，LED灯1044安装在LED灯板1045上，LED灯板1045安装在摄像头模块1043的前侧，固定转轴1046与摄像头外壳1041连接，固定转轴1046与固定轴承1025内圈连接，俯仰轴10265与摄像头外壳1041连接，摄像头模块1043、LED灯1044和控制模块1023电性连接，俯仰轴10265贯穿摄像头架1021与摄像头外壳1041连接。
摄像头模块1043包括摄像头10431和调节摄像头10431焦距的调焦模块10432，调焦模块10432与控制模块1023电性连接。
滚转组件101包括上部壳体1011、后壳1012、滚转蜗杆减速机构1013、滚转电机1014、主动齿轮一1015和滚转轴1016，滚转蜗杆减速机构1013包括滚转蜗轮10131、滚转蜗杆10132、滚转蜗杆支架10133和从动齿轮一10134，滚转蜗杆10132的一端贯穿出滚转蜗杆支架10133与从动齿轮一10134连接，滚转蜗杆10132远离从动齿轮一10134的一端与滚转蜗杆支架10133的内壁转动连接，滚转电机1014安装在上部壳体1011的内部，滚转电机1014的输出轴与主动齿轮一1015连接，主动齿轮一1015和从动齿轮一10134啮合，滚转轴1016的底部与滚转蜗轮10131连接，滚转蜗杆10132和滚转蜗轮10131啮合。
上部壳体1011的一侧开设有滚转槽105，滚转槽105内安装有密封圈二1051，密封圈二1051内安装有轴承二1052，滚转轴1016穿过轴承与摄像头架1021连接，滚转电机1014与控制模块1023电性连接。
偏航组件100包括底壳1001、外罩1002、偏航蜗杆减速机构1003、偏航电机1004、主动齿轮1005和偏航转轴1006，偏航蜗杆减速机构1003包括底部蜗杆10031、底部蜗轮10032、从动齿轮10033和底部蜗杆支架10034，底部蜗杆支架10034与底壳1001上部连接，底部蜗杆10031的左端与底部蜗杆支架10034内壁转动连接，底部蜗杆10031右端贯穿出底部蜗杆支架10034与从动齿轮10033连接，从动齿轮10033与主动齿轮1005啮合，底部蜗轮10032与底部蜗杆10031啮合，偏航转轴1006的底部与底部蜗轮10032连接，偏航电机1004与底部蜗杆支架10034一侧连接，偏航电机1004的输出轴贯穿底部蜗杆支架10034一侧与主动齿轮1005连接，偏航电机1004与控制模块1023电性连接。
外罩1002的上部开设有转动槽106，转动槽106内安装有密封圈一1061，密封圈一1061内部安装有轴承一1062，偏航转轴1006穿过轴承一1062与上部壳体1011连接，偏航转轴1006的外表面与轴承一1062的内圈连接，偏航转轴1006的顶部与上部壳体1011连接。
工作原理：使用时，使用者将装置放置在水下，通过控制模块1023可以及时接收到外部的控制信号，通过控制模块1023控制偏航电机1004转动，偏航电机1004带动主动齿轮1005转动，主动齿轮1005转动带动从动齿轮10033转动，从动齿轮10033转动带动底部蜗杆10031转动，底部蜗杆10031转动带动底部蜗轮10032转动，底部蜗轮10032带动偏航转轴1006转动，偏航转轴1006带动滚转组件101转动，滚转组件101通过摄像头主架组件102带动摄像头组件104转动，从而调节摄像头组件104的水平方向角度；
通过控制模块1023控制滚转电机1014转动，滚转电机1014带动主动齿轮一1015转动，主动齿轮一1015带动从动齿轮一10134转动，从动齿轮一10134带动滚转蜗杆10132转动，滚转蜗杆10132转动带动滚转蜗轮10131转动，滚转蜗轮10131带动滚转轴1016转动，滚转轴1016带动摄像头主架组件102转动，摄像头主架组件102转动带动摄像头组件104转动，从而调节摄像头组件104在滚转轴1016周向的角度；
通过控制模块1023可以控制调焦模块10432对摄像头10431进行调焦操作，保证摄像头10431采集到的图像信息清晰。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水下摄像云台装置，其特征在于：包括偏航组件(100)、滚转组件(101)、摄像头主架组件(102)、摄像头俯仰组件(103)和摄像头组件(104)，所述摄像头组件(104)设置在摄像头主架组件(102)内侧，所述摄像头俯仰组件(103)用于调节摄像头组件(104)的上下角度，所述摄像头主架组件(102)设置在滚转组件(101)前侧，所述滚转组件(101)带动摄像头主架组件(102)滚动，所述滚转组件(101)设置在偏航组件(100)的上部，所述偏航组件(100)用于带动滚转组件(101)水平转动。
2.根据权利要求1所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述摄像头主架组件(102)包括摄像头架(1021)、2个保护罩(1022)、控制模块(1023)、通槽(1024)和固定轴承(1025)，所述摄像头俯仰组件(103)包括俯仰调节机构(1026)，所述俯仰调节机构(1026)包括俯仰电机(10261)、俯仰主齿轮(10262)、减速齿轮(10263)、俯仰从动齿轮(10264)和俯仰轴(10265)，所述俯仰电机(10261)底部与摄像头架(1021)外侧表面连接，所述俯仰电机(10261)的输出轴与俯仰主齿轮(10262)连接，所述减速齿轮(10263)中部设置有连接轴，所述减速齿轮(10263)通过连接轴与摄像头架(1021)外侧表面转动连接，所述俯仰主齿轮(10262)与减速齿轮(10263)啮合，所述俯仰从动齿轮(10264)与俯仰轴(10265)连接，所述俯仰从动齿轮(10264)与减速齿轮(10263)啮合，所述固定轴承(1025)设置在通槽(1024)内，所述控制模块(1023)设置在固定轴承(1025)的外侧，所述控制模块(1023)通过螺栓与摄像头架(1021)连接，2个所述保护罩(1022)分别设置在控制模块(1023)和俯仰调节机构(1026)的外侧，所述保护罩(1022)的底部与摄像头架(1021)连接。
3.根据权利要求2所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述摄像头组件(104)包括摄像头外壳(1041)、摄像头(10431)前罩(1042)、摄像头模块(1043)、LED灯(1044)、LED灯板(1045)和固定转轴(1046)，所述摄像头模块(1043)、LED灯(1044)和LED灯板(1045)均设置在摄像头外壳(1041)内，所述LED灯(1044)设置在LED灯板(1045)上，所述LED灯板(1045)设置在摄像头模块(1043)的前侧，所述固定转轴(1046)与摄像头外壳(1041)连接，所述固定转轴(1046)与固定轴承(1025)内圈连接，所述俯仰轴(10265)与摄像头外壳(1041)连接，所述摄像头模块(1043)、LED灯(1044)和控制模块(1023)电性连接，所述俯仰轴(10265)贯穿摄像头架(1021)与摄像头外壳(1041)连接。
4.根据权利要求2所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述摄像头模块(1043)包括摄像头(10431)和调节摄像头(10431)焦距的调焦模块(10432)，所述调焦模块(10432)与控制模块(1023)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述滚转组件(101)包括上部壳体(1011)、后壳(1012)、滚转蜗杆减速机构(1013)、滚转电机(1014)、主动齿轮一(1015)和滚转轴(1016)，所述滚转蜗杆减速机构(1013)包括滚转蜗轮(10131)、滚转蜗杆(10132)、滚转蜗杆支架(10133)和从动齿轮一(10134)，所述滚转蜗杆(10132)的一端贯穿出滚转蜗杆支架(10133)与从动齿轮一(10134)连接，所述滚转蜗杆(10132)远离从动齿轮一(10134)的一端与滚转蜗杆支架(10133)的内壁转动连接，所述滚转电机(1014)设置在上部壳体(1011)的内部，所述滚转电机(1014)的输出轴与主动齿轮一(1015)连接，所述主动齿轮一(1015)和从动齿轮一(10134)啮合，所述滚转轴(1016)的底部与滚转蜗轮(10131)连接，所述滚转蜗杆(10132)和滚转蜗轮(10131)啮合。
6.根据权利要求2所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述上部壳体(1011)的一侧开设有滚转槽(105)，所述滚转槽(105)内设置有密封圈二(1051)，所述密封圈二(1051)内设置有轴承二(1052)，所述滚转轴(1016)穿过轴承与摄像头架(1021)连接，所述滚转电机(1014)与控制模块(1023)电性连接。
7.根据权利要求2所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述偏航组件(100)包括底壳(1001)、外罩(1002)、偏航蜗杆减速机构(1003)、偏航电机(1004)、主动齿轮(1005)和偏航转轴(1006)，所述偏航蜗杆减速机构(1003)包括底部蜗杆(10031)、底部蜗轮(10032)、从动齿轮(10033)和底部蜗杆支架(10034)，所述底部蜗杆支架(10034)与底壳(1001)上部连接，所述底部蜗杆(10031)的左端与底部蜗杆支架(10034)内壁转动连接，所述底部蜗杆(10031)右端贯穿出底部蜗杆支架(10034)与从动齿轮(10033)连接，所述从动齿轮(10033)与主动齿轮(1005)啮合，所述底部蜗轮(10032)与底部蜗杆(10031)啮合，所述偏航转轴(1006)的底部与底部蜗轮(10032)连接，所述偏航电机(1004)与底部蜗杆支架(10034)一侧连接，所述偏航电机(1004)的输出轴贯穿底部蜗杆支架(10034)一侧与主动齿轮(1005)连接，所述偏航电机(1004)与控制模块(1023)电性连接。
8.根据权利要求5所述的一种水下摄像云台装置，其特征在于：所述外罩(1002)的上部开设有转动槽(106)，所述转动槽(106)内设置有密封圈一(1061)，所述密封圈一(1061)内部设置有轴承一(1062)，所述偏航转轴(1006)穿过轴承一(1062)与上部壳体(1011)连接，所述偏航转轴(1006)的外表面与轴承一(1062)的内圈连接，所述偏航转轴(1006)的顶部与上部壳体(1011)连接。
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