CN114234003A - 一种适用于电力的云台相机结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于电力的云台相机结构，涉及电力设备技术领域。所述适用于电力的云台相机结构包括：连接板；云台连接机构，所述云台连接机构与连接板的上表面连接；第一磁性驱动机构，所述第一磁性驱动机构与连接板连接，且第一磁性驱动机构包括第一磁性驱动部和第一磁性转动部，所述连接板的下表面转动连接有第一磁性转动部，且连接板弹性连接有用于驱动第一磁性转动部的第一磁性驱动部，第一磁性转动部和第一磁性驱动部之间留有缝隙；连接杆，所述连接杆的一端与第一磁性驱动机构的第一磁性转动部连接。本发明提供的适用于电力的云台相机结构具有使用可靠性高且提高云台相机成像质量的优点。

Description

一种适用于电力的云台相机结构

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种适用于电力的云台相机结构。

背景技术

近几年来，随着无人机技术的发展，利用无人机进行电力巡检逐渐成为线路运维的重要手段。云台相机作为无人机的核心部件，关系着巡检的效果和质量，也是衡量无人机性能的重要指标。

现有的云台相机在使用时，伺服电机的输出端直接与对应的转轴连接，通过伺服电机的工作，实现对相机角度的调整

但是，本申请的发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题；

伺服电机的输出端直接与对应的转轴连接，伺服电机的输出端与对应的转轴直接刚性连接，伺服电机工作时的震动直接传递到对应的转轴上，进而对云台相机造成影响，影响云台相机的成像质量；同时，考虑无人机的承载能力，伺服电机的尺寸较小，使得伺服电机的输出端较细，由于伺服电机的输出端需要直接与对应的转轴连接，使得转轴的尺寸较小，从而转轴的强度不好保证，转轴容易发生折弯，从而影响装置使用的可靠性。

因此，有必要提供一种新的适用于电力的云台相机结构解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种使用可靠性高且提高云台相机成像质量的适用于电力的云台相机结构。

本发明提供的适用于电力的云台相机结构包括：连接板；云台连接机构，所述云台连接机构与连接板的上表面连接；第一磁性驱动机构，所述第一磁性驱动机构与连接板连接，且第一磁性驱动机构包括第一磁性驱动部和第一磁性转动部，所述连接板的下表面转动连接有第一磁性转动部，且连接板弹性连接有用于驱动第一磁性转动部的第一磁性驱动部，第一磁性转动部和第一磁性驱动部之间留有缝隙；连接杆，所述连接杆的一端与第一磁性驱动机构的第一磁性转动部连接，且连接杆的另一端固定连接有两个对称设置的侧板；云台相机，所述云台相机位于两个侧板之间，且云台相机通过两个转轴分别与两个侧板转动连接；第二磁性驱动机构，所述第二磁性驱动机构与其中一个侧板连接，且第二磁性驱动机构包括第二磁性驱动部和第二磁性转动部；所述侧板弹性连接有第二磁性驱动部，且第二磁性转动部与转轴固定连接且同心设置，通过第二磁性驱动部实现对第二磁性转动部的驱动。

优选的，所述第一磁性驱动部包括安装板，所述连接板的下表面开设有安装槽，安装槽内弹性连接有安装板，安装板的下表面安装有第一伺服电机，第一伺服电机的输出端连接有第一主动磁盘。

优选的，所述第一磁性转动部包括连接套和圆柱体，所述连接板的下表面通过连接套转动连接有同心设置的圆柱体，圆柱体的上表面固定连接有同心设置的第一从动磁盘，第一从动磁盘位于第一主动磁盘的下方；所述第一主动磁盘与第一从动磁盘同心设置，且第一主动磁盘与第一从动磁盘相对端的磁性相反。

优选的，所述安装板滑动连接在连接板下表面开设的安装槽内，且安装板的上表面通过多个第一弹簧与安装槽的上端内壁连接。

优选的，所述安装板的上表面固定连接弹性水囊的下端，弹性水囊的上端与安装槽的上端内壁连接，且弹性水囊的外表面连接有导流管，导流管贯穿连接板并延伸到连接板的外部，且导流管的贯穿端螺纹密封连接有密封盖。

优选的，所述第二磁性驱动部包括安装套，所述侧板固定连接有安装套，安装套内弹性连接有第二伺服电机，第二伺服电机的输出端固定连接有第二主动磁盘。

优选的，所述第二磁性转动部包括第二从动磁盘，所述转轴的一端贯穿侧板并与第二从动磁盘固定连接；所述第二从动磁盘与转轴同心设置，且第二从动磁盘与第二主动磁盘相对端的磁性相反。

优选的，所述安装套内滑动连接有电机安装座；所述电机安装座位于第二伺服电机的下方，且电机安装座的下表面通过多个第二弹簧与安装套的内底壁连接。

优选的，所述云台相机包括云台相机主体，所述云台相机主体内滑动连接有镜片，且云台相机主体内转动连接有沿云台相机主体长度方向的丝杆，且云台相机主体内安装有用于驱动丝杆转动的变焦电机；所述丝杆贯穿连接块并与连接块螺纹连接，且连接块与镜片固定连接；

优选的，所述云台连接机构包括支架，所述连接板固定连接有支架，支架的上方设有顶板；所述顶板通过多个减震球与支架弹性连接，且顶板的边角处固定连接有用于和云台连接的连接侧耳。

与相关技术相比较，本发明提供的适用于电力的云台相机结构具有如下有益效果：

1、本发明在使用时，第一从动磁盘与第一主动磁盘非直接接触，从而第一伺服电机工作时的震动不会直接传递到第一从动磁盘上，且第一伺服电机与连接板弹性连接，从而可以减小第一伺服电机工作时的震动对连接板的影响，减小第一伺服电机工作时的震动对云台相机的影响，提高云台相机成像质量；

2、本发明在使用时，由于第一从动磁盘与第一主动磁盘非直接接触，使得圆柱体的直径可以较大，不需要考虑与第一伺服电机输出端连接的问题，提高圆柱体的使用强度，减小圆柱体发生意外弯折的几率，提高装置使用的可靠性；

3、本发明中的第二从动磁盘与第二主动磁盘非直接接触，从而第二伺服电机工作时的震动不会直接传递到安装套上，第二伺服电机与安装套弹性连接，从而可以减小第二伺服电机工作时的震动通过安装套传递到云台相机上的几率，减小第二伺服电机工作时的震动对云台相机的影响，进一步提高云台相机成像质量；

4、本发明在使用时，第二从动磁盘与第二主动磁盘非直接接触，从而不需要考虑转轴与第二伺服电机输出端连接的问题，使得转轴的尺寸较大，从而保证转轴的使用强度，减小转轴在使用时，发生折弯的几率，提高装置使用的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的适用于电力的云台相机结构的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的云台连接机构的结构示意图；

图3为图1所示的第一磁性驱动机构的剖视结构示意图；

图4为图1所示的适用于电力的云台相机结构后视角度的三维结构示意图；

图5为图4所示的第二磁性驱动机构的剖视结构示意图；

图6为图1所示的云台相机的局部剖视结构示意图；

图7为图1所示的云台相机的变焦控制流程图。

图中标号：1、云台连接机构；11、连接侧耳；12、顶板；13、减震球；14、支架；2、连接板；3、连接杆；4、侧板；5、第一磁性驱动机构；51、第一弹簧；52、水囊；53、安装板；54、第一伺服电机；55、第一从动磁盘；56、第一主动磁盘；57、连接套；58、圆柱体；59、导流管；6、云台相机；61、变焦电机；62、丝杆；63、连接块；64、云台相机主体；65、镜片；7、第二磁性驱动机构；71、安装套；72、第二主动磁盘；73、第二伺服电机；74、第二从动磁盘；75、第二弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图7，一种适用于电力的云台相机结构包括：连接板2；云台连接机构1，所述云台连接机构1与连接板2的上表面连接；第一磁性驱动机构5，所述第一磁性驱动机构5与连接板2连接，且第一磁性驱动机构5包括第一磁性驱动部和第一磁性转动部，所述连接板2的下表面转动连接有第一磁性转动部，且连接板2弹性连接有用于驱动第一磁性转动部的第一磁性驱动部，第一磁性转动部和第一磁性驱动部之间留有缝隙；连接杆3，所述连接杆3的一端与第一磁性驱动机构5的第一磁性转动部连接，且连接杆3的另一端固定连接有两个对称设置的侧板4；云台相机6，所述云台相机6位于两个侧板4之间，且云台相机6通过两个转轴分别与两个侧板4转动连接；第二磁性驱动机构7，所述第二磁性驱动机构7与其中一个侧板4连接，且第二磁性驱动机构7包括第二磁性驱动部和第二磁性转动部；所述侧板4弹性连接有第二磁性驱动部，且第二磁性转动部与转轴固定连接且同心设置，通过第二磁性驱动部实现对第二磁性转动部的驱动。

需要说明：通过云台连接机构1可以与外部无人机承载部位连接，且通过云台相机6可以在电力线路巡视过程中进行拍摄；

还需要说明：通过第一磁性驱动机构5工作可以使连接杆3和侧板4转动，实现云台相机6的公转，且通过第二磁性驱动机构7可以驱动云台相机6转动，实现云台相机6的自转，从而通过第一磁性驱动机构5和第二磁性驱动机构7的配合实现对云台相机6使用角度的调整，满足电力线路巡视过程中不同角度的拍摄需求，使得装置在电力线路巡视过程中，在杆塔指定位置拍照时，需将杆塔的相关信息更好的进入画面，例如：杆塔类型写入照片，方便后期软件自动处理节省数据处理时间，提高作业效率；

还需要说明：通过第一磁性驱动机构5实现云台相机6的公转时，第一磁性驱动部与连接板2弹性缓冲连接，且第一磁性驱动部与第一磁性转动部非接触式连接，减小第一磁性驱动部工作时的震动对云台相机6的影响；通过第二磁性驱动机构7现云台相机6的自转时，第二磁性驱动部与侧板4弹性缓冲连接，且第二磁性驱动部与第二磁性转动部非接触式连接，进一步减小第二磁性驱动部工作时的震动对云台相机6的影响，从而提高云台相机6的成像质量；

还需要说明：由于第一磁性驱动部与第一磁性转动部非接触式连接，且第二磁性驱动部也与第二磁性转动部非接触式连接，两处的转轴尺寸不会受到驱动部件的影响，使得两处转轴的尺寸较大，即使用的强度较大，从而减小两处转轴在使用时意外弯折的几率，提高装置使用的可靠性。

参考图1和图3所示，所述第一磁性驱动部包括安装板53，所述连接板2的下表面开设有安装槽，安装槽内弹性连接有安装板53，安装板53的下表面安装有第一伺服电机54，第一伺服电机54的输出端连接有第一主动磁盘56。

需要说明：通过第一伺服电机54工作可以驱动第一主动磁盘56转动。

参考图1和图3所示，所述第一磁性转动部包括连接套57和圆柱体58，所述连接板2的下表面通过连接套57转动连接有同心设置的圆柱体58，圆柱体58的上表面固定连接有同心设置的第一从动磁盘55，第一从动磁盘55位于第一主动磁盘56的下方；所述第一主动磁盘56与第一从动磁盘55同心设置，且第一主动磁盘56与第一从动磁盘55相对端的磁性相反。

需要说明：第一从动磁盘55与第一主动磁盘56均为电磁铁，第一主动磁盘56和第一从动磁盘55之间产生磁性吸引力，通过第一主动磁盘56的转动可以带动第一从动磁盘55同步转动，第一从动磁盘55与第一主动磁盘56之间留有缝隙，即，第一从动磁盘55与第一主动磁盘56非直接接触，从而第一伺服电机54工作时的震动不会直接传递到第一从动磁盘55上，且第一伺服电机54与连接板2弹性连接，从而可以减小第一伺服电机54工作时的震动对连接板2的影响，减小第一伺服电机54工作时的震动对云台相机6的影响，提高云台相机6成像质量；

还需要说明：由于第一从动磁盘55与第一主动磁盘56非直接接触，使得圆柱体58的直径可以较大，不需要考虑与第一伺服电机54输出端连接的问题，提高圆柱体58的使用强度，减小圆柱体58发生意外弯折的几率，提高装置使用的可靠性。

参考图3所示，所述安装板53滑动连接在连接板2下表面开设的安装槽内，且安装板53的上表面通过多个第一弹簧51与安装槽的上端内壁连接。

需要说明：通过第一弹簧51可以对第一伺服电机54工作时的震动能量进行吸收缓冲和释放，从而减小第一伺服电机54工作时的震动对连接板2的影响，从而减小对云台相机6成像的影响，提高云台相机6的成像质量。

参考图3所示，所述安装板53的上表面固定连接弹性水囊52的下端，弹性水囊52的上端与安装槽的上端内壁连接，且弹性水囊52的外表面连接有导流管59，导流管59贯穿连接板2并延伸到连接板2的外部，且导流管59的贯穿端螺纹密封连接有密封盖。

需要说明：通过导流管59可以向弹性水囊52内注入凉水，通过弹性水囊52也可以对第一伺服电机54工作时的震动能量进行吸收缓冲和释放，有利于云台相机6的成像；

还需要说明：通过弹性水囊52内的凉水可以对第一伺服电机54进行降温，减小第一伺服电机54由于高温出现故障的几率；电池组件放置在连接板2内，通过弹性水囊52内的凉水也可以对电池组件降温，有利于电池组件的散热。

参考图4和图5所示，所述第二磁性驱动部包括安装套71，所述侧板4固定连接有安装套71，安装套71内弹性连接有第二伺服电机73，第二伺服电机73的输出端固定连接有第二主动磁盘72。

需要说明：通过第二伺服电机73可以带动有第二主动磁盘72转动。

参考图5所示，所述第二磁性转动部包括第二从动磁盘74，所述转轴的一端贯穿侧板4并与第二从动磁盘74固定连接；所述第二从动磁盘74与转轴同心设置，且第二从动磁盘74与第二主动磁盘72相对端的磁性相反。

需要说明：第二从动磁盘74与第二主动磁盘72也均为电磁铁，第二从动磁盘74与第二主动磁盘72之间产生磁性吸引力，通过第二主动磁盘72的转动可以带动第二从动磁盘74同步转动；第二从动磁盘74与第二主动磁盘72之间留有缝隙，第二从动磁盘74与第二主动磁盘72非直接接触，从而第二伺服电机73工作时的震动不会直接传递到安装套71上，第二伺服电机73与安装套71弹性连接，从而可以减小第二伺服电机73工作时的震动通过安装套71传递到云台相机6上的几率，减小第二伺服电机73工作时的震动对云台相机6的影响，进一步提高云台相机6成像质量；

还需要说明：第二从动磁盘74与第二主动磁盘72非直接接触，从而不需要考虑转轴与第二伺服电机73输出端连接的问题，使得转轴的尺寸较大，从而保证转轴的使用强度，减小转轴在使用时，发生折弯的几率，提高装置使用的可靠性。

参考图5所示，所述安装套71内滑动连接有电机安装座；所述电机安装座位于第二伺服电机73的下方，且电机安装座的下表面通过多个第二弹簧75与安装套71的内底壁连接。

需要说明：通过第二弹簧75可以对第二伺服电机73工作时的震动能量进行吸收、缓冲和释放，减小第二伺服电机73工作时的震动传递到安装套71上，从而减小对云台相机6的影响，提高云台相机6的成像质量。

参考图1、图6和图7所示，所述云台相机6包括云台相机主体64，所述云台相机主体64内滑动连接有蓝宝石玻璃镜片65，且云台相机主体64内转动连接有沿云台相机主体64长度方向的丝杆62，且云台相机主体64内安装有用于驱动丝杆62转动的变焦电机61；所述丝杆62贯穿连接块63并与连接块63螺纹连接，且连接块63与蓝宝石玻璃镜片65固定连接。

需要说明：通过变焦电机61工作，可以使得连接块63沿着丝杆62运动，从而调整蓝宝石玻璃镜片65的使用位置，从而实现摄像的变焦；

还需要说明：当云台相机6在进行变焦时，采用分段变焦即在镜头整个变焦能力范围内选取若干合适的焦点进行变焦和聚焦，分段变焦包括焦距段划分和聚焦位置标定，焦距段划分方法采取在变焦组整个变焦行程等步距划分，聚焦位置的离线标定采取多种聚焦评价函数评判的方法，这种离线标定方式避免了在线对焦过程，实现快速变焦，提高成像的质量。

参考图1和图2所示，所述云台连接机构1包括支架14，所述连接板2固定连接有支架14，支架14的上方设有顶板12；所述顶板12通过多个塑胶减震球13与支架14弹性连接，且顶板12的边角处固定连接有用于和云台连接的连接侧耳11。

需要说明：通过连接侧耳11与外部无人机连接，且通过多个塑胶减震球13可以对无人机工作时的震动能量进行吸收缓冲的释放，减小无人机工作时的震动对云台相机6成像的影响。

本发明提供的适用于电力的云台相机结构的工作原理如下：

本发明通过第一伺服电机54工作可以驱动第一主动磁盘56转动，且通过第一主动磁盘56的转动可以带动第一从动磁盘55同步转动，第一从动磁盘55与第一主动磁盘56非直接接触，从而第一伺服电机54工作时的震动不会直接传递到第一从动磁盘55上，且第一伺服电机54与连接板2弹性连接，从而可以减小第一伺服电机54工作时的震动对连接板2的影响，减小第一伺服电机54工作时的震动对云台相机6的影响，提高云台相机6成像质量；由于第一从动磁盘55与第一主动磁盘56非直接接触，使得圆柱体58的直径可以较大，不需要考虑与第一伺服电机54输出端连接的问题，提高圆柱体58的使用强度，减小圆柱体58发生意外弯折的几率，提高装置使用的可靠性；同时通过第二伺服电机73可以带动有第二主动磁盘72转动，通过第二主动磁盘72的转动可以带动第二从动磁盘74同步转动；第二从动磁盘74与第二主动磁盘72非直接接触，从而第二伺服电机73工作时的震动不会直接传递到安装套71上，第二伺服电机73与安装套71弹性连接，从而可以减小第二伺服电机73工作时的震动通过安装套71传递到云台相机6上的几率，减小第二伺服电机73工作时的震动对云台相机6的影响，进一步提高云台相机6成像质量；由于第二从动磁盘74与第二主动磁盘72非直接接触，从而不需要考虑转轴与第二伺服电机73输出端连接的问题，使得转轴的尺寸较大，从而保证转轴的使用强度，减小转轴在使用时，发生折弯的几率，提高装置使用的可靠性。

本申请中的第一伺服电机54型号为SX41型调控伺服电机（可以根据实际需要进行功能参数的调整），变焦电机61型为BJS7-41型变焦电机，云台相机主体64型号为KD7.0型云台相机，第二伺服电机73型号为SX51型调控伺服电机（可以根据实际需要进行功能参数的调整），上述产品均可在市面上或私人订制购得。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于电力的云台相机结构，其特征在于，包括：连接板（2）；云台连接机构（1），所述云台连接机构（1）与连接板（2）的上表面连接；第一磁性驱动机构（5），所述第一磁性驱动机构（5）与连接板（2）连接，且第一磁性驱动机构（5）包括第一磁性驱动部和第一磁性转动部，所述连接板（2）的下表面转动连接有第一磁性转动部，且连接板（2）弹性连接有用于驱动第一磁性转动部的第一磁性驱动部，第一磁性转动部和第一磁性驱动部之间留有缝隙；连接杆（3），所述连接杆（3）的一端与第一磁性驱动机构（5）的第一磁性转动部连接，且连接杆（3）的另一端固定连接有两个对称设置的侧板（4）；云台相机（6），所述云台相机（6）位于两个侧板（4）之间，且云台相机（6）通过两个转轴分别与两个侧板（4）转动连接；第二磁性驱动机构（7），所述第二磁性驱动机构（7）与其中一个侧板（4）连接，且第二磁性驱动机构（7）包括第二磁性驱动部和第二磁性转动部；所述侧板（4）弹性连接有第二磁性驱动部，且第二磁性转动部与转轴固定连接且同心设置，通过第二磁性驱动部实现对第二磁性转动部的驱动。

2.根据权利要求1所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述第一磁性驱动部包括安装板（53），所述连接板（2）的下表面开设有安装槽，安装槽内弹性连接有安装板（53），安装板（53）的下表面安装有第一伺服电机（54），第一伺服电机（54）的输出端连接有第一主动磁盘（56）。

3.根据权利要求2所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述第一磁性转动部包括连接套（57）和圆柱体（58），所述连接板（2）的下表面通过连接套（57）转动连接有同心设置的圆柱体（58），圆柱体（58）的上表面固定连接有同心设置的第一从动磁盘（55），第一从动磁盘（55）位于第一主动磁盘（56）的下方；所述第一主动磁盘（56）与第一从动磁盘（55）同心设置，且第一主动磁盘（56）与第一从动磁盘（55）相对端的磁性相反。

4.根据权利要求3所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述安装板（53）滑动连接在连接板（2）下表面开设的安装槽内，且安装板（53）的上表面通过多个第一弹簧（51）与安装槽的上端内壁连接。

5.根据权利要求4所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述安装板（53）的上表面固定连接弹性水囊（52）的下端，弹性水囊（52）的上端与安装槽的上端内壁连接，且弹性水囊（52）的外表面连接有导流管（59），导流管（59）贯穿连接板（2）并延伸到连接板（2）的外部，且导流管（59）的贯穿端螺纹密封连接有密封盖。

6.根据权利要求5所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述第二磁性驱动部包括安装套（71），所述侧板（4）固定连接有安装套（71），安装套（71）内弹性连接有第二伺服电机（73），第二伺服电机（73）的输出端固定连接有第二主动磁盘（72）。

7.根据权利要求6所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述第二磁性转动部包括第二从动磁盘（74），其中转轴的一端贯穿侧板（4）并与第二从动磁盘（74）固定连接；所述第二从动磁盘（74）与转轴同心设置，且第二从动磁盘（74）与第二主动磁盘（72）相对端的磁性相反。

8.根据权利要求7所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述安装套（71）内滑动连接有电机安装座；所述电机安装座位于第二伺服电机（73）的下方，且电机安装座的下表面通过多个第二弹簧（75）与安装套（71）的内底壁连接。

9.根据权利要求1-8任一所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述云台相机（6）包括云台相机主体（64），所述云台相机主体（64）内滑动连接有镜片（65），且云台相机主体（64）内转动连接有沿云台相机主体（64）长度方向的丝杆（62），且云台相机主体（64）内安装有用于驱动丝杆（62）转动的变焦电机（61）；所述丝杆（62）贯穿连接块（63）并与连接块（63）螺纹连接，且连接块（63）与镜片（65）固定连接。

10.根据权利要求1-8任一所述的适用于电力的云台相机结构，其特征在于，所述云台连接机构（1）包括支架（14），所述连接板（2）固定连接有支架（14），支架（14）的上方设有顶板（12）；所述顶板（12）通过多个减震球（13）与支架（14）弹性连接，且顶板（12）的边角处固定连接有用于和云台连接的连接侧耳（11）。

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