CN206096731U - 一种数控二维云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控二维云台，其特征在于包括云台和控制器，所述云台包括底座，第一支架组件和第二支架组件；所述第一支架组件包括第一步进伺服电机、第一固定支架、第一轴承；所述第二支架组件包括第二步进伺服电机、第二固定支架和第二轴承；所述控制器通过无线信号或有线信号与第一、第二步进伺服电机电气连接，实现电气控制。所述第一固定支架可在竖直方向做360°无限循环顺时针或逆时针旋转；所述第二固定支架可在水平方向做360°无限循环顺时针或逆时针旋转；本实用新型结构简单、使用方便，云台采用二轴设计，可以满足不同角度的拍摄需求；控制部分能够灵活的对云台实施监控，可根据需要对步进电机传送信号，步进电机驱动支架旋转。

Description

一种数控二维云台

技术领域

本实用新型涉及一种用于拍摄的云台，特别是一种数控二维云台。

背景技术

云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围，对于普通的拍摄架，相机的角度和高度都需要手动调节，这样对于定位的精度就很难把握，而且其搭载相机的能力也很有限。在面对不同角度的大量拍摄时，普通的拍摄架就会很吃力，浪费大量人力和时间，从而影响工作进度。

因此，电动数控云台的研究具有更大的市场价值，目前，广泛应用的电动数控云台是两个交流电机组成的安装平台，可以实现摄像机在水平方向和垂直方向上旋转，但目前的仪器设备在水平方向及竖直方向上旋转都有角度范围限制，无法实现360随意无限无死角旋转，并且不能同时控制两个维度方向的运动，而要实现摄像机在远近方向的移动，则需要将摄像机和云台安装在移动设备上，通过对移动设备运动方向的控制，实现摄像机的推、拉移动。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种数控二维云台，能同时实现水平及竖直方向的360度无限旋转，并且同时能控制远近或者水平方向的运动，更好的实现摄影的精度、准确和随意的拍摄要求。

本实用新型提供的一种数控二维云台，其特征在于包括云台和控制器；所述云台包括底座，第一支架组件和第二支架组件；所述第一支架组件包括第一步进伺服电机、第一固定支架、配合第一步进伺服电机的第一轴承，所述第一步进伺服电机与第一固定支架固定连接，所述第一轴承与第一步进伺服电机驱动连接；所述第二支架组件包括第二步进伺服电机、第二固定支架和配合第二步进伺服电机的第二轴承，所述第二步进伺服电机与第一支架固定连接，所述第二步进伺服电机与第二轴承驱动连接，所述第二轴承与第二固定支架固定连接；所述第一支架组件通过第一轴承安装在底座上并与底座转动连接，所述第二支架组件通过第二轴承与第一支架组件转动连接；所述控制器通过无线信号或有线信号与第一、第二步进伺服电机电气连接，实现电气控制。

优选的，所述第一、第二步进伺服电机采用多级减速齿轮组，所述第一、第二步进伺服电机所采用的减速齿轮组齿比是1:12，所述第一、第二步进伺服电机的步距角为1.8度，可使硬件步距精度达到1.8/12＝0.15度，所采用的第一、第二步进伺服电机驱动细分规格是32细分驱动板带动，使得第一、第二步进伺服电机转动精度达到0.15/32＝0.0046步距角。

优选的，所述云台还包括设置在第一、第二步进伺服电机与第一、第二轴承之间实现转动连接的第一、第二滑环，所述第一、第二滑环的滑环转子端与第一、第二轴承连接，所述滑环的滑环定子端与第一、第二步进伺服电机的驱动部分驱动连接。

优选的，所述第一固定支架及第二固定支架均为L型支架。所述第二固定支架的竖直杆顶端与第一固定支架竖直杆顶端相互连接并留有活动空隙，所述第二固定支架水平杆与第一固定支架水平杆上下留有活动空隙，保证第二固定支架在整个运动过程中不会触碰或摩擦到第一固定支架。

优选的，所述的第一轴承及第二轴承采用不锈钢厚度为2.0mm。

优选的，所述第二固定支架在竖直平面方向上做顺时针或逆时针360°无限循环旋转，顺时针或者逆时针可根据控制器来调节。

优选的，所述第一固定支架在水平平面方向上做顺时针或逆时针360°无限循环旋转，顺时针或者逆时针可根据控制器来调节。

优选的，所述接收控制器包括外壳、显示屏、第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关往左往右拨动能控制云台远近移动或者左右移动；所述第一控制开关顺时针或者逆时针旋转能控制第一固定支架在水平平面上做顺时针或者逆时针旋转；所述第一控制开关往上或者往下拨动能控制所述第二固定支架在竖直平面上做顺时针或者逆时针转动。

优选的，所述的显示屏界面存在多个手动触控点，可进行操作角度的设置、时间延时的设置、手动控制设计和自动控制设置，进入自动控制设置后可同时控制多个维度的方向运行，包括水平位移，竖直平面旋转，水平平面旋转等，还可设定位移到具体位置后再旋转等多功能自动模式。

优选的，工作时，云台放置于摄影轨道上，从而实现水平位移、水平面旋转位移和竖直平面旋转位移的需要；或者可将云台置于固定支架上，仅满足水平平面旋转和竖直平面旋转的拍摄要求。

本实用新型的工作原理为：工作时，把云台安装在摄影轨道上后，将摄像机固定在云台第二固定支架的指定位置后，通过控制器的调节作用，可通过控制器第一控制开关往左或者往右拨动，使第一步进伺服电机接收接收无线或者有线的电气指令后在轨道上来回滑动；第一控制开关顺时针或者逆时针转动使第一步进伺服电机接收指令后，能够驱动第一滑环的滑环定子端转动后将电信号输送至第一滑环的滑环转子端使得第一轴承带动固定部件底座旋转从而实现第一固定支架的旋转；第二控制开关顺时针或者逆时针转动使第二步进伺服电机接收指令后，能够驱动第二滑环的滑环定子端转动后将电信号输送至第二滑环的滑环转子端使得第二轴承带动固定部件第二固定支架旋转从而实现第二固定支架的旋转；通过上述的控制和配合实现摄影云台的不同维度内的无限转动。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型能实现一键多角度同时控制，操作简便，最大的满足了拍摄的个角度同时控制的要求；

2、本实用新型操作稳定、连续、承载量大、人工消耗低等优势；

3、本实用新型能同时实现水平平面及竖直平面360°无限循环旋转及无死角旋转，水平平面及竖直平面旋转均采用防缠绕设计，极大的满足了摄影的多样性。

4、本实用新型采用双轴承，第一轴承及第二轴承采用不锈钢厚度为2.0mm，承重可达5.5KG。

5、本实用新型所述数控控制每个轴转动精度达0.02mm，所采用的步进伺服电机细分精细，旋转精度精准，采用滑环植入旋转组件，使得整个装置实现防缠绕转动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的接收控制器俯视结构示意图

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

结合图1、图2所示，一种数控二维云台，其特征在于包括云台和控制器；所述云台包括底座10，第一支架组件和第二支架组件；所述第一支架组件通过第一轴承203安装在底座10上并与底座10转动连接，所述第二支架组件通过第二轴承303与第二支架组件连接；所述第一支架组件包括第一步进伺服电机202、第一固定支架201、第一轴承203，所述第一步进伺服电机203与第一固定支架固定201连接，所述第一轴承203与第一步进伺服电机202驱动连接；所述第二支架组件包括第二步进伺服电机302、第二固定支架301和第二轴承303，所述第二步进伺服电机302与第一固定支架201固定连接，所述第二步进伺服电机302与第二轴承303驱动连接，所述第二轴承303与第二固定支架301固定连接；所述控制器通过无线信号或有线信号与第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302电气连接，实现电气控制。

优选的，所述第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302采用多级减速齿轮组，所述第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302所采用的减速齿轮组齿比是1:12，所述第一、第二步进伺服电机的步距角为1.8度，可使硬件步距精度达到1.8/12＝0.15度，所采用的第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302驱动细分规格是32细分驱动板带动，使得第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302转动精度达到0.15/32＝0.0046步距角。

优选的，所述云台还包括设置在第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302与第一轴承203、第二轴承303之间实现转动连接的第一滑环(未示出)、第二滑环(未示出)，所述第一滑环、第二滑环的滑环转子端与第一轴承203、第二轴承303连接，所述第一滑环、第二滑环的滑环定子端与第一步进伺服电机202、第二步进伺服电机302的驱动部分驱动连接。

结合图1所示，所述第一固定支架201及第二固定支架301均为L型支架。所述第二固定支架的竖直杆顶端与第一固定支架竖直杆顶端相互连接并留有活动空隙，所述第二固定支架水平杆与第一固定支架水平杆上下留有活动空隙，保证第二固定支架在整个运动过程中不会触碰或摩擦到第一固定支架。

结合图1所示，所述的第一轴承203及第二轴承303采用不锈钢厚度为2.0mm。

优选的，所述第二固定支架在竖直平面方向上做顺时针或逆时针360°无限循环旋转，顺时针或者逆时针可根据接收控制器来调节。

优选的，所述第一固定支架在水平平面方向上做顺时针或逆时针360°无限循环旋转，顺时针或者逆时针可根据接收控制器来调节。

优选的，所述的显示屏界面存在多个手动触控点，可进行操作角度的设置、时间延时的设置、手动控制设计和自动控制设置，进入自动控制设置后可同时控制多个维度的方向运行，包括水平位移，竖直平面旋转，水平平面旋转等，还可设定位移到具体位置后再旋转等多功能自动模式。

结合图2所示，所述接收控制器6包括外壳、显示屏7、第一控制开关9和第二控制开关8，所述第一控制开关9往左往右拨动能控制云台远近移动或者左右移动；所述第一控制开关9顺时针或者逆时针旋转能控制第一固定支架在水平平面上做顺时针或者逆时针旋转；所述第一控制开关9往上或者往下拨动能控制所述第二固定支架在竖直平面上做顺时针或者逆时针转动；所述的显示屏7界面存在多个手动触控点，可进行操作角度的设置、时间延时的设置、手动控制设计和自动控制设置，进入自动控制设置后可同时控制多个维度的方向运行，包括水平位移，竖直平面旋转，水平平面旋转等，还可设定位移到具体位置后再旋转等多功能自动模式。

工作时，云台放置于摄影轨道上，从而实现水平位移，水平面旋转位移和竖直平面旋转位移的需要；或者可将云台置于固定支架上，仅满足水平平面旋转和竖直平面旋转的拍摄要求。

本实用新型的工作原理为：工作时，把云台安装在摄影轨道上后，将摄像机固定在云台第二固定支架的指定位置后，通过控制器的调节作用，可通过控制器第一控制开关9往左或者往右拨动，使第一步进伺服电机202接收无线或者有线的电气指令后在摄影轨道上来回滑动；第一控制开关9顺时针或者逆时针转动使第一步进伺服电机202接收指令后，能够驱动第一滑环的滑环定子端转动后将电信号输送至第一滑环的滑环转子端使得第一轴承203带动固定部件底座旋转从而实现第一固定支架201的旋转；第二控制开关8顺时针或者逆时针转动使第二步进伺服电机202接收指令后，能够驱动第二滑环的滑环定子端转动后将电信号输送至第二滑环的滑环转子端使得第二轴承303带动固定部件第二固定支架301旋转从而实现第二固定支架301的旋转；通过上述的控制和配合实现摄影云台的不同维度内的无限转动。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种数控二维云台，其特征在于包括云台和控制器；

所述云台包括底座、第一支架组件和第二支架组件；所述第一支架组件包括第一步进伺服电机、第一固定支架、配合第一步进伺服电机的第一轴承，所述第一步进伺服电机与第一固定支架固定连接，所述第一轴承与第一步进伺服电机驱动连接；所述第二支架组件包括第二步进伺服电机、第二固定支架和配合第二步进伺服电机的第二轴承，所述第二步进伺服电机与第一支架固定连接，所述第二步进伺服电机与第二轴承驱动连接，所述第二轴承与第二固定支架固定连接；所述第一支架组件通过第一轴承安装在底座上并与底座转动连接，所述第二支架组件通过第二轴承与第一支架组件转动连接；

所述控制器通过无线信号或有线信号与第一、第二步进伺服电机电气连接，实现电气控制。

2.根据权利要求1所述的数控二维云台，其特征在于所述第一、第二步进伺服电机采用减速齿轮组，所述第一、第二步进伺服电机所采用的减速齿轮组齿比是1:12，所述第一、第二步进伺服电机的步距角为1.8度，所采用的第一、第二步进伺服电机驱动细分规格是32细分驱动板带动。

3.根据权利要求1所述的数控二维云台，其特征在于所述云台还包括设置在第一、第二步进伺服电机与第一、第二轴承之间实现转动连接的第一、第二滑环，所述第一、第二滑环的滑环转子端与第一、第二轴承连接，所述滑环的滑环定子端与第一、第二步进伺服电机的驱动部分驱动连接。

4.根据权利要求1所述的数控二维云台，其特征在于所述第一固定支架及第二固定支架均为L型支架。

5.根据权利要求1所述的数控二维云台，其特征在于所述的第一轴承及第二轴承采用不锈钢厚度为2.0mm。

6.根据权利要求4所述的数控二维云台，其特征在于所述第二固定支架在竖直平面方向上做顺时针或逆时针360°无限循环旋转。

7.根据权利要求4所述的数控二维云台，其特征在于所述第一固定支架在水平平面方向上做顺时针或逆时针360°无限循环旋转。

8.根据权利要求1所述的数控二维云台，其特征在于所述控制器包括外壳、显示屏、第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关往左往右拨动能控制云台远近移动或者左右移动；所述第一控制开关顺时针或者逆时针旋转能控制第一固定支架在水平平面上做顺时针或者逆时针旋转；所述第一控制开关往上或者往下拨动能控制所述第二固定支架在竖直平面上做顺时针或者逆时针转动。