CN206504075U - 云台、手持式设备及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及云台结构技术领域，旨在解决现有的云台结构承载能力和动态性能差，以及运行误差大的问题。提供一种云台，其包括第一旋转驱动器、第二旋转驱动器和第三旋转驱动器。第一旋转驱动器的固定部和第二旋转驱动器的固定部分别固定连接于第三旋转驱动器的转动部。第一旋转驱动器的转动轴线和第二旋转驱动器的转动轴线相交于第一交点。第一旋转驱动器的固定部和第二旋转驱动器的固定部分别通过第一传动结构和第二传动结构与负载连接部传动连接，并用于协同驱动负载连接部绕第一交点做球面转动。本实用新型中的云台的有益效果是具备更高的承载能力和动态性能以及更低的运行误差。本实用新型还提供一种具备上述云台的手持式设备和飞行器。

Description

云台、手持式设备及飞行器

技术领域

本实用新型涉及云台结构技术领域，具体而言，涉及一种云台。本实用新型还涉及一种具有该云台的手持式设备和一种具有该云台的飞行器。

背景技术

云台是用于安装负载装置的支撑工作台，通常用于安装摄像机、照相机等成像装置。将成像装置固定在云台上时，通过云台改变成像装置的位置和角度，可跟踪和定位被拍摄目标。

现有的云台结构由于结构设计等原因，存在承载能力差，无法搭载重量较大的负载装置的问题；同时现有的云台从其承载台至其连接的负载装置之间的传动链较长，云台动态性能相对较差，难以快速地将负载带动至预定位置和角度。另外，传动链的各个驱动器的累积误差作用于负载装置上，致使误差累积，导致云台运行误差较大，难以实现对被拍摄目标的精确跟踪和定位。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种云台，其具备更高的承载能力和动态性能，以及更低的运行误差。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述云台的手持式设备。

本实用新型的再一目的在于提供一种具有上述云台的飞行器。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种云台，其包括第一旋转驱动器、第二旋转驱动器和第三旋转驱动器。第一旋转驱动器、第二旋转驱动器以及第三旋转驱动器均包括相互配合的固定部和转动部。第一旋转驱动器的固定部和第二旋转驱动器的固定部分别固定连接于第三旋转驱动器的转动部。第一旋转驱动器的转动轴线和第二旋转驱动器的转动轴线相交于第一交点。云台还包括第一传动结构、第二传动结构以及用于连接负载装置的负载连接部。第一旋转驱动器的转动部通过第一传动结构传动连接负载连接部，第二旋转驱动器的转动部通过第二传动结构传动连接负载连接部，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器协同驱动负载连接部绕第一交点做球面转动。

发明人经过研究发现，现有的云台采用串联结构，即第一电机的定子固连于载体装置，第二电机的定子固连于第一电机的转子，第三电机的定子固连于第二电机的转子，负载装置固连于第三电机的转子。这样的结构使得负载装置的重量依次经过第三电机、第二电机和第一电机传递至载体装置，运动传导路径较长，降低了现有的云台的整体刚度，导致云台承载能力弱，无法搭载重量较大的负载装置。同时，由于采用串联结构，现有的云台中各电机的负载装置重量不平衡（第三电机、第二电机和第一电机的负载装置重量依次增大），这导致了现有的云台动态性能差的问题，难以快速地将成像装置带动至预定位置和角度。由于采用串联结构，负载装置的运动轨迹由第一电机、第二电机、第三电机输出的运动依次叠加而成，这导致各个电机的运行误差叠加并传递至负载装置，使得现有的云台运行误差较大，难以实现对被拍摄目标的精确跟踪和定位。

本实施例中的云台所连接的负载装置具有三个旋转自由度，其中第一旋转驱动器和第二旋转驱动器的旋转自由度为相互并联的关系，即同时驱动负载连接部绕两者转轴的交点（即第一交点）做球面转动。第三旋转驱动器的转动部固定连接第一旋转驱动器的固定部和第二旋转驱动器的固定部，驱动第一旋转驱动器和第二旋转驱动器转动。负载装置的重量经过负载连接部传递至第一旋转驱动器和第二旋转驱动器，再由第一旋转驱动器和第二旋转驱动器传递至第三旋转驱动器和载体装置，力传递路径短，提升了云台的整体刚度和承载能力，能够搭载重量较大的负载装置。另外，本实施例中的云台，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器的负载装置重量基本一致，提升了云台的动态性，能够允许更高的速度和加速度，从而更快速地将负载装置带动至预定位置和角度。再者，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器以并联的方式设置，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器的运行误差不会叠加，降低了云台的运行误差，能够实现对被拍摄目标的精确跟踪和定位。

进一步地：

第一旋转驱动器的转动轴线为航向轴，第二旋转驱动器的转动轴线为俯仰轴，第三旋转驱动器的转动轴线为横滚轴。

进一步地：

第三旋转驱动器的转动轴线通过第一交点。

进一步地：

第一旋转驱动器的转动轴线和第二旋转驱动器的转动轴线相互垂直。

进一步地：

第一旋转驱动器、第二旋转驱动器及第三旋转驱动器均为包括定子和转子的旋转电机。定子构成固定部，转子构成转动部。

进一步地：

第一旋转驱动器的转动轴线和第二旋转驱动器的转动轴线共同限定第一平面。第一传动结构包括第一传动臂。第一传动臂的一端固定连接于第一旋转驱动器的转动部，另一端可转动地连接于负载连接部且转动轴线在第一平面上的投影与第二旋转驱动器的转动轴线共线。

进一步地：

第一传动臂包括第一曲杆和第一套筒。第一曲杆的一端固定连接第一旋转驱动器的转动部，另一端固定连接第一套筒。负载连接部固设有第一销轴。第一销轴可转动地配合于第一套筒，且第一销轴和第一套筒的相对转动轴线在第一平面上的投影与第二旋转驱动器的转动轴线共线。

进一步地：

负载连接部连接有第一连接耳。第一连接耳一端连接于负载连接部，另一端向远离第三旋转驱动器的方向延伸。第一销轴固定连接于第一连接耳远离第三旋转驱动器的一端。

进一步地：

第一旋转驱动器的转动轴线和第二旋转驱动器的转动轴线共同限定第一平面。第二传动结构包括第二传动臂和第三传动臂。第二传动臂和第三传动臂的一端可转动地连接且转动轴线通过第一交点。第二传动臂的另一端固定连接于第二旋转驱动器的转动部。第三传动臂的另一端可转动地连接第三旋转驱动结构且转动轴线在第一平面上的投影与第一旋转驱动器的转动轴线共线。

进一步地：

第二传动臂包括第二曲杆和第二套筒。第二曲杆的一端固定连接第二旋转驱动器的转动部，另一端连接第二套筒。第三传动臂包括第三曲杆，以及分别连接于第三曲杆两端的第三销轴和第三套筒。负载连接部固设有第二销轴。第二销轴转动配合于第三套筒且转动轴线在第一平面上的投影与第一旋转驱动器的转动轴线共线。第三销轴可转动地配合于第二套筒，且第三销轴和第二套筒的相对转动轴线通过第一交点。

进一步地：

负载连接部连接有第二连接耳。第二连接耳的一端固定连接于负载连接部，另一端向远离第三旋转驱动器的方向延伸。第二销轴固定连接于第二连接耳远离第三旋转驱动器的一端。

进一步地：

云台还包括承载台。第一旋转驱动器的固定部和第二旋转驱动器的固定部分别通过承载台固定连接第三旋转驱动器的转动部。

一种手持式设备，其包括手持部、成像装置和前述任意一种云台。成像装置固定连接于云台的负载连接部。第三旋转驱动器的固定部固定连接于手持部。

一种飞行器，其包括飞行器本体、负载装置及前述任意一种云台。负载装置固定连接于云台的负载连接部。第三旋转驱动器固定连接于飞行器本体。

进一步地：

负载连接部和负载装置连接而成的整体结构的重心与第一交点重合。

进一步地：

负载装置为成像装置。

综上所述，本实用新型的实施例至少具备如下优点和有益效果：

本实施例中的云台所连接的负载装置将具有三个旋转自由度，其中第一旋转驱动器和第二旋转驱动器的旋转自由度为相互并联的关系，同时驱动负载连接部绕两者转轴的交点（即第一交点）做球面转动。第三旋转驱动器的转动部固定连接第一旋转驱动器的固定部和第二旋转驱动器的固定部。负载装置的重量经过负载连接部同时传递至第一旋转驱动器和第二旋转驱动器，再由第一旋转驱动器和第二旋转驱动器传递至第三旋转驱动器和载体装置，力传递路径短，提升了云台的整体刚度和承载能力，能够搭载重量较大的负载装置。另外，本实施例中的云台，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器的负载装置重量基本一致，提升了云台的动态性，能够允许更高的速度和加速度，从而更快速地将负载装置带动至预定位置和角度。再者，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器以并联的方式设置，第一旋转驱动器和第二旋转驱动器的运行误差不会叠加，降低了云台的运行误差，能够实现对被拍摄目标的精确跟踪和定位。本实施例中的云台结构简单，对生产和装配要求低，同时能够为负载装置提供较大的运动范围。

本实用新型所描述的手持式设备具有上述云台，从而也具备上述云台的优点和有益效果。

本实用新型所描述的飞行器具有上述云台，从而也具备上述云台的优点和有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1是本实用新型实施例一中云台的结构示意图；

图2是图1中云台的负载连接部绕第一转轴旋转45°后的状态示意图；

图3是图1中云台的负载连接部绕第二转轴旋转45°后的状态示意图；

图4是图1中云台的负载连接部绕第一转轴旋转45°，再绕第二转轴旋转45°后的状态示意图；

图5为本实用新型实施例一中的第一旋转驱动器、第二旋转驱动器与承载台的连接结构的一种实施方式的结构示意图；

图6是图1的爆炸视图；

图7是本实用新型实施例二中的手持式设备的结构示意图；

图8是本实用新型实施例三中的飞行器的结构示意图。

图标：001-手持式设备；002-飞行器；010-云台；011-第一转轴；012-第二转轴；013-第三转轴；014-第一交点；015-第一平面；016-第一方向；017-第二方向；100-第一旋转驱动器；110-固定部；120-转动部；200-第二旋转驱动器；210-固定部；220-转动部；300-第三旋转驱动器；310-固定部；320-转动部；330-第一销轴；340-第一连接耳；350-第二销轴；360-第二连接耳；390-负载连接部；391-第一垫板；392-第二垫板；393-第一卡板；394-第二卡板；395-承板；400-第一传动结构；410-第一传动臂；411-第一曲杆；412-第一套筒；500-第二传动结构；510-第二传动臂；511-第二曲杆；512-第二套筒；520-第三传动臂；521-第三曲杆；522-第三销轴；523-第三套筒；600-承载台；601-缺口；610-座架；620-座板；710-手持部；711-容纳槽；720-成像装置；730-透明保护罩；740-控制按钮；810-飞行器本体；820-负载装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

图1是本实用新型实施例一中的云台010的结构示意图。请参见图1，本实施例中的云台010包括负载连接部390、第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200和第三旋转驱动器300。其中，第一旋转驱动器100包括相互配合的固定部110和转动部120，第二旋转驱动器200包括相互配合的固定部210和转动部220，第三旋转驱动器300包括相互配合的固定部310和转动部320。第一旋转驱动器100通过第一传动结构400传动连接负载连接部390，第二旋转驱动器200通过第二传动结构500传动连接负载连接部390，两者共同驱动负载连接部390做球面转动；第三旋转驱动器300的转动部320固定连接第一旋转驱动器100的固定部110和第二旋转驱动器200的固定部210，从而形成由第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200及第三旋转驱动器300共同驱动的并-串混联的三轴云台结构。可选地，第三旋转驱动器300的转动部320上设置有承载台600，第一旋转驱动器100的固定部110和第二旋转驱动器200的固定部210分别固定连接于承载台600。

第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200以及第三旋转驱动器300可通过多种装置实现。优选地，第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200及第三旋转驱动器300均为包括定子和转子的旋转电机。定子构成对应的固定部，转子构成对应的转动部。转子在电的驱动下可相对其定子绕其转动轴线旋转。

为方便描述，下文中将第一旋转驱动器100的转动轴线、第二旋转驱动器200的转动轴线和第三旋转驱动器300的转动轴线分别命名为第一转轴011、第二转轴012和第三转轴013。

第一转轴011和第二转轴012相交于第一交点014，且两者共同限定第一平面015（即第一转轴011和第二转轴012同时位于第一平面015）。

可选地，本实施例中第一转轴011为航向轴，第二转轴012为俯仰轴，第三转轴013为横滚轴。该处所说的航向轴、俯仰轴、横滚轴为本领域的专业术语。其中，负载连接部390在第一旋转驱动器100和/或第二旋转驱动器200的驱动下绕第一转轴011和/或第二转轴012的转动能够调节连接于云台010的负载装置的俯仰角度和/或侧向的航向角度；连接于云台010的负载装置在第三旋转驱动器300的驱动下绕第三转轴013转动可调节其侧向翻转角度。在本实施方式中，负载装置可以是拍摄模组等可拍摄装置，可以是扫描仪等检测装置，还可以是温度传感器、湿度传感器等感测装置。

请继续参见图1，本实施例优选地设置第一转轴011和第二转轴012为相互垂直，以方便第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200及相应传动结构的设置及确保最大的转动角度范围和最佳的运动控制性能。另外，第一转轴011和第二转轴012相互垂直还能降低云台010的运动控制难度。当然，第一转轴011和第二转轴012之间的夹角设置成小于90°也可实现本方案，相应地会减小承载于第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200上的负载装置的转角范围。

请继续参见图1，优选地，本实施例中的第三转轴013通过第一交点014，以消除负载连接部390的各向转动惯量，进一步提高云台010的运动控制性能，同时也降低控制难度。

请继续参见图1，在本实施例中，第一旋转驱动器100的转动部120通过第一传动结构400与负载连接部390传动连接，第二旋转驱动器200的转动部220通过第二传动结构500与负载连接部390传动连接。第一旋转驱动器100、第一传动结构400、第二旋转驱动器200、第二传动结构500共同配合以协同驱动负载连接部390绕第一交点014做球面转动。也就是说，第一交点014即为负载连接部390做球面转动的球心点。

本实施例中，连接于云台010的负载装置具有三个旋转自由度，其中第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200的旋转自由度为相互并联的关系，即同时驱动负载连接部390，使得负载连接部390可绕两者转轴的交点（即第一交点014）做球面转动。负载装置的重量经过负载连接部390同时传递至第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200，再由第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200传递至第三旋转驱动器300和载体装置，力传递路径短，提升了云台010的整体刚度和承载能力，能够搭载重量较大的负载装置。另外，在本实施例中的云台010中，第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200所承担的负载装置重量基本一致，提升了云台010的动态性能，能够允许更高的速度和加速度，从而能够更快速地将负载装置带动至预定位置和角度。再者，第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200以并联的方式设置，第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200的运行误差不会叠加，降低了云台010的运行误差，能够实现对被拍摄目标的精确跟踪和定位。

图2、图3、图4分别示出了图1中的云台010处于另外三种位姿的状态示意图。其中，图2示出了图1中的负载连接部390绕第一转轴011旋转45°（即以图1中第一方向016的方向旋转）后的状态示意图，图3示出了图1中的负载连接部390绕第二转轴012旋转45°（即以图1中第二方向017的方向旋转）后的状态示意图；图4示出了图1中的负载连接部390绕第一转轴011旋转45°及绕第二转轴012旋转45°（即同时以图1中第一方向016、第二方向017的方向旋转）后的状态示意图。

请继续参见图1，本实施例中的云台010使用时，可将第三旋转驱动器300固定连接于载体装置，负载装置连接于云台010的负载连接部390。这样，负载装置可在第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200及第三旋转驱动器300的驱动下相对载体装置进行三个自由度的转动，以带动负载装置运动至需要的位置和角度，或者带动负载装置动态地运动。

该处所说的载体装置可以是飞行器、手持式设备或其他装置；该处所述的负载装置可以是成像装置、雷达或其他装置等。例如，当被连接结构是手持式设备，所连接的负载装置为成像装置时，可获得手持式摄像设备。该手持式摄像设备的成像装置可实现相对手持的部分旋转至沿各个方向的定向拍照或以所需运动方式运动的动态摄像。依此类推，可将本实施例中的云台010用于构成其他的装置（本实用新型的实施例二和实施例三中将给出示例）。

本实施例中的负载连接部390可设置成多种形式，例如图1中所示，负载连接部390包括承板395、第一垫板391和第二垫板392，第一垫板391上可拆卸连接有第一卡板393，第二垫板392上可拆卸连接有第二卡板394。使用时，先拆下第一卡板393和第二卡板394，将负载装置放置于第一垫板391和第二垫板392之间，然后装上第一卡板393和第二卡板394以卡合负载装置。

图5示出了本实用新型实施例中的第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200与承载台600的连接结构的一种实施方式。请参见图5，本实施例中的承载台600设置成圆形板状结构，其外圆周设有两个缺口601，各个缺口601的边沿处分别向垂于承载台600上表面的方向延伸形成槽形的座架610，座架610上端连接有与承载台600平行且间隔一定距离的座板620。经过两个缺口601位置的圆心角可以为90°，以使第一转轴011和第二转轴012相互垂直。第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200分别通过螺钉固定连接于座板620的上端面。通过将第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200分别连接于座板620，使两者的下端与承载台600上表面之间具有一定的空间，给构成本实施例中的云台010的各个构件的设置和运动保留了空间，减少各构件之间的相互干涉。

图6是图1的爆炸视图，其爆炸方式主要是将负载连接部390沿第一平面015的法线方向向上移动，以展示第一传动结构400和第二传动结构500的结构。下面结合图6重点描述图1中的第一传动结构400和第二传动结构500的一种实施方式。

请参见图6（配合参见图1），第一传动结构400包括第一传动臂410。第一传动臂410包括第一曲杆411和第一套筒412。第一曲杆411一端固定连接于第一旋转驱动器100的转动部120，另一端固定连接第一套筒412；优选地，第一曲杆411与第一旋转驱动器100的转动部120的连接位置在第一旋转驱动器100的转动部120的中心处。负载连接部390连接有第一连接耳340和第二连接耳360，第一连接耳340一端连接于负载连接部390，另一端向远离第三旋转驱动器300的方向延伸；第二连接耳360一端连接于负载连接部390，另一端向远离第三旋转驱动器300的方向延伸，本实施方式中，第一连接耳340和第二连接耳360呈90°且间隔地围于负载连接部390外侧。第一连接耳340远离第三旋转驱动器300的一端固定连接有第一销轴330。第一销轴330可转动地配合于第一套筒412内，例如，第一销轴330通过轴承转动连接在第一套筒412内。且第一销轴330和第一套筒412的相对转动轴线在第一平面015上的投影与第二转轴012共线，以使得在负载连接部390在第一旋转驱动器100的驱动下绕第一转轴011转动一定角度，同时仍可自由地在第二旋转驱动器200的驱动下绕第二转轴012转动，即可实现在第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200协同驱动下做球面运动。

上述第一曲杆411杆除了设置成图3中所示的具有过渡圆角的L形件外还可设置成1/4圆弧形或其他合适的形状，以尽可能增加连接于云台010的负载装置的运动范围，避免构件之间的结构干涉。第一传动臂410可以是通过铸造、焊接或其他加工方式获得的一体结构。

事实上，本实施例中的第一传动结构400用于连接第一旋转驱动器100的转动部120和负载连接部390，只需将第一传动臂410的一端固定连接于第一旋转驱动器100的转动部120，另一端可转动地连接于负载连接部390，并确保转动轴线在第一平面015上的投影与第二转轴012共线即可，图6中所示的第一传动结构400仅仅是第一传动结构400的一种可选的实施方式。

请继续参见图6（配合参见图1），本实施例中的第二传动结构500包括相互连接的第二传动臂510和第三传动臂520。第二传动臂510包括第二曲杆511和第二套筒512。第二曲杆511的一端固定连接第二旋转驱动器200的转动部220，另一端固定连接第二套筒512；优选地，第二曲杆511与第二旋转驱动器200的连接位置位于第二旋转驱动器200的转动部220的中心位置。第三传动臂520包括第三曲杆521和分别连接于第三曲杆521两端的第三销轴522和第三套筒523。第二连接耳360远离第三旋转驱动器300的一端固定连接有第二销轴350。第二销轴350转动配合于第三套筒523且第二销轴350和第三套筒523的相对转动轴线在第一平面015上的投影与第一转轴011共线。第三销轴522可转动地配合于第二套筒512，且两者的相对转动轴线通过第一交点014。上述第二传动结构500可使负载连接部390在第二旋转驱动器200的驱动下绕第二转轴012转动一定角度，同时仍可自由地在第一旋转驱动器100的驱动下绕第一转轴011转动，即可实现在第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200协同驱动下做球面运动。

上述第二曲杆511和第三曲杆521除了设置成图6中所示的具有过渡圆角的L形件外还可设置成1/4圆弧形或其他合适的形状，以尽可能增加连接于云台010的负载装置的运动范围，避免构件之间的机械干涉。第二传动臂510、第三传动臂520均可以是通过铸造、焊接或其他加工方式获得的一体结构。

事实上，本实施例中的第二传动结构500用于连接第二旋转驱动器200的转动部220和负载连接部390，只需设置成第二传动臂510和第三传动臂520的一端可转动地连接且转动轴线通过第一交点014，第二传动臂510的另一端固定连接于第二旋转驱动器200的转动部220，第三传动臂520的另一端可转动地连接负载连接部390且转动轴线在第一平面015上的投影与第一转轴011共线即可，图6中所示的第二传动结构500仅仅是第二传动结构500的一种可选的实施方式。

请再次参见图6（配合参见图1），第三销轴522和第二套筒512的连接位置位于承载台600与负载连接部390之间的空间中，第一传动臂410、第二传动臂510和第三传动臂520分别与负载连接部390间隔一定距离，以避免各个构件之间的结构机械干涉且为连接于云台010的负载装置的运动预留足够的空间。

本实施例中的云台010还可通过限位结构来限制第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200的转动角度，以避免运动干涉。一般可设置第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200的转动范围分别为±45°。当然，扩大第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200的距离第一交点014的距离（即驱动半径）可增大上述的转动范围。

综上，本实施例中的云台010整体上采用第一旋转驱动器100和第二旋转驱动器200并联，然后再串联第三旋转驱动器300的方式实现连接于云台010的负载装置的三自由度运动，以实现负载装置完成各个方向的运动及保持不同的位姿，具有结构刚度高、承载能力强且无累积误差，运动性能极好等有益效果。

实施例二

图7是本实用新型实施例二中的手持式设备001的结构示意图。请参见图7，本实施例提供一种手持式设备001，其包括手持部710、成像装置720和实施例一中的云台010。成像装置720固定连接于云台010的负载连接部390，第三旋转驱动器300的固定部310固定连接于手持部710。作为一种可选的实施方式，可在手持部710的一端设置容纳槽711，云台010连同与其连接的成像装置720固定连接于容纳槽711中，且成像装置720位于容纳槽711的开口处。容纳槽711的开口罩设有球面形的透明保护罩730，以保护成像装置720。

手持部710中可设置用于控制云台010的第一旋转驱动器100、第二旋转驱动器200及第三旋转驱动器300运动的控制装置，并在手持部710上设置相应的控制按钮740。这样，在使用时可通过控制按钮740控制各个旋转驱动器运动，使得成像装置720朝向所需的方向，或以某种方式进行动态摄像。

为进一步增加控制云台010的运动性能，负载连接部390和成像装置720连接而成的整体结构的重心与第一交点014重合，以使各向控制均不存在偏心带来的惯性矩，从而避免惯性作用影响控制的响应速度。

实施例三

图8为本实用新型实施例中的飞行器002的结构示意图。请参见图8，本实施例提供一种飞行器002，其包括飞行器本体810、负载装置820及实施例一中的云台010。负载装置820固定连接于云台010的负载连接部390。第三旋转驱动器300的固定部310固定连接于飞行器本体810。

为进一步增加控制云台010的运动性能，负载连接部390和负载装置820连接而成的整体结构的重心与第一交点014重合，以使各向控制均不存在偏心带来的惯性矩，从而避免惯性作用影响控制的响应速度。更进一步地，为使连接不同结构形状或不同重量的负载装置820时，仍能够实现负载连接部390和负载装置820连接而成的整体的重心与第一交点014重合，本实施例中的云台010还可设置有可调节负载连接部390与第一交点014的相对位置的相对位置的位置调节装置（图中未示出）。

本实施例中负载装置820可以为成像装置、雷达器或其他执行装置。图8中所示的负载装置820为成像装置，如此图中所示的飞行器002为具备航拍功能的飞行器002。同样地，当负载装置820设置为雷达时，本实施例中的飞行器002为具备探测或定位等功能的飞行器002；当负载装置820为其他执行装置时，本实施例中的飞行器002为具备其他相应功能的飞行器002。

本实施例中的云台010可固定连接于飞行器本体810的前端或下端；也可以可活动地连接于飞行器本体810，以使云台010可运动至飞行器本体810的不同位置。例如在飞行器本体810上设置从其前端经过其下端贯穿至其后端的轨道，云台010受控地滑动配合在轨道上，即可在控制下滑动到飞行器本体810的前端、下端、后端等位置。

综上所述，本实施例中的云台010通过串-并混连的方式，实现三轴转动，具有整体刚度高、稳定性能好、控制累计误差小的优点，且能够允许更高的速度和加速度。

本实用新型所描述的手持式设备001具有上述云台010，从而具备良好的控制性能，方便成像装置720转动至合适的位姿进行摄像。

本实用新型所描述的飞行器002具有上述云台010，从而具备良好的控制性能，方便负载装置820转动至合适的位姿执行操作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种云台，其特征在于：

所述云台包括第一旋转驱动器、第二旋转驱动器和第三旋转驱动器；

所述第一旋转驱动器、所述第二旋转驱动器以及所述第三旋转驱动器均包括相互配合的固定部和转动部；

所述第一旋转驱动器的固定部和所述第二旋转驱动器的固定部分别固定连接于所述第三旋转驱动器的转动部；

所述第一旋转驱动器的转动轴线和所述第二旋转驱动器的转动轴线相交于第一交点；

所述云台还包括第一传动结构、第二传动结构以及用于连接负载装置的负载连接部；

所述第一旋转驱动器的转动部通过所述第一传动结构传动连接所述负载连接部，所述第二旋转驱动器的转动部通过所述第二传动结构传动连接所述负载连接部，所述第一旋转驱动器和所述第二旋转驱动器协同驱动所述负载连接部绕所述第一交点做球面转动。

2.根据权利要求1所述的云台，其特征在于：

所述第一旋转驱动器的转动轴线为航向轴，所述第二旋转驱动器的转动轴线为俯仰轴，所述第三旋转驱动器的转动轴线为横滚轴。

3.根据权利要求1所述的云台，其特征在于：

所述第三旋转驱动器的转动轴线通过所述第一交点。

4.根据权利要求1所述的云台，其特征在于：

所述第一旋转驱动器的转动轴线和所述第二旋转驱动器的转动轴线相互垂直。

5.根据权利要求1所述的云台，其特征在于：

所述第一旋转驱动器、所述第二旋转驱动器及所述第三旋转驱动器均为包括定子和转子的旋转电机；

所述定子构成所述固定部，所述转子构成所述转动部。

6.根据权利要求1-5任一项所述的云台，其特征在于：

所述第一旋转驱动器的转动轴线和所述第二旋转驱动器的转动轴线共同限定第一平面；

所述第一传动结构包括第一传动臂；所述第一传动臂的一端固定连接于所述第一旋转驱动器的转动部，另一端可转动地连接于所述负载连接部且转动轴线在所述第一平面上的投影与所述第二旋转驱动器的转动轴线共线。

7.根据权利要求6所述的云台，其特征在于：

所述第一传动臂包括第一曲杆和第一套筒；所述第一曲杆的一端固定连接所述第一旋转驱动器的转动部，另一端固定连接所述第一套筒；

所述负载连接部固设有第一销轴；所述第一销轴可转动地配合于所述第一套筒，且所述第一销轴和所述第一套筒的相对转动轴线在所述第一平面上的投影与所述第二旋转驱动器的转动轴线共线。

8.根据权利要求7所述的云台，其特征在于：

所述负载连接部连接有第一连接耳；所述第一连接耳一端连接于所述负载连接部，另一端向远离所述第三旋转驱动器的方向延伸；

所述第一销轴固定连接于所述第一连接耳远离所述第三旋转驱动器的一端。

9.根据权利要求1-5任一项所述的云台，其特征在于：

所述第一旋转驱动器的转动轴线和所述第二旋转驱动器的转动轴线共同限定第一平面；

所述第二传动结构包括第二传动臂和第三传动臂；所述第二传动臂和所述第三传动臂的一端可转动地连接且转动轴线通过所述第一交点；

所述第二传动臂的另一端固定连接于所述第二旋转驱动器的转动部；

所述第三传动臂的另一端可转动地连接所述第三旋转驱动结构且转动轴线在所述第一平面上的投影与所述第一旋转驱动器的转动轴线共线。

10.根据权利要求9所述的云台，其特征在于：

所述第二传动臂包括第二曲杆和第二套筒；所述第二曲杆的一端固定连接所述第二旋转驱动器的转动部，另一端连接所述第二套筒；

所述第三传动臂包括第三曲杆，以及分别连接于所述第三曲杆两端的第三销轴和第三套筒；

所述负载连接部固设有第二销轴；所述第二销轴转动配合于所述第三套筒且转动轴线在所述第一平面上的投影与所述第一旋转驱动器的转动轴线共线；

所述第三销轴可转动地配合于所述第二套筒，且所述第三销轴和所述第二套筒的相对转动轴线通过所述第一交点。

11.根据权利要求10所述的云台，其特征在于：

所述负载连接部连接有第二连接耳；所述第二连接耳的一端固定连接于所述负载连接部，另一端向远离所述第三旋转驱动器的方向延伸；

所述第二销轴固定连接于所述第二连接耳远离所述第三旋转驱动器的一端。

12.根据权利要求1-4任一项所述的云台，其特征在于：

所述云台还包括承载台；

所述第一旋转驱动器的固定部和所述第二旋转驱动器的固定部分别通过所述承载台固定连接所述第三旋转驱动器的转动部。

13.一种手持式设备，其特征在于：

所述手持式设备包括手持部、成像装置和权利要求1-12任一项所述的云台；

所述成像装置固定连接于所述云台的所述负载连接部；所述第三旋转驱动器的固定部固定连接于所述手持部。

14.一种飞行器，其特征在于：

所述飞行器包括飞行器本体、负载装置及权利要求1-12任一项所述的云台；

所述负载装置固定连接于所述云台的所述负载连接部；所述第三旋转驱动器固定连接于所述飞行器本体。

15.根据权利要求14所述的飞行器，其特征在于：

所述负载连接部和所述负载装置连接而成的整体结构的重心与所述第一交点重合。

16.根据权利要求14所述的飞行器，其特征在于：

所述负载装置为成像装置。