CN206890008U - 环境检测云台装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境检测云台装置及无人机，其中包括：三轴云台：用于与无人机连接；镜头组件：安装于三轴云台上，包括镜头支架，所述镜头支架上安装有环境探测摄像头。本实用新型环境检测云台装置及无人机的结构、操作简单，可灵活实现无人机自主避障，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障。

Description

环境检测云台装置及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种环境检测云台装置及无人机。

背景技术

现有的无人机环境感知是利用定位系统到达目标区域上空后，需要人工控制遥控器来避免无人机对室内物体的碰撞，或者利用超声波来判断障碍物距离。超声波的抗干扰性差，精度低。人工控制又非常繁琐，需要专业的飞行操控知识。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环境检测云台装置及无人机，其结构、操作简单，灵活实现无人机自主避障，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种环境检测云台装置，其中包括：

三轴云台：用于与无人机连接；

镜头组件：安装于三轴云台上，包括镜头支架，所述镜头支架上设置有环境探测摄像头。

优选地，所述环境探测摄像头设置于镜头支架的前面或/和后面或/和下面。

优选地，所述环境探测摄像头采用kinect摄像头。

优选地，所述三轴云台包括横滚支撑架，所述横滚支撑架通过第一电机与方位支撑架可相对转动的连接在一起，所述方位支撑架通过第二电机与俯仰支撑架可相对转动的连接在一起，所述俯仰支撑架通过第三电机与所述镜头支架可相对转动的连接在一起。

优选地，还包括与无人机连接的减震组件，所述横滚支撑架固定于减震组件的下面。

优选地，所述横滚支撑架由设置于减震组件下面的两个耳板组成，所述方位支撑架为T形管体，所述第一电机安装于两个耳板之间，且穿置于方位支撑架的上部管内，所述横滚支撑架和方位支撑架与第一电机的定子和转子连接。

优选地，所述俯仰支撑架为倒置的Y形管体，所述第二电机安装于方位支撑架的下部管体与俯仰支撑架的上部管体之间，所述方位支撑架和俯仰支撑架与第二电机的定子和转子连接。

优选地，所述第三电机安装于俯仰支撑架的下端之间，所述俯仰支撑架和镜头支架与第三电机的定子和转子连接。

优选地，所述第三电机设置于镜头支架的内腔或设置于俯仰支撑架的其中一个下端与镜头支架之间，所述镜头支架与俯仰支撑架的另一个下端之间通过轴和轴承连接在一起。

优选地，所述减震组件包括上下设置的第一支架和第二支架，所述第一支架与第二支架之间安装有多个减震元件。

优选地，所述第一支架的上面设置有多个用于与无人机连接的安装结构。

一种无人机，包括所述的环境检测云台装置。

采用上述方案后，本实用新型环境检测云台装置及无人机通过将摄像头安装于三轴云台上，其结构与云台功能相同，可以实现三个自由度的稳像，有利于提高测距和获得景深图的质量，安装于镜头支架前面的环境探测摄像头通过第二电机的方位输出轴带动在不小于360度角度范围内来回扫描，在第三电机的俯仰输出轴带动在0到90度范围内转动，以此实现对周围环境的探测。环境探测摄像头将采集到的图像信息通过数据线传递给无人机上面的计算机，计算机得到该信息后通过图像处理算法和避障策略算法得到实现避障，为无人机自主避障提供条件，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障，且其结构、操作简单，可灵活实现无人机自主避障，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障。

附图说明

图1为本实用新型环境检测云台装置实施例一结构示意图；

图2为本实用新型环境检测云台装置实施例二立体结构示意图；

图3为本实用新型环境检测云台装置实施例二主视结构示意图；

图4为本实用新型无人机的立体结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图所示实施方式阐述本实用新型。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本实用新型的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。

如图1所示本实用新型环境检测云台装置实施例一结构示意图，其由上向下依次包括：减震组件1、三轴云台2及镜头组件3。

减震组件1：用于与无人机连接，用于滤除来自无人机的高频抖动。其包括上下设置的水平板状第一支架4和第二支架5，所述第一支架4与第二支架5之间安装有多个减震元件6，第一支架4的上面设置有多个用于与无人机连接的安装结构16，本实施例安装结构16为螺孔座，第一支架4通过安装结构16、螺栓、螺母与无人机螺接固定在一起，此实施例的安装结构16仅是其中一种连接方式，该安装结构16也可以为快拆结构或其它连接形式的结构，此处不做限定，均属于本实用新型保护的范围；

三轴云台2：包括横滚支撑架7，横滚支撑架7由固定连接于减震组件1的第二支架5下面的两个耳板8组成，横滚支撑架7通过第一电机9与方位支撑架10可转动地连接在一起，方位支撑架10为T形管体，第一电机9安装于两个耳板8之间，且穿置于方位支撑架10的上部管内，横滚支撑架7和方位支撑架10与第一电机9的定子和转子连接，即横滚支撑架7可与第一电机9的定子或转子连接，则方位支撑架10对应的与第一电机9的转子或定子连接，其具有两种连接方式，均属于本实用新型保护的范围。方位支撑架10通过第二电机11与俯仰支撑架12可转动地连接在一起，俯仰支撑架12为倒置的Y形管体，第二电机11安装于方位支撑架10的下部管体与俯仰支撑架12的上部管体之间，方位支撑架10和俯仰支撑架12与第二电机11的定子和转子连接，即方位支撑架10可与第二电机11的定子或转子连接，则俯仰支撑架12对应的与第二电机11的转子或定子连接，其具有两种连接方式，均属于本实用新型保护的范围；

镜头组件3：安装于三轴云台1上，包括镜头支架13，镜头支架13的前面安装有环境探测摄像头14，该环境探测摄像头14采用kinect摄像头，该环境探测摄像头14包括红外摄像头141、RBG摄像头142及红外接收器143。俯仰支撑架12通过第三电机15与镜头支架13可转动地连接在一起。第三电机15安装于俯仰支撑架12的下端之间，第三电机15可以设置于镜头支架13的内腔，第三电机15也可以设置于俯仰支撑架12的其中一个下端与镜头支架13之间，镜头支架13与俯仰支撑架12的另一个下端之间通过轴和轴承连接在一起。俯仰支撑架12和镜头支架13与第三电机15的定子和转子连接，即俯仰支撑架12可与第三电机的定子或转子连接，则镜头支架13对应的与第三电机的转子或定子连接，其具有两种连接方式，均属于本实用新型保护的范围。第一电机9、第二电机11及第三电机动15是用于三轴防抖，消除中低频抖动，提高图像稳定效果。

使用时，环境探测摄像头14通过第二电机11的方位输出轴带动在不小于360度角度范围内来回扫描，在第三电机15的俯仰输出轴带动在0到90度范围内转动，以此实现对周围环境的探测。环境探测摄像头14将采集到的图像信息通过数据线传递给无人机上面的计算机，计算机得到该信息后通过图像处理算法和避障策略算法得到实现避障，为无人机自主避障提供条件，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障。

另一实施例，也可以在镜头支架13的前、后面分别安装所述的环境探测摄像头14或在镜头支架13的前、下面分别安装所述的环境探测摄像头14。使用时，两个环境探测摄像头14通过第二电机11的方位输出轴和第三电机15的俯仰输出轴都转动带动实现对周围环境的探测。两轴的转动情况分别为，方位输出轴在不小于360度角度范围内带动两个环境探测摄像头14来回扫描，俯仰输出轴在0到90度范围内带动两个环境探测摄像头14来回扫描。此方案需要两轴联动探测，以此实现对周围环境的探测。两个环境探测摄像头14将采集到的图像信息通过数据线传递给无人机上面的计算机，计算机得到该信息后通过图像处理算法和避障策略算法得到实现避障，为无人机自主避障提供条件，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障。

如图2、图3所示，本实用新型环境检测云台装置实施例二立体结构示意图及主视结构示意图，其由上向下依次包括：减震组件1、三轴云台2及镜头组件3。

减震组件1：用于与无人机连接，用于滤除来自无人机的高频抖动。其包括上下设置的水平板状第一支架4和第二支架5，所述第一支架4与第二支架5之间安装有多个减震元件6，第一支架4的上面设置有多个用于与无人机连接的安装结构16，本实施例安装结构16为螺孔座，第一支架4通过安装结构16、螺栓、螺母与无人机螺接固定在一起，此实施例的安装结构16仅是其中一种连接方式，该安装结构16也可以为快拆结构或其它连接形式的结构，此处不做限定，均属于本实用新型保护的范围；

三轴云台2：包括横滚支撑架7，横滚支撑架7由固定连接于减震组件1的第二支架5下面的两个耳板8组成，横滚支撑架7通过第一电机9与方位支撑架10可转动地连接在一起，方位支撑架10为T形管体，第一电机9安装于两个耳板8之间，且穿置于方位支撑架10的上部管内，横滚支撑架7和方位支撑架10与第一电机9的定子和转子连接，即横滚支撑架7可与第一电机9的定子或转子连接，则方位支撑架10对应的与第一电机9的转子或定子连接，其具有两种连接方式，均属于本实用新型保护的范围。方位支撑架10通过第二电机11与俯仰支撑架12可转动地连接在一起，俯仰支撑架12为倒置的Y形管体，第二电机11安装于方位支撑架10的下部管体与俯仰支撑架12的上部管体之间，方位支撑架10和俯仰支撑架12与第二电机11的定子和转子连接，即方位支撑架10可与第二电机11的定子或转子连接，则俯仰支撑架12对应的与第二电机11的转子或定子连接，其具有两种连接方式，均属于本实用新型保护的范围；

镜头组件3：安装于三轴云台1上，包括镜头支架13，镜头支架13的前面、后面及下面分别安装有环境探测摄像头14，三个环境探测摄像头14均采用kinect摄像头，各环境探测摄像头14分别包括红外摄像头141、RBG摄像头142及红外接收器143。俯仰支撑架12通过第三电机15与镜头支架13可转动地连接在一起。第三电机15安装于俯仰支撑架12的下端之间，第三电机15可以设置于镜头支架13的内腔，也可以设置于俯仰支撑架12的其中一个下端与镜头支架13之间，镜头支架13与俯仰支撑架12的另一个下端之间通过轴和轴承连接在一起。俯仰支撑架12和镜头支架13与第三电机15的定子和转子连接，即俯仰支撑架12可与第三电机的定子或转子连接，则镜头支架13对应的与第三电机的转子或定子连接，其具有两种连接方式，均属于本实用新型保护的范围。第一电机9、第二电机11及第三电机动15是用于三轴防抖，消除中低频抖动，提高图像稳定效果。

使用时，三个环境探测摄像头14由第二电机11的方位输出轴带动先正向转动一个角度（不小于180度），再反向转过相同角度，依次周期性转动，以此可以探测到周围的环境状况。此方案扫描效果最佳，只需第二电机11的方位输出轴转动就可以带动三个环境探测摄像头14探测到四周以及下方的环境。三个环境探测摄像头14将采集到的图像信息通过数据线传递给无人机上面的计算机，计算机得到该信息后通过图像处理算法和避障策略算法得到实现避障，为无人机自主避障提供条件，为无人机在狭小空间飞行提供安全保障。

如图4所示本实用新型无人机的立体结构示意图，包括无人机本体17及安装于无人机本体17下端的环境检测云台装置，该环境检测云台装置采用图2所示的实施例结构。无人机本体17通过多个螺栓与环境检测云台装置的第一支架4上的安装结构16连接在一起。

本实用新型无人机的工作过程与图2所述实施例的工作过程基本相同，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种环境检测云台装置，其特征在于，包括：

三轴云台：用于与无人机连接；

镜头组件：安装于三轴云台上，包括镜头支架，所述镜头支架上设置有环境探测摄像头。

2.根据权利要求1所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述环境探测摄像头设置于镜头支架的前面或/和后面或/和下面。

3.根据权利要求1所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述环境探测摄像头采用kinect摄像头。

4.根据权利要求1所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述三轴云台包括横滚支撑架，所述横滚支撑架通过第一电机与方位支撑架可相对转动的连接在一起，所述方位支撑架通过第二电机与俯仰支撑架可相对转动的连接在一起，所述俯仰支撑架通过第三电机与所述镜头支架可相对转动的连接在一起。

5.根据权利要求4所述的环境检测云台装置，其特征在于，还包括与无人机连接的减震组件，所述横滚支撑架固定于减震组件的下面。

6.根据权利要求5所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述横滚支撑架由设置于减震组件下面的两个耳板组成，所述方位支撑架为T形管体，所述第一电机安装于两个耳板之间，且穿置于方位支撑架的上部管内，所述横滚支撑架和方位支撑架与第一电机的定子和转子连接。

7.根据权利要求6所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述俯仰支撑架为倒置的Y形管体，所述第二电机安装于方位支撑架的下部管体与俯仰支撑架的上部管体之间，所述方位支撑架和俯仰支撑架与第二电机的定子和转子连接。

8.根据权利要求7所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述第三电机安装于俯仰支撑架的下端之间，所述俯仰支撑架和镜头支架与第三电机的定子和转子连接。

9.根据权利要求8所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述第三电机设置于镜头支架的内腔或设置于俯仰支撑架的其中一个下端与镜头支架之间，所述镜头支架与俯仰支撑架的另一个下端之间通过轴和轴承连接在一起。

10.根据权利要求9所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述减震组件包括上下设置的第一支架和第二支架，所述第一支架与第二支架之间安装有多个减震元件。

11.根据权利要求10所述的环境检测云台装置，其特征在于，所述第一支架的上面设置有多个用于与无人机连接的安装结构。

12.一种无人机，包括权利要求1-11任一项所述的环境检测云台装置。