CN207258006U - 云台及具有此云台的摄像组件和无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞行器技术领域，提供一种云台及具有此云台的摄像组件和无人机，所述云台包括：第一转动件和第二转动件。所述第一转动件包括第一转动部，所述第二转动件包括第一连接臂、第二固定部以及可相对于所述第二固定部转动的第二转动部，所述第一连接臂固定连接于所述第一转动部与第二固定部之间；所述第一连接臂与所述第一转动部以及第二固定部一体成型。所述第一连接臂与所述第一转动部以及第二固定部一体成型，使得云台结构紧凑，同时第一连接臂与所述第一转动部以及第二固定部形成的一体结构的强度高，抗疲劳、抗震性能佳，使得所述云台上所搭载的负载工作时，晃动或震动减少，提高了所述云台对其所搭载的负载的控制精度和稳定性。

Description

云台及具有此云台的摄像组件和无人机

【技术领域】

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种云台及具有此云台的摄像组件和无人机。

【背景技术】

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念装备，其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器或摄像设备，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在现有的云台设计中，云台的尺寸较大，并且对该云台上所搭载的负载的控制精度差。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种结构紧凑且控制精度高的云台及具有此云台的摄像组件和无人机。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

一种云台，其用于搭载一负载，所述负载包括摄像头和外壳，所述摄像头设置于所述外壳内，所述云台包括：第一转动件和第二转动件，所述第一转动件包括第一转动部；所述第二转动件包括第一连接臂、第二固定部以及可相对于所述第二固定部转动的第二转动部，所述第一连接臂固定连接于所述第一转动部与第二固定部之间；所述第一连接臂与所述第一转动部以及第二固定部一体成型。

在一些实施例中，所述第一转动件包括第一固定部和第一转轴，所述第一转动部可以绕第一转轴相对于所述第一固定部转动；所述第二转动件包括第二转轴，所述第二转动部可以绕所述第二转轴相对于所述第二固定部转动。

在一些实施例中，所述云台包括第三转动件，所述第三转动件包括：第二连接臂、第三固定部、第三转动部和第三转轴，所述第三转动部可绕所述第三转轴相对于所述第三固定部转动；所述第二连接臂固定连接于所述第二转动部与所述第三固定部之间，所述第三转动部用于与所述负载固定连接，并带动所述负载相对于所述第三固定部转动。

在一些实施例中，所述第二连接臂与所述第二转动部以及第三固定部一体成型。

在一些实施例中，所述负载包括摄像头和外壳，所述摄像头设置于所述外壳内；所述第三转动部用于与所述摄像头和外壳固定连接，并且所述第三驱动装置中第三转轴的轴线与摄像头的光轴重合。

在一些实施例中，所述负载包括摄像头和外壳，所述摄像头设置于所述外壳内；所述第三转动部用于与所述摄像头固定连接，所述第三固定部用于与所述外壳固定连接，并且所述第三驱动装置中第三转轴的轴线与摄像头的光轴重合。

在一些实施例中，所述第三转动件包括多个安装柱，多个所述安装柱的一端设置于所述第三转动部的连接面，另一端用于夹持所述摄像头。

在一些实施例中，所述安装柱共有三个，以所述第三转轴为中心均匀分布，并环绕于所述第三转轴周围。

在一些实施例中，所述第三转动件包括固定座，所述固定座为中空圆柱体；所述安装柱套设于所述摄像头，所述安装柱和所述摄像头安装于所述固定座内。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：

一种摄像组件，包括负载和以上所述的云台，所述第二转动部连接所述负载。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：

一种无人机，包括机身、负载和所述的云台，所述第二转动部连接所述负载，所述第一转动件安装于所述机身。

与现有技术相比较，在本实用新型实施例的云台中，所述第一连接臂与所述第一转动部以及第二固定部一体成型，使得云台结构紧凑，同时第一连接臂与所述第一转动部以及第二固定部形成的一体结构的强度高，抗疲劳、抗震性能佳，使得所述云台上所搭载的负载工作时，晃动或震动减少，提高了所述云台对其所搭载的负载的控制精度和稳定性。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为简化示出的本实用新型实施例提供的一种摄像组件的结构示意图

图2为图1所示的摄像组件的结构示意立体图；

图3为图2所示的摄像组件的另一结构示意图；

图4为图2所示的云台的第三转动件及摄像头的结构示意分解图；

图5为图4所示的第三转动件及摄像头的结构示意立体图；

图6为图5所示的摄像头的固定座的结构示意立体图。

【具体实施方式】

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种摄像组件300，包括云台100和搭载于所述云台100上的负载200。所述云台100，可用于搭载一负载200，以实现所述负载200的固定、或随意调节所述负载200的姿态(例如，改变所述负载200的高度、倾角和/或方向)以及使所述负载200稳定保持在设定的姿态上。所述负载200可以为图像获取装置，例如相机、摄影机、摄像头等，或为其它便携式电子装置，例如手机、平板电脑等，可以理解的也可以为传感器等。所述云台100可作为摄影、照相、监测、采样的辅助装置，其可应用在但不限于，手持拍摄设备、无人机、无人船或者无人车等装置中。例如，所述云台100可搭载所述图像获取装置，并安装于无人机上，以进行航拍工作。或者，所述云台100也可搭载所述图像获取装置并安装于一手柄上作为手持式拍摄设备进行拍照、录像等工作，并允许用户手动操作所述云台100来控制所述图像获取装置的拍摄角度。

以下将以所述负载200为摄像头为例，并且所述云台100应用于无人机来详细阐述本实用新型。

所述云台100用于搭载所述负载200。在本实施例中，所述云台100为三轴全方位云台，所述云台100包括第一转动件11、第二转动件12和第三转动件13，其中第一转动件11用于安装于所述无人机的机身，所述第一转动件11与所述第二转动件12连接，所述第三转动件13与所述第二转动件12连接，并且所述第三转动件13用于安装所述负载200。

第一转动件11、第二转动件12、第三转动件13均包括一驱动装置，每个驱动装置均包括固定部和转动部，并且所述转动部可相对于所述固定部转动。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述云台100仅包括第一转动件11和第二转动件12，其中第一转动件11用于安装于所述无人机的机身，所述第一转动件11与所述第二转动件12连接，并且所述第二转动件12用于安装所述负载200。

在本实用新型实施例中，所述云台100的各个驱动装置分别响应接收到的转动控制信号，并根据控制信号控制其转动部相对于其固定部顺时针或逆时针转动，以及调节该转动部的转速，从而实现相应方向的调整。进而实现所述负载200的方向、方位及稳定性的控制。通过以上方式，使得所述负载200能够获得相应视角的、稳定的视频和/或图片。可以理解的是，所述云台100也可包括一个方向转动、两个方向转动或更多方向转动的转动件。

请一并参阅图2和图3，所述第一转动件11包括第一驱动装置111，所述第一驱动装置111包括第一固定部1111、第一转动部1112和第一转轴(图未示)。其中，所述第一转动部1112可以绕第一转轴(图未示)相对于所述第一固定部1111转动。所述第一固定部1111用于与所述无人机的机身固定连接。

在本实施例中，所述第二转动件12包括第二驱动装置121和第一连接臂122，所述第二驱动装置121包括第二固定部1211、第二转动部1212和第二转轴(图未示)。其中，所述第二转动部1212可以绕第二转轴(图未示)相对于所述第二固定部1211转动。所述第一连接臂122的一端与所述第一转动部1112固定连接，另一端与所述第二驱动装置121中第二固定部1211固定连接，从而使得在所述第一驱动装置111的第一转动部1112转动时，可带动所述第二转动件12相对于所述第一转动件11中的第一固定部1111转动。所述第一连接臂122与所述第一转动部1112以及第二固定部1211一体成型，从而使得所述云台100的结构更加紧凑，另外，因减少了相应的固定部件，所述云台100的重量也得到减轻。

在本实施例中，所述第三转动件13包括第三驱动装置131和第二连接臂132，所述第三驱动装置131包括第三固定部1311、第三转动部1312和第三转轴1313。其中，所述第三转动部1312可以绕第三转轴1313相对于所述第三固定部1311转动。所述第二连接臂132的一端与所述第二转动部1212固定连接，另一端与所述第三驱动装置131中第三固定部1311固定连接，从而使得在所述第二驱动装置121的第二转动部1212转动时，可带动所述第三转动件13相对于所述第二转动件12中的第二固定部1211转动。所述第三转动部1312与所述负载200固定连接，用于带动所述负载200相对于所述第三固定部1311转动。所述第二连接臂132与所述第二转动部1212以及第三固定部1311一体成型，从而使得所述云台100的结构更加紧凑，另外，因减少了相应的固定部件，所述云台100的重量也得到减轻。

在本实施例中，所述第一驱动装置111、第二驱动装置121、第三驱动装置131均为盘式电机，使得第一驱动装置111、第二驱动装置121和第三驱动装置131在轴向的长度非常小，进一步减小了云台100的体积，云台100的结构更加紧凑。

在其它的一些实施例中，所述第一驱动装置111、第二驱动装置121、第三驱动装置131还可以分别为无刷电机、有刷电机或气动马达中的一种。

进一步的，在本实施例中，所述第一转动件11控制所述负载200绕平移轴/航向轴(如图1所示的Y轴方向)转动；所述第二转动件12控制所述负载200绕俯仰轴(如图1所示的P轴方向)转动；所述第三转动件13控制所述负载200绕横滚轴(如图1所示的R轴方向)转动。

在其它的一些实施例中，所述第一转动件11控制所述负载200绕俯仰轴转动；所述第二转动件12控制所述负载200绕偏航轴转动；所述第三转动件13控制所述负载200绕横滚轴转动。

在本实施例中，所述负载200包括摄像头210和外壳220，所述摄像头210设置于所述外壳220内，并且所述摄像头210与所述外壳220固定连接，所述外壳220又与所述第三转动部1312固定连接，并且，所述摄像头210的光轴与所述第三驱动装置131中第三转轴的轴线重合(即，摄像头210的光轴与横滚轴(R轴)以及第三转轴的轴线重合)，以使得所述第三转动部1312带动所述外壳220和摄像头210绕横滚轴转动。这样设计的好处是：第三驱动装置131和摄像头210均绕横滚轴转动，有利于提高所述云台100对所述摄像头210的控制精度。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述摄像头210与所述外壳220活动连接，并且所述摄像头210可相对于所述外壳220转动。所述摄像头210与第三转动部1312固定连接，所述外壳220与所述第三固定部1311固定连接。所述摄像头210的光轴与所述第三驱动装置131中第三转轴的轴线重合(即，摄像头210的光轴与横滚轴(R轴)以及第三转轴的轴线重合)，以使得所述第三转动部1312带动摄像头210绕横滚轴转动。此种状况下，由于所述外壳220与所述第三固定部1311固定连接，所述外壳220不会绕横滚轴转动。

请参阅图4至图6，所述摄像头210包括基部211、头部212和螺纹孔213，所述头部212固定于所述基部211的一端。所述头部212为半球状，所述基部211为圆柱状，所述头部212的直径小于所述基部211的直径，并且所述头部212和基部211的轴线重合。所述螺纹孔213沿所述基部211的轴线方向设置于所述基部211的另一端，并且所述螺纹孔213的轴线和所述基部211的轴线重合。所述第三转轴1313收容并固定于所述螺纹孔213内。

所述第三转动件13还包括固定座133，用于安装并固定所述摄像头210。所述固定座133为中空圆柱体，其一端设置有安装孔1331，另一端设置有连接孔1332，并且所述安装孔1331与连接孔1332相互连通。所述安装孔1331的直径等于所述头部212的直径。

所述第三驱动装置131还包括安装柱1314，所述安装柱1314的一端设置于所述第三转动部1312的连接面1316。所述安装柱1314共有三个，并以所述第三转轴1313为中心均匀分布，并环绕于所述第三转轴1313周围。所述安装柱1314在所述第三转动部1312与所述摄像头210连接的连接面1316上的投影为圆弧形，即所述安装柱1314靠近所述第三转轴1313的侧面(即内侧面)为圆弧面，其直径等于所述基部211的直径；所述安装柱1314远离所述第三转轴1313的侧面(即外侧面)也为圆弧面，其直径等于所述连接孔1332的直径。所述安装柱1314的外侧面设置有外螺纹，所述连接孔为螺纹孔，所述安装柱1314的另一端与所述固定座133以螺纹连接的方式连接。所述安装柱1314套设于所述摄像头210，并将所述摄像头210固定于所述第三转动部1312。三个所述安装柱1314的另一端位于所述连接孔1332内，并且分布于所述摄像头210中基部211的周围。三个所述安装柱1314共同夹持住所述摄像头210，可以保证所述摄像头210和所述第三驱动装置131中第三转轴1313的同轴度极高，从而提高所述摄像头210的控制精度。

在本实用新型实施例的云台100中，第三转轴1313的轴线与负载200中摄像头210的光轴重合，不仅可以缩小所述云台100的尺寸，还使得云台100对该云台100上所搭载的负载200的控制精度高、稳定性好。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种云台(100)，其用于搭载一负载(200)，其特征在于，所述云台(100)包括：

第一转动件(11)，其包括第一转动部(1112)；

第二转动件(12)，其包括第一连接臂(122)、第二固定部(1211)以及可相对于所述第二固定部(1211)转动的第二转动部(1212)，所述第一连接臂(122)固定连接于所述第一转动部(1112)与第二固定部(1211)之间，所述第一连接臂(122)与所述第一转动部(1112)以及第二固定部(1211)一体成型。

2.根据权利要求1所述的云台(100)，其特征在于，

所述第一转动件(11)包括第一固定部(1111)和第一转轴，所述第一转动部(1112)可以绕第一转轴相对于所述第一固定部(1111)转动；

所述第二转动件(12)包括第二转轴，所述第二转动部(1212)可以绕所述第二转轴相对于所述第二固定部(1211)转动。

3.根据权利要求2所述的云台(100)，其特征在于，

所述云台包括第三转动件(13)，所述第三转动件(13)包括：第二连接臂(132)、第三固定部(1311)、第三转动部(1312)和第三转轴(1313)，所述第三转动部(1312)可绕所述第三转轴(1313)相对于所述第三固定部(1311)转动；

所述第二连接臂(132)固定连接于所述第二转动部(1212)与所述第三固定部(1311)之间，所述第三转动部(1312)用于与所述负载(200)固定连接，并带动所述负载(200)相对于所述第三固定部(1311)转动。

4.根据权利要求3所述的云台(100)，其特征在于，所述第二连接臂(132)与所述第二转动部(1212)以及第三固定部(1311) 一体成型。

5.根据权利要求4所述的云台(100)，其特征在于，所述负载(200)包括摄像头(210)和外壳(220)，所述摄像头(210)设置于所述外壳(220)内；

所述第三转动部(1312)用于与所述摄像头(210)和外壳(220)固定连接，并且所述第三转轴(1313)的轴线与摄像头(210)的光轴重合。

6.根据权利要求4所述的云台(100)，其特征在于，所述负载(200)包括：摄像头(210)和外壳(220)，所述摄像头(210)设置于所述外壳(220)内；

所述第三转动部(1312)用于与所述摄像头(210)固定连接，所述第三固定部(1311)用于与所述外壳(220)固定连接，并且所述第三转轴(1313)的轴线与所述摄像头(210)的光轴重合。

7.根据权利要求6所述的云台(100)，其特征在于，

所述第三转动件(13)包括多个安装柱(1314)，多个所述安装柱(1314)的一端设置于所述第三转动部(1312)的连接面(1316)，另一端用于夹持所述摄像头(210)。

8.根据权利要求7所述的云台(100)，其特征在于，

所述安装柱(1314)共有三个，以所述第三转轴(1313)为中心均匀分布，并环绕于所述第三转轴(1313)周围。

9.根据权利要求8所述的云台(100)，其特征在于，所述第三转动件(13)包括固定座(133)，所述固定座(133)为中空圆柱体；所述安装柱(1314)套设于所述摄像头(210)，所述安装柱(1314)和所述摄像头(210)安装于所述固定座(133)内。

10.一种摄像组件(300)，其特征在于，包括：负载(200)和如权利要求1-9中任一项所述的云台(100)，所述第二转动部(1212)连接所述负载(200)。

11.一种无人机，包括机身，其特征在于，所述无人机还包括：负载(200)和如权利要求1-9中任一项所述的云台(100)，所述第二转动部(1212)连接所述负载(200)，所述第一转动件(11)安装于所述机身。