CN209054284U - 索道双轮曲面移动系统及摄像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及索道摄像技术领域，具体涉及一种索道双轮曲面移动系统及摄像系统，其摒弃了现有索道系统采用多台大型卷扬机牵引吊索的方式，采用双驱动滑轮自旋转+吊索自动补偿的空间移动模式，并配合本实用新型所提供的特殊结构的移动装置，使得不但实现了结构简单，不需要大型卷扬设备，搭建容易，不受场地限制，成本低的目的，而且运动灵活性强，平稳性好，拍摄画面稳定清晰。

Description

索道双轮曲面移动系统及摄像系统

技术领域

本实用新型涉及索道摄像技术领域，具体涉及一种索道双轮曲面移动系统及摄像系统。

背景技术

与固定摄像机位的拍摄方式相比，利用摇臂搭载摄像设备，或者采用航拍等方式，可以扩展拍摄的角度和范围。但是摇臂摄像方式仍然在拍摄范围和角度上受到很大的限制，而航拍方式也会产生画面不稳定、噪音大以及对拍摄高度和天气环境存在较高要求等诸多问题。

目前，二维索道拍摄系统已经被广泛使用于例如滑雪、田径等体育赛事的直播录影以及电影影片的拍摄之中。二维索道拍摄系统利用两条平行的吊索形成搭载摄像设备的索道，使该设备可以在吊索的延伸方向上改变拍摄位置，从而可以在精确控制拍摄的同时，得到噪音小且画面稳定的效果。不过，在二维索道拍摄系统中，拍摄设备的位置和拍摄角度仍然受到索道延伸方向的限制。

已经有人尝试设计用三条或者更多的吊索吊起摄像平台，从而实现摄像平台的三维索道控制。但是三维索道控制需要将三台或四台大型卷扬机安装在录制现场，再搭设大型金属支架，分别将各台卷扬机用钢丝绳连接再将钢丝绳导引至大型金属支架上端，然后连接摄像机云台机构和摄像设备，在云台机构和摄像设备的重力作用下通过钢丝绳与卷扬机牵制，形成多方向牵引悬挂装置。其能从空中独特的运动视角，得到具有极强视觉冲击力的拍摄画面。

然而，在实际应用中，三维索道需在现场搭设大型金属支架和多台大型卷扬机组，费时费力，需要多名工作人员一起搭建，运输也极其不方便，而且搭建完成后调试起来也是一项艰巨的工程，费用很高。再者受到场地限制，有些场地不适宜搭设如此复杂且占用空间的设备，使得三维索道拍摄的应用受到了极大的限制。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型提供一种索道双轮曲面移动系统及摄像系统，其结构简单，不需要大型卷扬设备，运动灵活性强，平稳性好，搭建容易，不受场地限制，成本低，应用广泛。

为实现本实用新型的目的，采用如下技术方案：

根据本实用新型的一方面，提供一种索道双轮曲面移动系统，其包括：

垂直投影依次位于一四边形的四个端点的第一固定点、第二固定点、第一定滑轮、第二定滑轮；

一吊索，其一端与所述第二固定点连接，另一端依次绕过所述第一定滑轮和第二定滑轮与所述第一固定点连接；

一包括驱动滑轮组和动力机构的移动装置，所述驱动滑轮组包括相互连接的第一驱动滑轮和第二驱动滑轮，所述动力机构包括第一动力装置和第二动力装置，所述第一动力装置驱动所述第一驱动滑轮转动；第二动力装置驱动所述第二驱动滑轮转动；所述第二固定点和第一定滑轮之间的吊索绕过所述第二驱动滑轮，所述第一固定点和第二定滑轮之间的吊索绕过所述第一驱动滑轮，所述吊索处于非张紧状态；

一控制器，所述控制器与所述第一动力装置和第二动力装置电连接，用于控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出转动方向及转速；

其中，

所述移动装置能够在一空间曲面上移动；

当所述控制器控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出使第一驱动滑轮和第二驱动滑轮同向转动时，所述移动装置沿水平方向移动；

当所述控制器控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出使第一驱动滑轮和第二驱动滑轮相互反向转动时，所述移动装置沿竖直方向移动。

进一步地，所述移动装置还包括支撑板、至少四个导索器和至少两个跳线轮；

所述第一驱动滑轮和所述第二驱动滑轮相间隔的可转动地设于所述支撑板上，所述第一驱动滑轮和第二驱动滑轮的中心连线穿过所述支撑板的中点且两驱动滑轮相对于支撑板的中点对称；

所述导索器固定于所述支撑板上用于对所述吊索进行导向，其位于同一圆周上且四个导索器分别位于一矩形的四个端点上，该圆周的圆心与所述支撑板的中心相重合，该矩形的两条相对边与第一、第二驱动滑轮的中心连线相平行且大于所述中心连线的长度；

所述跳线轮可转动的连接于所述支撑板上用于与第一、第二驱动滑轮配合供吊索环绕其上，所述两跳线轮位于所述第一、第二驱动滑轮的中心连线的延长线上，且两跳线轮相对于所述支撑板的中点对称。

进一步地，所述导索器包括两平行设置的竖导辊和一横导辊，所述竖导辊的轴线与所述横导辊的轴线相垂直，且所述横导辊位于所述两竖导辊外周面的一侧。

进一步地，所述两驱动滑轮和两跳线轮的圆周面上设有多条相对应的供吊索缠绕的环形导槽。

进一步地，所述支撑板上还设置有电池和所述控制器，所述第一动力装置和第二动力装置均为电机，所述电池为电机供电。

进一步地，本实用新型的索道双轮曲面移动系统还包括吊索长度调节装置，所述吊索长度调节装置与所述吊索相连接，用于调节所述吊索的长度。

进一步地，所述吊索长度调节装置固定设置，所述第一固定点上设置有第三定滑轮，第二固定点上设置有第四定滑轮，所述吊索的两端分别绕过第三定滑轮、第四定滑轮后与所述吊索长度调节装置相连接，所述吊索长度调节装置能够分别同时向第三定滑轮、第四定滑轮方向放出或收回相同长度的吊索。

进一步地，所述吊索长度调节装置为电动绞盘或手动绞盘。

进一步地，本实用新型的索道双轮曲面移动系统还包括通信模块，用于传输指令信号和数据，其与所述控制器相连接。

根据本实用新型的另一方面，提供一种摄像系统，包括摄像设备，还包括上述的一种索道双轮曲面移动系统，所述移动装置上搭载所述摄像设备。

由上可知，本实用新型的索道双轮曲面移动系统及摄像系统摒弃了现有三维索道系统采用多台大型卷扬机牵引吊索的方式，采用双驱动滑轮自旋转+吊索自动补偿的空间移动模式，并配合本实用新型所提供的特殊结构的移动装置，使得不但实现了结构简单，不需要大型卷扬设备，搭建容易，不受场地限制，成本低的目的，而且运动灵活性强，平稳性好，拍摄画面稳定清晰。

附图说明

图1是本实用新型的索道双轮曲面移动系统的一个实施例的示意图；

图2是图1的运动状态示意图；

图3是图2的侧视示意图；

图4是本实用新型的索道双轮曲面移动系统的一个吊索长度可调的实施例的示意图；

图5是本实用新型的移动装置的立体结构图；

图6是本实用新型的移动装置的内部结构图；

图7是本实用新型的导索器的立体结构图；

图8是图7的后视立体结构图。

附图标记：

1.第一固定点 2.第二固定点

3.第一定滑轮 4.第二定滑轮

5.吊索 6.移动装置

61.第一驱动滑轮 62.第二驱动滑轮

63.导索器 631.竖导辊

632.横导辊 633.过线槽

64.跳线轮 65.支撑板

66.保护壳 67.电池

68.通信模块 69.控制器

7.第三定滑轮 8.第四定滑轮

9.绞盘

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

图1示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的索道双轮曲面移动系统，如图1所示，所述索道双轮曲面移动系统，其包括第一固定点1、第二固定点2、第一定滑轮3、第二定滑轮4、吊索5和移动装置，移动装置包括驱动滑轮组和动力机构(图中未示出)，动力机构包括第一动力装置和第二动力装置，第一动力装置驱动第一驱动滑轮转动；第二动力装置驱动第二驱动滑轮转动；驱动滑轮组包括相互连接的第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62。第一固定点1、第二固定点2、第一定滑轮3、第二定滑轮4依次位于一四边形的四个端点。吊索5一端与第二固定点2连接，另一端依次绕过第一定滑轮3和第二定滑轮4与第一固定点1连接。第二固定点2和第一定滑轮3之间的吊索5绕过所述第二驱动滑轮62，第一固定点1和第二定滑轮4之间的吊索5绕过所述第一驱动滑轮61，该移动装置位于所述四边形所在平面的下方。第一固定点1、第二固定点2、第一定滑轮3、第二定滑轮4也可以不在同一平面上，其垂直投影依次位于一四边形的四个端点，所述吊索处于非张紧状态。

图2、图3地示出了图1所示的索道双轮曲面移动系统的移动状态，所述索道双轮曲面移动系统还包括控制器，控制器与第一动力装置和第二动力装置电连接，用于控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出转动方向及转速。

如图2所示，设定竖直方向为Y轴，水平方向为X轴，当控制器控制第一动力装置和第二动力装置的输出使第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62同向转动时，移动装置沿X轴移动，即第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62同时顺时针转动时，移动装置向左移动，第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62同时逆时针转动时，移动装置向右移动。当控制器控制第一动力装置和第二动力装置的输出使第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62相互反向转动时，移动装置沿Y轴方向移动，即当第一驱动滑轮61逆时针转动，同时第二驱动滑轮62顺时针转动时，移动装置向下移动，当第一驱动滑轮61顺时针转动，同时第二驱动滑轮62逆时针转动时，移动装置向上移动。

如图3所示，移动装置位于四边形所在平面的下方，即吊索5不能处于绷紧状态，在第一固定点1、第二固定点3间的吊索5长度固定的状态下，移动装置仅能在一固定的曲面上移动。优选的，第一固定点1、第二固定点2、第一定滑轮3、第二定滑轮4依次位于一矩形的四个端点，可以理解的，选择矩形排布方式移动装置的移动范围更大，驱动滑轮、固定点和定滑轮的受力也更加均匀，更有利于平稳移动。通过驱动滑轮的转速和旋转方向的配合，就可以实现移动装置在曲面上向任意一点移动。

图4示意性地示出了另一个具体实施例的索道双轮曲面移动系统，如图4所示，在图1的方案的基础上，第一固定点1上设置有第三定滑轮7，第二固定点2上设置有第四定滑轮8，吊索5的两端分别绕过第三定滑轮7、第四定滑轮8后与一绞盘9相连接，绞盘9能够分别同时向第三定滑轮、第四定滑轮方向放出或收回相同长度的吊索5。可以理解的是，绞盘9放出或收回一定长度的吊索5后，四个定滑轮之间的吊索长度改变，同时移动装置的移动范围所在的曲面的高度和形状均发生改变，从而可通过改变吊索长度，使移动装置在一个三维空间内的任意移动，并可通过控制器控制其具体的移动路径。优选的，所述绞盘为电动绞盘，可以理解的是，绞盘9也可以被其他吊索长度调节装置所替代，如棘轮装置、卡槽装置等。本实施例中绞盘9能够分别同时向第三定滑轮、第四定滑轮方向放出或收回相同长度的吊索5，由于吊索5两端增加或缩短的长度一样，有利于控制移动装置的稳定性并且能够更精准的控制移动装置的移动位置。

在另一些实施例中，吊索长度调节装置也可以仅调节吊索5一端的长度，即只在第一固定点1上设置第三定滑轮7，或者在第二固定点2上设置第四定滑轮8，吊索长度调节装置与第三定滑轮7上伸出的吊索相连，或者与第四定滑轮8上伸出的吊索相连。通过改变吊索长度，进而改变移动装置的移动范围所在的曲面。

可选的，吊索长度调节装置也可以连接在吊索的其他位置，但要避免干涉驱动滑轮的移动。

图5、图6是本实用新型的移动装置的一个实施例的结构图，如图5所示，移动装置6包括第一驱动滑轮61、第二驱动滑轮62、支撑板65、四个导索器63和至少两个跳线轮64；支撑板65为一圆盘结构，第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62相间隔的可转动地设于支撑板65上，第一驱动滑轮61和第二驱动滑轮62的中心连线穿过支撑板65的圆心且两驱动滑轮61、62相对于支撑板65的圆心对称；四个导索器63固定于支撑板65上，其位于同一圆周上且四个导索器63分别位于一矩形的四个端点上，该圆周的圆心与支撑板的圆心相重合，该矩形的两条相对边与第一、第二驱动滑轮61、62的中心连线相平行且大于所述中心连线的长度；跳线轮64可转动的连接于支撑板65上，两跳线轮64位于所述第一、第二驱动滑轮61、62的中心连线的延长线上，且两跳线轮64相对于支撑板65的圆心对称。第二固定点2伸出的吊索5穿过第二驱动滑轮62外侧上方的导索器63，在第二驱动滑轮62和第二驱动滑轮62外侧的跳线轮64之间缠绕数圈后绕过第二驱动滑轮62穿出第二驱动滑轮62外侧下方的导索器63，吊索绕过第一定滑轮3、第二定滑轮4后穿入第一驱动滑轮61外侧下方的导索器63，在第一驱动滑轮61和第一驱动滑轮61外侧的跳线轮64之间缠绕数圈后绕过第一驱动滑轮61穿出第一驱动滑轮61外侧上方的导索器63。一保护壳66封装在支撑板65上方。

可选的，导索器63也可以多于四个，如八个，两两一组设置；跳线轮64也可以多于两个，如四个，每两个跳线轮64和一个驱动滑轮组成一个三角位置关系，吊索环绕两个跳线轮64和一个驱动滑轮，进一步增大摩擦。

由于吊索在驱动滑轮61、62和其外侧的跳线轮64之间缠绕数圈，可增大驱动滑轮61、62与吊索之间的摩擦力，使驱动滑轮61、62能可靠的牵引吊索从而进行空间移动。

优选的，驱动滑轮61、62和跳线轮64的圆周面上设有多条相对应的供吊索缠绕的环形导槽，从而避免吊索在缠绕时打结并进一步增加摩擦力和吊索滑动的顺畅性。

如图6所示，支撑板65上还设置有电池67、通信模块68和控制器69，第一动力装置和第二动力装置优选为电机，电池67可为电机和控制器69供电，也可为移动装置6上搭载的其他设备供电。通信模块68与控制器69相连，通信模块68用于接收远程控制指令信号并传输给控制器，通信模块68同时可传输外部搭载设备的数据，如摄像机的图像数据。

图7和图8是本实用新型的导索器的立体结构图，导索器63包括一支架、两平行设置的竖导辊631和一横导辊632，竖导辊631和横导辊632可转动的固定在支架上，竖导辊631的轴线与横导辊632的轴线相垂直，且横导辊632位于两竖导辊的后方。两平行设置的竖导辊631之间有供吊索穿过的缝隙，竖导辊631和横导辊632之间的距离大于吊索的直径，两竖导辊631之间的缝隙上方以及竖导辊631和横导辊632之间的缝隙上方的支架上开设有一贯通槽633，方便吊索5的穿设，该导索器63安装在支撑板65上时，横导辊632面向驱动滑轮61、62，竖导辊631朝向移动装置6外侧。导索经过两竖导辊631之间的缝隙，然后在经过横导辊632下方。通过竖导辊631和横导辊632的设置限定了吊索的移动路线，并且使吊索更加顺滑的穿过导索器63。

在本实用新型的一个具体的应用实施例中，提供一种摄像系统，包括摄像设备和上述的索道双轮曲面移动系统，所述移动装置上搭载所述摄像设备。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本实用新型中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，包括：

垂直投影依次位于一四边形的四个端点的第一固定点、第二固定点、第一定滑轮、第二定滑轮；

一吊索，其一端与所述第二固定点连接，另一端依次绕过所述第一定滑轮和第二定滑轮与所述第一固定点连接；

一包括驱动滑轮组和动力机构的移动装置，所述驱动滑轮组包括相互连接的第一驱动滑轮和第二驱动滑轮，所述动力机构包括第一动力装置和第二动力装置，所述第一动力装置驱动所述第一驱动滑轮转动；第二动力装置驱动所述第二驱动滑轮转动；所述第二固定点和第一定滑轮之间的吊索绕过所述第二驱动滑轮，所述第一固定点和第二定滑轮之间的吊索绕过所述第一驱动滑轮，所述吊索处于非张紧状态；

一控制器，所述控制器与所述第一动力装置和第二动力装置电连接，用于控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出转动方向及转速；

其中，

所述移动装置能够在一空间曲面上移动；

当所述控制器控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出使第一驱动滑轮和第二驱动滑轮同向转动时，所述移动装置沿水平方向移动；

当所述控制器控制所述第一动力装置和第二动力装置的输出使第一驱动滑轮和第二驱动滑轮相互反向转动时，所述移动装置沿竖直方向移动。

2.如权利要求1所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，

所述移动装置还包括支撑板、至少四个导索器和至少两个跳线轮；

所述第一驱动滑轮和所述第二驱动滑轮相间隔的可转动地设于所述支撑板上，所述第一驱动滑轮和第二驱动滑轮的中心连线穿过所述支撑板的中点且两驱动滑轮相对于支撑板的中点对称；

所述导索器固定于所述支撑板上用于对所述吊索进行导向，其位于同一圆周上且四个导索器分别位于一矩形的四个端点上，该圆周的圆心与所述支撑板的中心相重合，该矩形的两条相对边与第一、第二驱动滑轮的中心连线相平行且大于所述中心连线的长度；

所述跳线轮可转动的连接于所述支撑板上用于与第一、第二驱动滑轮配合供吊索环绕其上，所述两跳线轮位于所述第一、第二驱动滑轮的中心连线的延长线上，且两跳线轮相对于所述支撑板的中点对称。

3.如权利要求2所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，所述导索器包括两平行设置的竖导辊和一横导辊，所述竖导辊的轴线与所述横导辊的轴线相垂直，且所述横导辊位于所述两竖导辊外周面的一侧。

4.如权利要求2所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，所述两驱动滑轮和两跳线轮的圆周面上设有多条相对应的供吊索缠绕的环形导槽。

5.如权利要求2至4任一所述的索道双轮曲面移动系统，其特征在于，所述支撑板上还设置有电池和所述控制器，所述第一动力装置和第二动力装置均为电机，所述电池为电机供电。

6.如权利要求1所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，还包括吊索长度调节装置，所述吊索长度调节装置与所述吊索相连接，用于调节所述吊索的长度。

7.如权利要求6所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，所述吊索长度调节装置固定设置，所述第一固定点上设置有第三定滑轮，第二固定点上设置有第四定滑轮，所述吊索的两端分别绕过第三定滑轮、第四定滑轮后与所述吊索长度调节装置相连接，所述吊索长度调节装置能够分别同时向第三定滑轮、第四定滑轮方向放出或收回相同长度的吊索。

8.如权利要求6或7所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，所述吊索长度调节装置为电动绞盘或手动绞盘。

9.如权利要求1所述的一种索道双轮曲面移动系统，其特征在于，还包括通信模块，用于传输指令信号和数据，其与所述控制器相连接。

10.一种摄像系统，包括摄像设备，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一所述的一种索道双轮曲面移动系统，所述移动装置上搭载所述摄像设备。