CN209739351U - 一种旋转式两镜头倾斜摄影云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式两镜头倾斜摄影云台，包括减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构，所述摄影机构包括安装座及两个相机；所述减震机构可连接于无人机下方；所述安装座设置于减震机构下方，并通过相机旋转驱动机构与减震机构连接；所述相机旋转驱动机构用于驱动安装座相对减震机构水平旋转；两个相机均与安装座连接，且两个相机的镜头均倾斜向下。通过相机旋转驱动机构和摄影机构既能实现对同一地点采集多个方位的图像，也能实现成本更低，重量更轻，体积更小，能避免拍摄影响无人机飞行。进而可以设置能够设置减震机构，以提高拍摄效果。本实用新型具有重量轻、成本低，能减震增稳来提高摄影效果的优点。

Description

一种旋转式两镜头倾斜摄影云台

技术领域

本实用新型涉及无人机航拍设备领域，尤其涉及一种旋转式两镜头倾斜摄影云台。

背景技术

目前无人机倾斜摄影云台主要有两大类：五镜头倾斜摄影云台和摇摆式两镜头倾斜摄影云台。

五镜头倾斜摄影云台通过五个相机采集数据，五个相机通过外壳直接与无人机机体连接；摇摆式两镜头倾斜摄影云台通过两个相机采集数据，两个相机通过摇摆机构直接与无人机机体连接。前者因相机数量多而重量大，后者因设置有摇摆机构而重量大、结构复杂，基于此基础，两者均无法增设增稳机构，因此，在拍照时会发生或多或少的倾斜，导致成像效果差。

另外，五镜头倾斜摄影云台因重量和体积大，还会导致无人机飞行效率低。摇摆式两镜头倾斜摄影云台的摇摆机构通过舵机驱动相机摇摆采集数据，舵机在这种结构上存在较大的负荷，会出现扫齿、堵转、烧毁的情况；摇摆动作幅度较大，会对无人机的飞行及自身结构强度产生较大影响；在曝光时，相机会上扬拍到天际线，采集到的数据效果很差，曝光周期至少6张，在同等航线的情况下，照片数量巨大。

实用新型内容

为此，需要提供一种旋转式两镜头倾斜摄影云台,以解决现有技术中的倾斜摄影云台均因自身结构问题无法增设现有的增稳结构，直接影响采集效果的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种旋转式两镜头倾斜摄影云台，包括减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构，所述摄影机构包括安装座及两个相机；

所述减震机构可连接于无人机下方；所述安装座设置于减震机构下方，并通过相机旋转驱动机构与减震机构连接；所述相机旋转驱动机构用于驱动安装座相对减震机构水平旋转；两个相机均与安装座连接，且两个相机的镜头均倾斜向下。

作为本实用新型的一种优选结构，所述相机的镜头所倾斜的角度为45度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述相机旋转驱动机构包括编码盘无刷电机。

作为本实用新型的一种优选结构，还包括控制器，所述控制器分别与减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构连接，用于分别控制减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构。

作为本实用新型的一种优选结构，所述控制器为飞控。

作为本实用新型的一种优选结构，所述减震机构的顶部设置有减震球。

作为本实用新型的一种优选结构，所述减震机构包括顶盖、第一旋转件、第一旋转驱动机构、第二旋转件及第二旋转驱动机构；

所述顶盖可连接于无人机下方；所述第一旋转件可轴向旋转地与第一旋转件连接，且旋转轴向与顶盖平行；所述第一旋转驱动机构与第一旋转件传动连接；所述第二旋转件可轴向旋转地与第一旋转件连接，第二旋转件的旋转轴向与顶盖平行，且与第一旋转件的旋转轴向正交；所述第二旋转驱动机构与第二旋转件传动连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构为舵机。

作为本实用新型的一种优选结构，所述顶盖的底部设置有第一轴承，第一轴承的轴向与第一旋转件的旋转轴向一致；所述第一旋转件沿第一旋转件的旋转轴向设置有第一转轴；所述第一旋转件设置于顶盖下，且第一转轴可旋转地穿过第一轴承；所述第一旋转驱动机构与第一转轴传动连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第二旋转件为匚形，且第二旋转件的端部设置有第二转轴；所述第一旋转件的侧面设置有第二轴承；第二转轴的轴向、第二轴承的轴向均与第二旋转件的旋转轴向一致；所述第二旋转件架设于第一旋转件下，第一旋转件位于第二旋转件的两端部之间，且第二转轴可旋转地穿过第二轴承；所述第二旋转驱动机构与第二转轴传动连接。

区别于现有技术，上述技术方案所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，通过相机旋转驱动结构则可以驱动摄影机构旋转；两个相机的镜头均倾斜向下设置，并在相机旋转驱动机构的驱动下旋转，则可以不需要依靠摇摆机构驱动相机摇摆，仅依靠两个相机便能实现对同一地点采集多个方位的图像，因此，这种结构相较于现有的倾斜摄影云台，具有成本更低，重量更轻，体积更小，能避免拍摄影响无人机飞行的优点。基于上述的重量更轻的优点，所述旋转式两镜头倾斜摄影云台设置能够设置减震机构，能够在无人机以任何姿态进行动作时，使摄影机构均按照既定的设置保持垂直向下，从而使得照片采集角度保持不变效果佳。

附图说明

图1为本实用新型一实施例涉及的旋转式两镜头倾斜摄影云台的结构图；

图2为本实用新型一实施例涉及的减震机构的结构图。

附图标记说明：

1、相机；

2、安装座；

3、相机旋转驱动机构；

4、顶盖；

5、第一旋转件；

6、第一旋转驱动机构；

7、第二旋转件；

8、第二旋转驱动机构；

9、减震球。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图2，本实用新型提供了一种旋转式两镜头倾斜摄影云台，用于安装于无人机下，随着无人机的飞行拍摄图像，实现航拍的目的。尤其是一种既能实现对同一地点采集多个方位的图像，又成本更低，重量更轻，体积更小，能避免拍摄影响无人机飞行，且能够在无人机以任何姿态进行动作时保持稳定，从而使得照片采集角度保持不变效果佳的旋转式两镜头倾斜摄影云台。

在具体的实施例中，所述旋转式两镜头倾斜摄影云台包括减震机构、相机旋转驱动机构3及摄影机构。所述减震机构用于增加摄影机构的稳定性，保证在无人机飞行变换飞行姿态时，摄影机构也能保持拍摄方向朝下不便，从而提高拍摄的效果。所述相机旋转驱动机构3用于驱动摄影机构水平旋转，使得摄影机构可以在同一地点采集多个方位的图像。所述摄影机构则用于拍摄图像。

所述摄影机构包括安装座2及两个相机1，所述相机1内设置有相机控制电路，所述相机控制电路主要为相机1提供电源、曝光控制与自检。其中自检为相机1通电后，相机控制电路会使得相机1自动修复错误及拍照测试，从而达到免按键全自动的功能。所述安装座2用于安装相机1，并与相机旋转驱动机构3连接；所述相机1则用于拍摄图像。通过设置两个相机1便能拍摄图像，可以保证旋转式两镜头倾斜摄影云台的自身重量较小、成本低，在搭载于无人机下时，相较于现有技术只需要两个相机即可实现同等效果的采集，节省了60％的重量，节省了60％的成本，可以保证无人机飞行更轻盈稳定，也为设置减震机构创造了突破性的条件。

相机1的外壳与安装座2可以通过螺栓固定，或者通过在安装座2处开设固定槽，相机1的外壳卡接于固定槽内即可。具体地，两个相机1均与安装座2连接，且两个相机1的镜头均倾斜向下，为了实现两个相机1的镜头倾斜向下设置，在某一实施例中，所述安装座2的侧面则向下倾斜设置，相机1的外壳连接于安装座2向下倾斜设置的侧面处，这样相机1的镜头则能够直接倾斜向下。为了使摄像范围广，两个相机1相背设置，且两个相机1所设置的高度一致，如两个相机1分别设置于安装座2相背的两个侧面的同一高度处，这两个侧面均同倾斜角度地向下倾斜设置，两个相机1呈八字形设置，且两个相机1的镜头所倾斜的角度均为45度。

所述减震机构可连接于无人机下方，即旋转式两镜头倾斜摄影云台可以通过减震机构与无人机连接。具体的连接方式可以采用螺栓固定，也可以采用卡接方式，或者还可以采用螺纹连接。所述减震机构可以保证摄影机构的角度能始终垂直于地面，不会因为无人机姿态角度出现上扬、偏差、扭曲的情况，采集的数据精度高。

在某一实施例中，所述减震机构的顶部设置有减震球9，当减震机构与无人机连接时，减震球9位于减震机构与无人机之间，这样则可以进一步地达到增稳减震的效果。

所述安装座2设置于减震机构下方，并通过相机旋转驱动机构3与减震机构连接；所述相机旋转驱动机构3用于驱动安装座2相对减震机构水平旋转。这样的设置使得摄影机构可以相对减震机构水平旋转，使摄影机构能旋转至不同的方位采集不同方位的图像。在进行摄像作业时，每个相机1在同一地点的某一方位采集一张照片，即摄影机构在同一地点的某一方位采集两张照片；在某一方位采集完照片后，相机旋转驱动机构3则驱动摄影机构旋转固定角度(如每次旋转90度，具体可以根据需求调节)，使摄影机构旋转至另一方位，摄影机构继续采集图像，以完成该方位的图像采集。在一个航点只拍摄两张照片，故同等航线下，采集的精度和效果一致的情况下，数据量节省了60％。

在某一实施例中，所述相机旋转驱动机构3包括编码盘无刷电机，所述编码盘无刷电机内设置有电机控制电路。这样的设置使得相机旋转驱动机构3在运转时不会产生电火花，则可以避免电火花对遥控无线电设备的干扰；由于无刷电机没有电刷，因此，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音会低许多，运行更稳定；因为没有电刷，无刷电机的磨损主要是在轴承上了，从机械角度看，无刷电机几乎是一种免维护的电动机了，必要的时候，只需做一些除尘维护即可；还可以调整电源切换角，制动电机，使电机反转，锁住电机，利用刹车信号，停止给电机供电。采用了最简单的电机直驱系统，不仅能保证高精度的角度控制和高速的旋转性能外，结构简洁稳定，适用于长时间工作的状态。

所述编码盘无刷电机与摄影机构、减震机构的连接可以为：编码盘无刷电机的输出轴朝下设置，编码盘无刷电机的机体与减震机构连接，编码盘无刷电机的输出轴的端面与摄影机构的安装座2的顶面连接，这样的设置摄影机构则可以在编码盘无刷电机的驱动下相对减震机构水平旋转。

为了实现对减震机构、相机旋转驱动机构3及摄影机构的控制，在某一实施例中，所述旋转式两镜头倾斜摄影云台还包括控制器，所述控制器分别与减震机构、相机旋转驱动机构3及摄影机构连接。这样的设置则可以向减震机构、相机旋转驱动机构3及摄影机构发送控制信号，控制相机旋转驱动机构3的启动、关闭、正转、反转、旋转角度、旋转速度、旋转次数、转动角度、起始位置、PID参数等，还可以控制摄影机构的拍摄次数、拍照时间等，还可以控制减震机构。

在优选的实施例中，所述控制器为飞控，用于向减震机构、相机旋转驱动机构3及摄影机构发送控制信号，以控制减震机构、相机旋转驱动机构3及摄影机构。这样则可以在无人机飞行姿态转换时，控制减震机构自动修正摄影机构至水平位置。相机旋转驱动机构3在收到飞控的触发信号(POS点)后，则进行旋转。

请参阅图2，在优选的实施例中，所述减震机构包括顶盖4、第一旋转件5、第一旋转驱动机构6、第二旋转件7及第二旋转驱动机构8；所述顶盖4可连接于无人机下方；所述第一旋转件5可轴向旋转地与第一旋转件5连接，且旋转轴向与顶盖4平行；所述第一旋转驱动机构6与第一旋转件5传动连接；所述第二旋转件7可轴向旋转地与第一旋转件5连接，第二旋转件7的旋转轴向与顶盖4平行，且与第一旋转件5的旋转轴向正交；所述第二旋转驱动机构8与第二旋转件7传动连接。所述相机旋转驱动机构3连接于第二旋转件7下方。这样的设置则可以在无人机变换飞行姿态时，调整摄影机构的朝向，使摄影机构始终处于朝下的状态，且该减震机构的重量轻。

所述第一旋转驱动机构6和第二旋转驱动机构8为舵机，这样第一旋转驱动机构6和第二旋转驱动机构8则可以接收飞控发射的信号，并按照信号作业。

在某一实施例中，所述顶盖4的底部设置有第一轴承，第一轴承的轴向与第一旋转件5的旋转轴向一致；所述第一旋转件5沿第一旋转件5的旋转轴向设置有第一转轴；所述第一旋转件5设置于顶盖4下，且第一转轴可旋转地穿过第一轴承；所述第一旋转驱动机构6与第一转轴传动连接，可以是通过两个齿轮啮合，也可以是第一旋转驱动机构6的输出轴与第一转轴同轴连接。第一旋转件5则可以在第一旋转驱动机构6的驱动下旋转，并带动第二旋转件7同步移动。

在某一实施例中，所述第二旋转件7为匚形，且第二旋转件7的端部设置有第二转轴；所述第一旋转件5的侧面设置有第二轴承；第二转轴的轴向、第二轴承的轴向均与第二旋转件7的旋转轴向一致；所述第二旋转件7架设于第一旋转件5下，第一旋转件5位于第二旋转件7的两端部之间，且第二转轴可旋转地穿过第二轴承；所述第二旋转驱动机构8与第二转轴传动连接，可以是通过两个齿轮啮合，也可以是第二旋转驱动机构8的输出轴与第二转轴同轴连接。第二旋转件7则可以在第二旋转驱动机构8的驱动下旋转，并带动摄影机构移动，且第二旋转件7旋转的过程中，不会被第一旋转件5阻碍。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，包括减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构，所述摄影机构包括安装座及两个相机；

所述减震机构可连接于无人机下方；所述安装座设置于减震机构下方，并通过相机旋转驱动机构与减震机构连接；所述相机旋转驱动机构用于驱动安装座相对减震机构水平旋转；两个相机均与安装座连接，且两个相机的镜头均倾斜向下。

2.根据权利要求1所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述相机的镜头所倾斜的角度为45度。

3.根据权利要求1所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述相机旋转驱动机构包括编码盘无刷电机。

4.根据权利要求1所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构连接，用于分别控制减震机构、相机旋转驱动机构及摄影机构。

5.根据权利要求4所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述控制器为飞控。

6.根据权利要求1所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述减震机构的顶部设置有减震球。

7.根据权利要求1所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述减震机构包括顶盖、第一旋转件、第一旋转驱动机构、第二旋转件及第二旋转驱动机构；

所述顶盖可连接于无人机下方；所述第一旋转件可轴向旋转地与第一旋转件连接，且旋转轴向与顶盖平行；所述第一旋转驱动机构与第一旋转件传动连接；所述第二旋转件可轴向旋转地与第一旋转件连接，第二旋转件的旋转轴向与顶盖平行，且与第一旋转件的旋转轴向正交；所述第二旋转驱动机构与第二旋转件传动连接。

8.根据权利要求7所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构为舵机。

9.根据权利要求7所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述顶盖的底部设置有第一轴承，第一轴承的轴向与第一旋转件的旋转轴向一致；所述第一旋转件沿第一旋转件的旋转轴向设置有第一转轴；所述第一旋转件设置于顶盖下，且第一转轴可旋转地穿过第一轴承；所述第一旋转驱动机构与第一转轴传动连接。

10.根据权利要求7所述的旋转式两镜头倾斜摄影云台，其特征在于，所述第二旋转件为匚形，且第二旋转件的端部设置有第二转轴；所述第一旋转件的侧面设置有第二轴承；第二转轴的轴向、第二轴承的轴向均与第二旋转件的旋转轴向一致；所述第二旋转件架设于第一旋转件下，第一旋转件位于第二旋转件的两端部之间，且第二转轴可旋转地穿过第二轴承；所述第二旋转驱动机构与第二转轴传动连接。