CN215514164U - 一种空心杯三轴自稳云台及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空心杯三轴自稳云台及无人机，空心杯三轴自稳云台包括减震架、水平轴组件、横滚轴组件、俯仰轴组件、自稳镜头；所述水平轴组件包括水平方向空心杯电机、水平电机座、水平电机固定件、轴承；所述横滚轴组件包括横滚电机固定件、横滚电机座、轴承、横滚方向空心杯电机、水平横滚轴固定件、横滚架；所述俯仰轴组件包括俯仰方向空心杯电机、轴承；所述自稳镜头安装在横滚架中间。本实用新型具有重量轻、组装方便的优点。本实用新型涉及无人机技术领域。

Description

一种空心杯三轴自稳云台及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种空心杯三轴自稳云台及无人机。

背景技术

无人机在飞行过程中摆动和抖动都比较大，就需要想办法消除无人机的摆动和抖动对拍摄视频的不良影响，为了达到更丰富的拍摄体验和更优质的拍摄效果，云台被越来越多的运用到拍摄中，通常拍摄器是被搭载在云台上进行拍摄，云台可以实现拍摄器的固定、调节拍摄器的姿态(例如：改变拍摄器的高度和方向)和使拍摄器稳定保持在确定姿态上，从而实现拍摄器的稳定、流畅且多角度拍摄。相对于两轴云台和单轴云台，三轴自稳云台增稳的效果比较突出。

现有的机载三轴云台应用在无人机上，为了实现实时的位置矫正，能够确保在移动拍摄时保持拍摄装置的拍摄角度不变，极大的提高拍摄设备的拍摄效果，但是现有机载三轴云台都使用霍尔式无刷电机驱动转动，存在成本高、重量重、耗电大的缺点，并且霍尔式无刷电机对组装工艺的精度要求非常高，从而使采用无刷电机的三轴云台的组装成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种空心杯三轴自稳云台。具有重量轻、组装方便的优点。

本实用新型的另一个目的在于提供了一种安装有空心杯三轴自稳云台的无人机。

本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现：一种空心杯三轴自稳云台，包括减震架、水平轴组件、横滚轴组件、俯仰轴组件、自稳镜头；

所述水平轴组件包括水平方向空心杯电机、水平电机固定件、水平电机座、第一轴承；所述水平电机座上端安装于减震架下方；所述水平方向空心杯电机安装在水平电机座内；所述水平电机固定件与水平电机座固定连接；所述水平电机座上安装有第一轴承；

所述横滚轴组件包括横滚电机固定件、横滚电机座、第二轴承、横滚方向空心杯电机、水平横滚轴固定件、横滚架；所述水平横滚轴固定件固定安装于水平轴组件下方；所述横滚电机固定件固定安装于水平横滚轴固定件后方；所述横滚电机座与横滚电机固定件固定安装；所述横滚方向空心杯电机固定安装于横滚电机座内；所述第二轴承安装于横滚方向空心杯电机与横滚电机座之间；所述横滚方向空心杯电机的一端穿过水平横滚轴固定件与横滚架连接；

所述自稳镜头安装在横滚架中间。

所述俯仰轴组件包括俯仰方向空心杯电机、第三轴承；所述俯仰方向空心杯电机安装于自稳镜头内部，俯仰方向空心杯电机两端与横滚架连接；所述第三轴承套装在俯仰方向空心杯电机上；

进一步的，所述减震架上安装有多个减震套。

进一步的，所述横滚架包括横滚架上盖、横滚架下盖。

进一步的，所述自稳镜头包括镜头、镜头座、俯仰霍尔传感器装置、镜片；所述镜头座包括镜头座后盖、镜头座前盖；所述镜头座内安装有镜头；所述镜头上下两侧分别安装有一个俯仰霍尔传感器装置；所述镜头座前盖前端安装有镜片。

进一步的，所述镜头座前盖前端与镜片之间安装有俯仰陀螺仪。俯仰陀螺仪在拍摄时可以维持图像的稳定，防止由于自稳镜头抖动对拍照质量的影响。在拍摄时记录自稳镜头的抖动，将信息反馈给微电脑控制板，可以让自稳镜头捕捉到更清晰稳定的画面。

进一步的，所述自稳镜头内部安装有配重块。设置配重块可以保证镜头座在转动时，不仅可以保持平衡，而且只需输出较小的力矩就可修正转动方向。

进一步的，所述水平方向空心杯电机的输出轴上安装有水平霍尔传感器装置；所述水平霍尔传感器装置包括霍尔板和磁环。水平霍尔传感装置可作为位置传感器来检测方向。

本实用新型的另一个目的可以通过如下技术方案实现：安装有空心杯三轴自稳云台的无人机，包括无人机本体及空心杯三轴自稳云台；所述空心杯三轴自稳云台通过减震套与无人机本体连接；所述无人机本体内安装有微电脑控制板。

进一步的，所述微电脑控制板分别与水平霍尔传感器装置、俯仰霍尔传感器装置以及俯仰陀螺仪电连接。

进一步的，所述微电脑控制板分别与水平方向空心杯电机、横滚方向空心杯电机、俯仰方向空心杯电机电连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)空心杯电机的设置及本装置的结构设计可以使云台重量轻、安装方便。

(2)通过设置配重来保证镜头座在动作时保持平衡的同时只输出较小的力矩就可修正转动方向，减少了耗电，增加了云台的续航时间。

(3)通过微电脑控制板校正三个轴向的不平衡摆动，以及自稳镜头的防抖自稳功能，可以稳定拍摄航拍视频。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种空心杯三轴自稳云台的立体图；

图2是本实用新型实施例中一种空心杯三轴自稳云台的侧面剖视图；

图3是本实用新型实施例中一种空心杯三轴自稳云台的爆炸图；

图4是本实用新型实施例中自稳镜头侧面剖视图。

其中：1：水平方向空心杯电机、2：减震架、3：减震套、4：横滚方向空心杯电机、5：俯仰方向空心杯电机、6：镜头、7：霍尔板、8：磁环、9：第一轴承、10：减震组件、11：水平轴组件、12：横滚轴组件、13：俯仰轴组件、14：镜头座、15：俯仰陀螺仪、16：水平电机座、17：水平电机固定件、18：水平横滚轴固定件、19：横滚电机固定件、20：横滚电机座、21：水平霍尔传感器装置、22：镜头座后盖、23：镜头座前盖、24：镜片、25：横滚架上盖、 26：横滚架下盖、27：第二轴承、28：第三轴承、29：俯仰霍尔传感器装置。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，一种空心杯三轴自稳云台，包括减震组件10、自稳镜头、水平轴组件11、横滚轴组件12、俯仰轴组件13。

如图2-4所示，减震组件包括四个减震套3和一个减震架2。减震架2上安装有四个减震套3，减震套3可以减轻云台的高频抖动。

水平轴组件11包括水平方向空心杯电机1、水平电机固定件17、水平电机座16、第一轴承9，水平电机座16上端安装于减震架2，水平方向空心杯电机 1安装在水平电机座16内，水平电机固定件17与水平电机座16固定连接，水平电机座16上安装有轴承9，水平方向空心杯电机1的输出轴上安装有霍尔板 7和磁环8，霍尔板7与磁环8构成的水平霍尔传感器装置21可作为位置传感器来检测方向并将信息传递至无人机本体上的微电脑控制板，通过微电脑控制板控制能够很好的校正三个轴向的不平衡摆动。

横滚轴组件12包括横滚电机固定件19、横滚电机座20、第二轴承27、横滚方向空心杯电机4、水平横滚轴固定件18、横滚架。横滚架包括横滚架上盖 25、横滚架下盖26。水平横滚轴固定件18固定安装于水平轴组件11下方。横滚电机固定件19固定安装于水平横滚轴固定件18后方，横滚电机座20与横滚电机固定件19固定安装，横滚方向空心杯电机4固定安装于横滚电机座20内，第二轴承27安装于横滚方向空心杯电机4与横滚电机座20之间，横滚方向空心杯电机4的输出轴穿过水平横滚轴固定件18与横滚架连接。

自稳镜头包括镜头6、镜头座、俯仰霍尔传感器装置29、俯仰陀螺仪15、镜片24。镜头座包括镜头座后盖22、镜头座前盖23。镜头座安装于横滚架中间，镜头座内安装有镜头6，镜头6上下两侧分别安装有一个俯仰霍尔传感器装置 29，镜头座前盖23前端安装有俯仰陀螺仪15，俯仰陀螺仪15被镜片24覆盖。俯仰陀螺仪15在拍摄时可以维持图像的稳定，防止由于自稳镜头抖动对拍照质量的影响。俯仰陀螺仪15可在拍摄时记录自稳镜头的抖动，将信息反馈给微电脑控制板，可以让自稳镜头捕捉到更清晰稳定的画面。自稳镜头内部安装有配重块，可以保证自稳镜头在转动时保持受力平衡。

俯仰轴组件13包括俯仰方向空心杯电机5、第三轴承28。俯仰方向空心杯电机5安装于镜头座内部，俯仰方向空心杯电机两端穿过镜头座与横滚架连接，第三轴承28套装在俯仰方向空心杯电机5上。

本实用新型的工作原理为：使用时，水平霍尔传感器装置、俯仰霍尔传感器装置和俯仰陀螺仪收集无人机飞行时的方向信息，将信息传递至无人机上的微电脑控制板，微电脑控制板处理信息后控制三组轴向组件转动，校正自稳镜头在三个轴向上的不平衡摆动，配合减震组件的减震功能以及自稳镜头的防抖自稳功能，可以拍摄出稳定的航拍视频。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种空心杯三轴自稳云台，其特征在于，包括减震架(2)、水平轴组件(11)、横滚轴组件(12)、俯仰轴组件(13)、自稳镜头；

所述水平轴组件(11)包括水平方向空心杯电机(1)、水平电机固定件(17)、水平电机座(16)、第一轴承(9)；所述水平电机座(16)上端安装于减震架(2)下方；所述水平方向空心杯电机(1)安装在水平电机座(16)内；所述水平电机固定件(17)与水平电机座(16)固定连接；所述水平电机座(16)上安装有第一轴承(9)；

所述横滚轴组件(12)包括横滚电机固定件(19)、横滚电机座(20)、第二轴承(27)、横滚方向空心杯电机(4)、水平横滚轴固定件(18)、横滚架；所述水平横滚轴固定件(18)固定安装于水平轴组件(11)下方；所述横滚电机固定件(19)固定安装于水平横滚轴固定件(18)后方；所述横滚电机座(20)与横滚电机固定件(19)固定安装；所述横滚方向空心杯电机(4)固定安装于横滚电机座(20)内；所述第二轴承(27)安装于横滚方向空心杯电机(4)与横滚电机座(20)之间；所述横滚方向空心杯电机(4)的一端穿过水平横滚轴固定件(18)与横滚架连接；

所述自稳镜头安装在横滚架中间；

所述俯仰轴组件(13)包括俯仰方向空心杯电机(5)、第三轴承(28)；所述俯仰方向空心杯电机(5)安装于自稳镜头内部，俯仰方向空心杯电机(5)两端与横滚架连接；所述第三轴承(28)套装在俯仰方向空心杯电机(5)上；

所述自稳镜头包括镜头(6)、镜头座、俯仰霍尔传感器装置(29)、镜片(24)；所述镜头座包括镜头座后盖(22)、镜头座前盖(23)；所述镜头座内安装有镜头(6)；所述镜头(6)上下两侧分别安装有一个俯仰霍尔传感器装置(29)；所述镜头座前盖(23)前端安装有镜片(24)。

2.根据权利要求1所述的一种空心杯三轴自稳云台，其特征在于，所述减震架(2)上安装有多个减震套(3)。

3.根据权利要求1所述的一种空心杯三轴自稳云台，其特征在于，所述横滚架包括横滚架上盖(25)、横滚架下盖(26)。

4.根据权利要求1所述的一种空心杯三轴自稳云台，其特征在于，所述镜头座前盖(23)前端与镜片(24)之间安装有俯仰陀螺仪(15)。

5.根据权利要求1所述的一种空心杯三轴自稳云台，其特征在于，所述自稳镜头内部安装有配重块。

6.根据权利要求1所述的一种空心杯三轴自稳云台，其特征在于，所述水平方向空心杯电机(1)的输出轴上安装有水平霍尔传感器装置(21)；所述水平霍尔传感器装置(21)包括霍尔板(7)和磁环(8)。

7.一种无人机，其特征在于，包括无人机本体及权利要求1-6任一项所述的空心杯三轴自稳云台；所述空心杯三轴自稳云台通过减震套(3)与无人机本体连接；所述无人机本体内安装有微电脑控制板。

8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述微电脑控制板分别与水平霍尔传感器装置(21)、俯仰霍尔传感器装置(29)以及俯仰陀螺仪(15)电连接。

9.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述微电脑控制板分别与水平方向空心杯电机(1)、横滚方向空心杯电机(4)、俯仰方向空心杯电机(5)电连接。

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