CN217603751U - 一种用于巡检设备的双目云台和巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及成像及其辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于巡检设备的双目云台包括壳体和与其连接的水平旋转部，水平旋转部下方设有连接架，连接架两侧分别设有固定连接第一腔体壳和第二腔体壳，还包括用于驱动第一腔体壳和第二腔体壳相对连接架俯仰运动的第一驱动机构、设置在壳体上并用于驱动水平旋转部相对壳体水平旋转的第二驱动机构，第一驱动机构固定于连接架。该双目云台具有两个腔体壳使得其能够同时搭载两个摄像装置或热像仪，或同时搭载不同类型的装置例如同时搭载一个摄像装置和一个热像仪，进而使分别位于两个腔体壳内的热像仪和/或摄像装置在工作时，二者不再发生视场干涉或交叉现象。此外本实用新型还提供了一种巡检机器人。

Description

一种用于巡检设备的双目云台和巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及成像设备及其辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于巡检设备的双目云台和巡检机器人。

背景技术

巡检设备是一种替代人工巡检的机器人，它集监控摄像头、红外摄像头、温湿度传感器、气体传感器等多种功能性部件于一身。巡检机器人除应用于养殖领域之外，同样也可以应用于电力、采矿等其他众多的领域。现有巡检设备普遍存在体积大、续航时间短等缺陷，此外在养殖领域中，监控摄像头、红外摄像头、热像仪等设备需要配备具有旋转功能的云台，由于需要集多种功能部件于一身，其云台体积一般都比较大，体积较为笨重，旋转不灵活，无法满足摄像头频繁转动的需求，CN214407566U提供了一种一种巡检机器人，其同时配备了两种摄像头，但其在巡检时且两个不同的摄像头均处于工作的状态时，两种摄像头存在视野遮挡，甚至两个摄像头旋转还会存在不同程度的视场干涉现象。

基于此，如何提供一种云台，能够同时搭载两种不同类型摄像头、且在满足云台结构紧凑的前提下两个摄像头同时工作时不发生干涉，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于巡检设备的双目云台。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于巡检设备的双目云台，包括壳体和与其连接的水平旋转部，所述水平旋转部下方设有连接架，所述连接架两侧分别设有固定连接第一腔体壳和第二腔体壳，还包括用于驱动所述第一腔体壳和第二腔体壳相对所述连接架俯仰运动的第一驱动机构、以及设置在所述壳体上并用于驱动所述水平旋转部相对所述壳体水平旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构固定于所述连接架。

有益效果是：通过利用第二驱动机构驱动水平旋转部，使水平旋转部相对壳体水平旋转，另外由于连接架设置在水平旋转部下方，且第一腔体壳和第二腔体壳设置在连接架两侧，利用第一驱动机构驱动第一腔体壳和第二腔体壳相对水平旋转部旋转，从而使第一腔体壳和第二腔体壳共同相对水平旋转部旋转，即可以使第一腔体壳和第二腔体壳同步运动，由于该双目云台具有第一腔体壳和第二腔体壳使得该双目云台能够同时搭载两个摄像装置或热像仪，或者同时搭载不同类型的装置例如同时搭载一个摄像装置和一个热像仪，进而使分别位于第一腔体壳和第二腔体壳内的热像仪和/或摄像装置在工作时，二者不再发生视场干涉或交叉现象；此外，由于第一驱动机构和第二驱动机构的设置，在第一驱动机构驱动第一腔体壳和第二腔体壳俯仰运动时，第二驱动机构驱动水平旋转部可以有效弥补热像仪和/或摄像装置水平方向上视场角不足的情况，而当第二驱动机构驱动水平旋转部水平旋转时，第一驱动机构又可以有效弥补热像仪和/或摄像装置在俯仰方向上视场角不足的情况。

作为进一步地改进，所述连接架具有预设宽度，以使所述第一腔体壳与所述第二腔体壳之间的距离不小于该预设宽度。

有益效果是：由于连接架位于第一腔体壳与第二腔体壳之间，从而可以使第一腔体壳与第二腔体壳之间的距离不小于连接架的预设宽度，此外由于热像仪与红外相机在工作状态下受环境温度影响较大，且设备本身在工作时容易发热，因此通过使第一腔体壳与第二腔体壳之间保持一定的距离，从而使分别位于所述第一腔体壳和第二腔体壳内的热像仪和红外相机在工作状态下不会相互影响。

作为进一步地改进，所述第一驱动机构包括固定在所述连接架上的第一驱动电机和与所述第一驱动电机连接并用于向所述第一腔体壳和第二腔体壳传递扭矩的传动装置。

有益效果是：如果采用第一驱动电机直接驱动的方式驱动第一腔体壳和第二腔体壳俯仰运动，这样虽然能省去很多组件与传动部件，但直接驱动的方式输出的扭矩有限，在驱动较大的负载时，通常都会通过各种机械传动装置，如丝杆或皮带轮等，提升最终连接到机械设备的驱动力矩。因此在所需驱动力矩一定的情况下，使用传动装置驱动的方式可以对第一驱动电机选型，第一驱动电机可选择的空间较大，这里使用传动装置传动，可以选择输出力矩更小的第一驱动电机。

作为进一步地改进，所述传动装置包括主动轮、从动轮以及连接所述主动轮和从动轮的皮带，所述主动轮固定连接所述第一驱动电机的输出轴，所述从动轮固定连接俯仰转轴，所述俯仰转轴的两端分别连接所述第一腔体壳和所述第二腔体壳。

有益效果是：使用皮带轮传送的方式，结构简单且在结构设计上可以更加灵活紧凑；此外，第一驱动电机的输出轴转动时，通过主动轮驱动皮带使皮带带动所述从动轮转动，进而使与所述从动轮连接的俯仰转轴发生转动，通过使第一腔体壳和第二腔体壳分别连接俯仰转轴，即可以使第一腔体壳和第二腔体壳共同俯仰转动。

作为进一步地改进，所述俯仰转轴的两端设有方形结构，所述第一腔体壳和所述第二腔体壳上均设有与所述方形结构配合的方形插孔。

有益效果是：使用方形插孔与俯仰转轴两端的方形结构配合，结构简单易装配。

作为进一步地改进，还包括用于限制所述第一腔体壳和第二腔体壳俯仰范围的第一限位装置。

有益效果是：由于云台通常设置在较高的位置并通过在云台上安装相应的设备对处于云台下方的场景进行监控、拍摄或采集数据，因此无需使安装在云台上的这些设备的镜头过度俯仰，通过第一限位装置控制第一腔体壳和第二腔体壳相对连接架的俯仰运动范围，不至于使第一腔体壳和第二腔体壳相对连接架在转动时过度俯仰。

作为进一步地改进，还包括用于限制所述水平旋转部转动范围的第二限位装置。

有益效果是：通过第二限位装置对水平旋转部的水平转动范围进行限制，以不至于使水平旋转部持续朝一个水平方向过度运动，主要是为避免水平旋转部在持续朝一个水平方向运动时，与热像仪或拍摄设备连接的线路被缠绕甚至扯断。

作为进一步地改进，所述水平旋转部下方设有插槽，所述连接架设有与所述插槽适配的插接部。

有益效果是：插接部与插槽形成榫卯结构，从而将连接架与水平旋转部装配在一起。

作为进一步地改进，所述插槽为C型插槽，所述插接部为C型插接部。

有益效果是：C型结构的插接部在与C型插槽进行装配时，连接架相对水平旋转部进行旋转从而将C型结构的插接部插入C型结构的插槽，有助于降低对水平旋转部下方装配空间的要求，同时在装配后还便于将将连接架的另一端与水平旋转部固定。

本实用新型还提供了一种巡检机器人，包括运动车体，其特征在于：所述车体下方设有上述任一项所述的用于巡检设备的双目云台。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型壳体与水平旋转部装配关系示意图；

图3为本实用新型连接架与第一驱动机构装配关系示意图；

图4为本实用新型连接架结构示意图；

图5为本实用新型水平旋转部的插槽位置示意图。

具体实施方式

本说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域技术人员理解的通常意义：本说明书中使用的“第一”、“第二”以及类似词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分；“连接”或者“连通”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括各种形式的连接，不管是直接的还是间接的；“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“远”、“近”、“始”、“末”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变；此外，在本说明书的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

为更好地理解本实用新型，以下对本发明中涉及到的术语做出解释。

术语“云台”：云台是用于安装或固定手机、相机、摄像机等的支撑设备，云台按照功能分为固定式云台和电动式云台两种，通常情况下云台可以任意旋转，方便使用者使用。

为更好地理解本实用新型，下面将结合附图对本发明的实施例进行阐述。

如图1-3所示，一种用于巡检设备的双目云台，主要包括壳体1、水平旋转部2、连接架3、第一腔体壳4、第二腔体壳5、第一驱动机构和第二驱动机构7。

其中，如图2所示，水平旋转部2相对壳体1水平旋转设置，并通过第二驱动机构7驱动水平旋转部2相对壳体1旋转。具体地，第二驱动机构7与水平旋转部2可以采用齿轮传动以使水平旋转部2旋转，也可以使用皮带传动的方式驱动水平旋转部2旋转。例如第二驱动机构7是固定在壳体1上的电机，电机输出轴与主动齿轮连接，从动齿轮与水平旋转部2的转轴连接，通过齿轮啮合的方式驱动从动齿轮旋转，进而使水平旋转部2旋转。

在一个实施例中，如图3所示，水平旋转部2与连接架3的连接方式为在连接架3位于水平旋转部2的下方。具体地，连接架3固定设置在水平旋转部2的下方，可以将连接架3与水平旋转部焊接连接，也可以通过将连接架3装配在水平旋转部2的下方。例如，如图4-5所示，在水平旋转部2下方设置插槽21，在连接架3上设置与上述插槽21适配的插接部31，将插接部31插入插槽21内以使连接架3装配在水平旋转部2上。

在上述实施例中，插槽21为C型插槽，插接部31为C型插接部。

连接架3主用用于为第一腔体壳4和第二腔体壳5的旋转提供支撑。

此外，连接架3具有预设宽度，如图3所示，以使第一腔体壳4与第二腔体壳5之间的距离不小于该预设宽度，根据图1和图2可以直观地看到第一腔体壳4和第二腔体壳5之间保持有一定的距离，该距离至少不小于连接架3的预设宽度。

从图2和图3可以理解的是，连接架3还可以通过左半部分和右半部分装配而成。

如图3所示，在另一个实施例中，还可以通过设置相对连接架3转动连接的俯仰转轴64，并将第一腔体壳4和第二腔体壳5分别安装在俯仰转轴64的两个端部，从而只需要使用第一驱动机构驱动俯仰转轴64转动，即可使第一腔体壳4和第二腔体壳5随俯仰转轴64同步旋转。

在一个实施例中，如图1-3所示，可以将第一腔体壳4和第二腔体壳5分别设置在连接架3的两侧，同时使第一腔体壳4和第二腔体壳5固定连接，通过在连接架3上设置第一驱动机构，并使第一驱动机构驱动第一腔体壳4或第二腔体壳5，即可使第一腔体壳4与第二腔体壳5保持同步运动。第一驱动机构驱动第一腔体壳4和第二腔体壳5俯仰运动可以通过以下结构实现，上述实施例中已设置俯仰转轴64，在这里还可以通过设置传动装置用于为第一腔体壳4和第二腔体壳5传递扭矩，例如设置主动轮62、从动轮63以及连接主动轮62和从动轮63的皮带，其中主动轮62同轴固定连接第一驱动电机61的输出轴，从动轮63同轴固定连接俯仰转轴64，而俯仰转轴64的两端分别连接第一腔体壳4和第二腔体壳5。上述第一驱动电机61与传动装置为第一驱动机构的主要组成部分。

可以理解的是，第一驱动机构的传动装置的结构不限于皮带传动，也可以是其他传动方式，例如可以是齿轮齿条传动方式。

在上述实施例中，俯仰转轴64的两端设有方形结构，第一腔体壳4和第二腔体壳5上均设有与方形结构配合的方形插孔，从而易于将第一腔体壳4与第二腔体壳5与俯仰转轴64连接。

在其他实施例中，如图2-3所示，还设置了用于限制第一腔体壳4和第二腔体壳5俯仰范围的第一限位装置8、以及用于限制水平旋转部2转动范围的第二限位装置9。具体地，第一限位装置8的限位方式可以通过行程开关实现，例如在俯仰转轴64上固定设置行程开关，与此同时在连接架3上设置用于碰触该行程开关的凸起，当俯仰转轴64转动时行程开关碰触该凸起的时候可以实现接通或阻断第一驱动机构所在的电路，从而使俯仰转轴64转动或停止转动，具体行程开关和凸起的设置位置可以根据需要设定的俯仰范围来确定；同样地，第二限位装置9的限位原理也可以与第一限位装置8的限位方式相同，此处不再赘述。

除此之外，第一限位装置8和第二限位装置9的限位方式还可以通过设置光电传感器的方式，通过光电传感器控制电路的接通或阻断来控制是否继续进行旋转运动，光电传感器的设置方式为现有技术，此处不再赘述。

上述各实施例中的用于巡检设备的双目云台，还可以用在巡检机器人上，如图1和图3所示，可以将巡检机器人的运动车体10与上述双目云台的壳体1固定连接，从而使巡检机器人具有该双目云台结构。

需要说明的是，虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。本领域技术人员应知，上面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：包括壳体（1）和与其连接的水平旋转部（2），所述水平旋转部（2）下方设有连接架（3），所述连接架（3）两侧分别设有第一腔体壳（4）和第二腔体壳（5），还包括用于驱动所述第一腔体壳（4）和第二腔体壳（5）相对所述连接架（3）俯仰运动的第一驱动机构、以及设置在所述壳体（1）上并用于驱动所述水平旋转部（2）相对所述壳体（1）水平旋转的第二驱动机构（7），所述第一驱动机构固定于所述连接架（3）。

2.根据权利要求1所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：所述连接架（3）具有预设宽度，以使所述第一腔体壳（4）与所述第二腔体壳（5）之间的距离不小于该预设宽度。

3.根据权利要求1所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：所述第一驱动机构包括固定在所述连接架（3）上的第一驱动电机（61）和与所述第一驱动电机（61）连接并用于向所述第一腔体壳（4）和第二腔体壳（5）传递扭矩的传动装置。

4.根据权利要求3所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：所述传动装置包括主动轮（62）、从动轮（63）以及连接所述主动轮（62）和从动轮（63）的皮带，所述主动轮（62）固定连接所述第一驱动电机（61）的输出轴，所述从动轮（63）固定连接俯仰转轴（64），所述俯仰转轴（64）的两端分别连接所述第一腔体壳（4）和所述第二腔体壳（5）。

5.根据权利要求4所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：所述俯仰转轴（64）的两端设有方形结构，所述第一腔体壳（4）和所述第二腔体壳（5）上均设有与所述方形结构配合的方形插孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：还包括用于限制所述第一腔体壳（4）和第二腔体壳（5）俯仰范围的第一限位装置（8）。

7.根据权利要求1所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：还包括用于限制所述水平旋转部（2）转动范围的第二限位装置（9）。

8.根据权利要求1所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：所述水平旋转部（2）下方设有插槽（21），所述连接架（3）设有与所述插槽（21）适配的插接部（31）。

9.根据权利要求8所述的一种用于巡检设备的双目云台，其特征在于：所述插槽（21）为C型插槽，所述插接部（31）为C型插接部。

10.一种巡检机器人，包括运动车体（10），其特征在于：所述车体下方设有权利要求1-9中任一项所述的用于巡检设备的双目云台。

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