IT202100008705A1 - Sospensione cardanica per una fotocamera - Google Patents

Description

Gruppo gimbal per supporto di fotocamera

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda un gruppo gimbal per supportare una fotocamera.

Tecnica precedente

La presente invenzione ? utilizzata in particolare, anche se non esclusivamente, nel settore tecnico relativo ai sistemi di stabilizzazione di fotocamere, in particolare agli stabilizzatori gimbal a tre assi.

Uno stabilizzatore gimbal a tre assi ? una struttura avente un collegamento per fissare una fotocamera alla struttura e elementi mobili connessi tra loro per consentire alla fotocamera di ruotare intorno a un insieme di tre assi ortogonali rispetto a un telaio in modo da ottenere una stabilizzazione delle immagini catturate dalla fotocamera

Un esempio di uno stabilizzatore gimbal ? il prodotto chiamato ?AK4000?, sviluppato da Guilin Feiyu Technology Incorporated Company.

Tuttavia, stabilizzatori gimbal noti possono avere uno o pi? dei seguenti svantaggi: i gimbal tradizionali non sono in grado di essere bilanciati senza una fotocamera e diventano instabili quando la fotocamera viene rimossa; la combinazione della lunghezza della fotocamera e dell?obiettivo ? limitata dal motore a rullo e dai bracci; il montaggio e il bilanciamento della fotocamera ? difficile; la regolazione in avanti e indietro della fotocamera ? limitata dal motore a rullo e dai bracci; il gimbal pu? facilmente perdere il punto di origine in relazione alla maniglia tenuta dall?utente.

Dichiarazione dell?invenzione

Lo scopo di questa invenzione ? fornire un gruppo gimbal per supportare una fotocamera che ? strutturalmente e funzionalmente progettato per superare almeno uno degli svantaggi della tecnica precedente identificata.

Lo scopo ? raggiunto mediante un gruppo gimbal per supportare una fotocamera ottenuto secondo la rivendicazione indipendente allegata a questa descrizione.

Le caratteristiche preferite dell?invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti. Secondo un primo aspetto dell?invenzione, il gruppo gimbal per supportare una fotocamera comprende un primo elemento, un secondo elemento, un terzo elemento e un telaio.

La fotocamera ? uno strumento ottico adatto a catturare immagini.

Il primo elemento ? predisposto per supportare la fotocamera.

Inoltre, il primo elemento ? supportato in modo girevole sul secondo elemento in modo da ruotare intorno a un asse di imbardata rispetto al secondo elemento. L?asse di imbardata ? anche detto asse di pan.

Preferibilmente, il primo elemento ? predisposto per supportare la fotocamera in modo che l?asse ottico della fotocamera sia ortogonale all?asse di imbardata.

Il secondo elemento ? supportato in modo girevole sul terzo elemento in modo da ruotare intorno a un asse di beccheggio rispetto al terzo elemento, l?asse di beccheggio essendo ortogonale all?asse di imbardata. L?asse di beccheggio ? anche detto asse di tilt. Conseguentemente, quando il secondo elemento ruota intorno all?asse di beccheggio, anche l?asse di imbardata ruota intorno all?asse di beccheggio.

Il terzo elemento ? supportato in modo girevole sul telaio in modo da ruotare intorno a un asse di rollio rispetto al telaio, l?asse di rollio essendo ortogonale all?asse di beccheggio e all?asse di imbardata. L?asse di rollio ? anche detto asse di livello.

Conseguentemente, quando il terzo elemento ruota intorno all?asse di rollio, anche gli assi di imbardata e di beccheggio ruotano intorno all?asse di rollio.

Queste caratteristiche consentono alla fotocamera di ruotare intorno alle assi di imbardata, di beccheggio e di rollio rispetto al telaio.

Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, il terzo elemento ? accoppiato al telaio in modo che il terzo elemento scorra su una superficie interna del telaio quando il terzo elemento ruota intorno all?asse di rollio.

Questa caratteristica consente al gruppo gimbal di essere maggiormente compatto, poich? il terzo elemento pu? essere totalmente predisposto all?interno dello spazio delimitato dal telaio da cui il terzo elemento non sporge verso l?esterno quando ruota intorno all?asse di rollio.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il telaio ha una forma circolare.

Questa caratteristica consente al terzo elemento di ruotare di 360 gradi intorno all?asse di rollio.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il terzo elemento comprende un pattino e la superficie interna del telaio ha un profilo di guida per lo scorrimento del pattino che permette la rotazione del terzo elemento intorno all?asse di rollio.

Preferibilmente, il profilo di guida ? una scanalatura circolare che si estende sulla superficie interna del telaio.

Preferibilmente, il terzo elemento comprende un corpo, pi? preferibilmente un corpo circolare, e il pattino comprende una o pi? ruote, supportate in modo girevole sul corpo del terzo elemento.

Preferibilmente, il pattino ? predisposto su una superficie esterna del corpo del terzo elemento.

Preferibilmente, il secondo elemento comprende un corpo, pi? preferibilmente un corpo a forma di anello che supporta il primo elemento. In particolare, il corpo del secondo elemento ? supportato in modo girevole sul corpo del terzo elemento.

Il corpo a forma di anello del secondo elemento pu? avere una forma ovale o quasi ovale. Preferibilmente, il corpo del secondo elemento ? interno rispetto al corpo del terzo elemento ed ? fissato ad esso con l?abilit? di ruotare rispetto al corpo del terzo elemento. Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il primo elemento comprende una base sulla quale la fotocamera ? destinata ad essere fissata.

La base ? mobile lungo l?asse di imbardata in modo da regolare la posizione della fotocamera lungo l?asse di imbardata.

Questa caratteristica consente a un utente di eseguire una prima regolazione della posizione della fotocamera in modo da regolare il bilanciamento del gruppo gimbal in relazione all?asse di beccheggio quando la fotocamera ? supportata sulla base.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un componente di supporto collegato in modo scorrevole al secondo elemento in modo da scorrere lungo l?asse di imbardata rispetto al secondo elemento, il componente di supporto essendo collegato operativamente alla base in modo che lo scorrimento del componente di supporto faccia s? che la base si sposti lungo l?asse di imbardata.

Preferibilmente, il componente di supporto ? un elemento di forma cilindrica.

Preferibilmente, la base ? collegata in modo girevole al componente di supporto in modo da ruotare intorno all?asse di imbardata rispetto al componente di supporto.

Il gruppo gimbal pu? comprendere un attuatore che pu? essere azionato da un utente per far scorrere il componente di supporto lungo l?asse di imbardata.

Preferibilmente, l?attuatore ? un anello collegato al componente di supporto mediante un accoppiamento filettato.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un dispositivo di bloccaggio collegato al secondo elemento e adatto a bloccare e a sbloccare lo scorrimento lungo l?asse di imbardata del componente di supporto rispetto al secondo elemento. Il dispositivo di bloccaggio pu? comprendere una manopola per consentire a un utente di bloccare e sbloccare lo scorrimento del componente di supporto.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, la base comprende un carrello e una guida lineare su cui il carrello pu? scorrere. La guida lineare si estende longitudinalmente lungo una direzione parallela all?asse di beccheggio.

Questa caratteristica consente a un utente di eseguire una seconda regolazione della posizione della fotocamera in modo da regolare il bilanciamento del gruppo gimbal in relazione all?asse di imbardata quando la fotocamera ? supportata sulla base.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un primo motore elettrico attaccato al primo elemento e predisposto in modo da far ruotare il primo elemento intorno all?asse di imbardata rispetto al secondo elemento, un secondo motore elettrico attaccato al secondo elemento e predisposto in modo da far ruotare il secondo elemento intorno all?asse di beccheggio rispetto al terzo elemento e un terzo motore elettrico attaccato al terzo elemento e predisposto in modo da far ruotare il terzo elemento intorno all?asse di rollio rispetto al telaio.

Il secondo elemento comprende conduttori elettrici che sono collegati al primo, al secondo e al terzo motore.

Quindi, i componenti elettrici del gruppo gimbal sono collegati al secondo elemento. Questa disposizione consente ai componenti elettrici di essere parti integranti del secondo elemento in modo da evitare di sottoporre i conduttori elettrici ad allungamento dovuto alla rotazione degli elementi.

In particolare, il secondo elemento comprende una pluralit? di sedi, ciascuna sede alloggiando uno tra il primo motore elettrico, il secondo motore elettrico e il terzo motore elettrico.

Ciascuno del primo, del secondo e del terzo motore elettrico comprende uno statore e un rotore.

Preferibilmente, lo statore del primo motore elettrico ? fissato al secondo elemento, in particolare al corpo del secondo elemento, mentre il suo rotore ? fissato al primo elemento, in particolare alla base del primo elemento.

Pi? in particolare, lo statore del primo motore elettrico ? fissato al componente di supporto del gruppo gimbal mentre il rotore del primo motore elettrico ? fissato alla base del primo elemento.

In una forma di realizzazione alternativa, il rotore del primo motore elettrico ? fissato al secondo elemento e il suo statore ? fissato al primo elemento.

Preferibilmente, il rotore del secondo motore elettrico ? fissato al terzo elemento, in particolare al corpo del terzo elemento, mentre il suo statore ? fissato al secondo elemento, in particolare al corpo del secondo elemento.

In una forma di realizzazione alternativa, lo statore del secondo motore elettrico ? fissato al terzo elemento e il suo rotore ? fissato al secondo elemento.

Preferibilmente, lo statore del terzo motore elettrico ? fissato al terzo elemento, in particolare al corpo del terzo elemento, il terzo elemento essendo attaccato in modo girevole al secondo elemento, in particolare al corpo del secondo elemento, attraverso detto statore.

Preferibilmente, il rotore del terzo motore elettrico ? fissato a una ruota motrice, la ruota motrice essendo rotante nel profilo di guida della superficie interna del telaio.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un dispositivo di immagazzinamento di energia per fornire energia elettrica al primo, al secondo e al terzo motore elettrico mediante i conduttori elettrici, il dispositivo di immagazzinamento di energia essendo collegato ai conduttori elettrici e attaccato al secondo elemento.

Questa caratteristica consente di evitare di sottoporre i conduttori elettrici ad allungamento dovuto alla rotazione degli elementi.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il primo motore elettrico ? predisposto in corrispondenza dell?asse di imbardata e il secondo motore elettrico ? predisposto in corrispondenza dell?asse di beccheggio.

In particolare, il primo motore elettrico ? predisposto in modo tale che l?asse di rotazione del suo rotore si estenda lungo l?asse di imbardata e il secondo motore elettrico ? predisposto in modo tale che l?asse di rotazione del suo rotore si estenda lungo l?asse di beccheggio.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il terzo motore elettrico e il dispositivo di immagazzinamento di energia sono predisposti in modo tale che uno tra il terzo motore elettrico e il dispositivo di immagazzinamento di energia sia diametralmente opposto al primo motore elettrico rispetto all?asse di beccheggio e l?altro tra il terzo motore elettrico e il dispositivo di immagazzinamento di energia sia diametralmente opposto al secondo motore elettrico rispetto all?asse di imbardata.

Questa disposizione consente di ottenere un gruppo gimbal bilanciato.

In particolare, il terzo motore elettrico ? predisposto in modo tale che l?asse di rotazione del suo rotore si estenda lungo una direzione parallela all?asse di rollio.

Preferibilmente, il dispositivo di immagazzinamento di energia ? diametralmente opposto al primo motore elettrico rispetto all?asse di beccheggio.

Preferibilmente, il terzo motore elettrico ? diametralmente opposto al secondo motore elettrico rispetto all?asse di imbardata. In ogni caso, il terzo motore elettrico pu? essere posizionato ovunque sul terzo elemento.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gimbal ha solo un primo motore elettrico per far ruotare il primo elemento intorno all?asse di imbardata, solo un secondo motore elettrico per far ruotare il secondo elemento intorno all?asse di beccheggio e solo un terzo motore elettrico per far ruotare il terzo elemento intorno all?asse di rollio.

Questa caratteristica consente di ottenere un gruppo gimbal leggero ed economicamente vantaggioso.

In particolare, il gruppo gimbal bilanciato ottenuto dalla disposizione soprammenzionata del primo, del secondo e del terzo motore elettrico e del dispositivo di immagazzinamento di energia rende possibile usare solo un primo motore elettrico, solo un secondo motore elettrico e solo un terzo motore elettrico.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il primo, il secondo e il terzo motore elettrico sono motori elettrici brushless a corrente continua.

La fornitura di motori elettrici brushless a corrente continua elimina i contatti elettrici scorrevoli tra i motori elettrici e i conduttori elettrici per avere minore attrito e una maggiore durata del gruppo gimbal.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un?unit? di controllo (preferibilmente una PCBA) collegata operativamente (preferibilmente mediante cavi di controllo) al primo, al secondo e al terzo motore per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento in modo che la fotocamera sia orientata verso una posizione target quando la fotocamera ? supportata dal primo elemento.

L?unit? di controllo controlla la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento mediante l?azionamento del primo, del secondo e del terzo motore.

Preferibilmente, il primo elemento ha un alloggiamento che viene predisposto tra il componente di supporto e la base del primo elemento.

In particolare, il rotore del primo motore elettrico ? fissato a detta base mediante l?alloggiamento.

Preferibilmente, l?unit? di controllo ? posizionata nell?alloggiamento del primo elemento. Preferibilmente, i cavi di controllo passano attraverso il primo motore elettrico per raggiungere il secondo e il terzo motore.

L?unit? di controllo pu? essere alimentata dal dispositivo di immagazzinamento di energia.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un dispositivo sensore della fotocamera predisposto per rilevare rotazioni nello spazio del primo elemento, in particolare della sua base, intorno all?asse di imbardata, all?asse di beccheggio e all?asse di rollio e per generare un segnale relativo a queste rotazioni.

Questa caratteristica consente di rilevare l?orientamento della fotocamera supportata sul primo elemento rispetto al telaio.

Preferibilmente, il dispositivo sensore della fotocamera ? un?unit? di misura inerziale. Preferibilmente, il dispositivo sensore della fotocamera ? posizionato nell?alloggiamento del primo elemento.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il dispositivo sensore della fotocamera ? collegato operativamente (preferibilmente mediante un cavo di controllo) all?unit? di controllo.

Preferibilmente, l?unit? di controllo ? configurata per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento in base al segnale generato dal dispositivo sensore della fotocamera in modo che la fotocamera sia orientata verso la posizione target quando la fotocamera ? supportata dal primo elemento.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un primo sensore, un secondo sensore e un terzo sensore accoppiati al primo elemento, al secondo elemento e, rispettivamente, al terzo elemento per generare i rispettivi segnali relativi all?angolo di rotazione di questi elementi intorno ai loro rispettivi assi. In particolare, il primo, il secondo e il terzo sensore sono accoppiati al primo, al secondo e al terzo motore elettrico, rispettivamente, per rilevare rotazioni del relativo rotore intorno al suo asse di rotazione e per generare i rispettivi segnali relativi a quelle rotazioni.

Preferibilmente, il primo, il secondo e il terzo sensore sono encoder, in particolare encoder GMR (cio? encoder magnetici basati sull?effetto di magnetoresistenza gigante). Preferibilmente, ciascuno tra il primo, il secondo e il terzo sensore ? su una rispettiva PCBA, che ? sul lato dello statore del relativo motore elettrico, ed ? predisposto per leggere un magnete sull?estremit? di uno stelo del relativo rotore.

Preferibilmente, l?unit? di controllo ? collegata operativamente al primo, al secondo e al terzo sensore, in particolare mediante cavi.

Preferibilmente, l?unit? di controllo ? configurata per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento in base al segnale generato dal dispositivo sensore della fotocamera e ai segnali generati dal primo, dal secondo e dal terzo sensore in modo che la fotocamera sia orientata verso la posizione target quando la fotocamera ? supportata dal primo elemento.

La presenza del primo, del secondo e del terzo sensore consente un controllo migliore della posizione angolare del rotore dei rispettivi motori elettrici, in particolare un controllo accurato delle tre fasi elettriche del motore. Questo aspetto consente un posizionamento pi? accurato della fotocamera.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende almeno una gamba incernierata al telaio, l?almeno una gamba essendo mobile tra una prima posizione in cui almeno l?almeno una gamba ? adiacente al telaio e una seconda posizione in cui l?almeno una gamba si estende in allontanamento dal telaio per supportare il gruppo gimbal su una superficie.

Questa caratteristica permette a un utente di posizionare il gruppo gimbal su una superficie in maniera stabile, in particolare su una superficie orizzontale.

Preferibilmente, il gruppo gimbal comprende due gambe, pi? preferibilmente quattro gambe.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il telaio ha almeno una cavit? che definisce una sede per l?alloggiamento dell?almeno una gamba quando quest?ultima ? nella prima posizione.

Questa caratteristica consente al gruppo gimbal di essere meno voluminoso quando l?almeno una gamba ? nella prima posizione in modo che se ne faciliti il trasporto e/o l?uso.

In particolare, il telaio ha una cavit? per ciascuna gamba in modo che le gambe siano alloggiate in rispettive sedi del telaio.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un dispositivo a molla collegato al telaio e all?almeno una gamba in modo da spostare l?almeno una gamba dalla seconda posizione alla prima posizione e per mantenere l?almeno una gamba nella prima posizione. Il dispositivo a molla pu? essere una molla di torsione.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un elemento di bloccaggio predisposto per bloccare l?almeno una gamba nella seconda posizione quando l?almeno una gamba viene spostata nella seconda posizione. L?elemento di bloccaggio pu? essere spostato da una posizione di blocco in cui l?elemento di bloccaggio blocca l?almeno una gamba nella seconda posizione mediante interferenza meccanica tra un corpo dell?elemento di bloccaggio e l?almeno una gamba, e una posizione di rilascio in cui l?elemento di bloccaggio consente lo spostamento dell?almeno una gamba dalla seconda posizione alla prima posizione, in particolare mediante il dispositivo a molla se previsto nel gruppo gimbal.

Preferibilmente, l?elemento di bloccaggio pu? essere azionato da un utente in modo tale da essere spostato dalla posizione di blocco alla posizione di rilascio. Un secondo dispositivo a molla pu? essere collegato al telaio e all?elemento di bloccaggio in modo da spostare l?elemento di bloccaggio dalla posizione di rilascio alla posizione di blocco e in modo da mantenere l?elemento di bloccaggio nella posizione di blocco.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende almeno una maniglia. Il telaio ha almeno una porzione di collegamento per unire in maniera rimovibile l?almeno una maniglia al telaio.

Questa caratteristica consente a un utente di maneggiare facilmente il gruppo gimbal. In particolare, l?almeno una maniglia ? avvitata all?almeno una porzione di collegamento del telaio.

Preferibilmente, l?almeno una porzione di collegamento comprende una flangia avente un foro centrale filettato internamente. Pi? preferibilmente, la flangia ? dentellata radialmente.

Preferibilmente, il gruppo gimbal ha due maniglie.

Preferibilmente, il gruppo gimbal ha due porzioni di collegamento predisposte in posizioni diametralmente opposte del telaio.

Pi? preferibilmente, il gruppo gimbal ha tre porzioni di collegamento, in cui due porzioni di collegamento sono predisposte in porzioni diametralmente opposte del telaio e l?altra ? predisposta in una porzione del telaio che ? diametralmente opposta all?almeno una gamba incernierata al telaio.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, l?almeno una porzione di collegamento ? adatta a unire l?almeno una maniglia al telaio in diversi orientamenti. Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, l?almeno una maniglia ? collegata all?almeno una porzione di collegamento del telaio mediante una staffa a L. Preferibilmente, l?almeno maniglia ? collegata alla parte superiore del telaio mediante una staffa a L.

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, il gruppo gimbal comprende un controllore che ? collegato operativamente al primo, al secondo e al terzo motore per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento intorno ai relativi assi in base a una interazione di un utente con il controllore.

Preferibilmente, il secondo elemento comprende il controllore. Il controllore pu? essere predisposto accanto al dispositivo di immagazzinamento di energia.

Il controllore genera un rispettivo segnale sulla base dell?interazione di un utente con esso.

Questa caratteristica consente a un utente di controllare l?orientamento della fotocamera montata sul gruppo gimbal, in particolare per spostare in modo fluido il primo, secondo e terzo elemento intorno ai relativi assi.

Il controllore pu? comprendere almeno un pulsante e/o almeno una ruota e/o almeno un interruttore e/o almeno un grilletto e/o almeno una levetta.

Preferibilmente, il controllore ? collegato all?unit? di controllo per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento.

Quindi, l?unit? di controllo pu? controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento in base al segnale generato dal controllore in modo che la fotocamera sia orientata verso la posizione target quando la fotocamera ? supportata dal primo elemento.

Preferibilmente, il controllore ? collegato all?unit? di controllo mediante un protocollo di comunicazione wireless.

Preferibilmente, la comunicazione wireless ? protocollo Bluetooth o Wi-Fi.

Breve descrizione dei disegni

Caratteristiche e vantaggi dell?invenzione verranno meglio apprezzati dalla seguente descrizione dettagliata delle sue forme di realizzazione preferite che sono illustrate a titolo di esempio non limitativo con riferimento alle figure allegate, in cui:

? la figura 1 ? una vista frontale schematica di un gruppo gimbal con una fotocamera secondo una forma di realizzazione dell?invenzione,

? la figura 2 ? una vista prospettica schematica di un gruppo gimbal della figura 1 senza la fotocamera,

? le figure 3 e 4 mostrano una sezione trasversale del gruppo gimbal della figura 1 e, rispettivamente, 2, che sono ottenute da un piano di sezione illustrato nella figura 2,

? la figura 5 ? una vista prospettica schematica di un gruppo gimbal secondo un?altra forma di realizzazione dell?invenzione, e

? la figura 6 mostra il gruppo gimbal della figura 5, in cui il corpo 6 ? stato rimosso per mostrare alcuni elementi nascosti nella figura 5.

Descrizione di forme di realizzazione dell?invenzione

Con riferimento alla figura 1, un gruppo gimbal per supportare una fotocamera 200 secondo la presente invenzione ? indicato nel suo insieme con il numero di riferimento 100.

La figura 2 mostra una vista prospettica del gruppo gimbal 100 raffigurato nella figura 1, senza la fotocamera 200.

Con riferimento alle figure 1 e 2, il gruppo gimbal 100 comprende un primo elemento 1, un secondo elemento 2, un terzo elemento 3 e un telaio 4.

Il primo elemento 1 comprende una base 5 sulla quale la fotocamera 200 ? fissata, il secondo elemento 2 ha un corpo di forma ellittica 6 mentre il terzo elemento 3 e il telaio 4 hanno un rispettivo corpo circolare 7, 8.

Il primo elemento 1 ? quindi predisposto per supportare la fotocamera 200 ed ? supportato in modo girevole sul corpo 6 del secondo elemento 2 in modo da ruotare intorno a un asse di imbardata 9 rispetto al secondo elemento 2.

Il secondo elemento 2 ? supportato in modo girevole sul corpo 7 del terzo elemento 3 in modo da ruotare intorno a un asse di beccheggio 10 rispetto al terzo elemento 3, l?asse di beccheggio 10 essendo ortogonale all?asse di imbardata 9.

Il terzo elemento 3 ? supportato in modo girevole sul corpo 8 del telaio in modo da ruotare intorno a un asse di rollio 11 rispetto al telaio 4, l?asse di rollio 11 essendo ortogonale all?asse di beccheggio 10 e all?asse di imbardata 9.

La figura 3 mostra una sezione trasversale del gruppo gimbal 100 della 2. tagliata da un piano di sezione raffigurato nella figura 2.

Con riferimento alla figura 3, il terzo elemento 3 ? accoppiato al telaio 4 in modo che il terzo elemento 3 scorra su una superficie interna 12 del telaio 4 quando il terzo elemento 3 ruota intorno all?asse di rollio 11. In dettaglio, il terzo elemento 3 comprende un pattino 13 e la superficie interna 12 del telaio 4 ha un profilo di guida 14 per lo scorrimento del pattino 13.

Il profilo di guida 14 ? una scanalatura circolare che si estende sulla superficie interna 12 del telaio 4 e il pattino 13 comprende una pluralit? di ruote 15 supportate in modo girevole sul corpo 7.

Il gruppo gimbal 100 comprende un elemento di forma cilindrica 16 collegato al corpo 6 del secondo elemento 2 mediante un accoppiamento scorrevole in modo che l?elemento di forma cilindrica 16 possa spostarsi su e gi? lungo l?asse di imbardata 9 rispetto al secondo elemento 2. L?elemento di forma cilindrica 16 ? collegato alla base 5 in modo che lo scorrimento dell?elemento di forma cilindrica 16 faccia s? che la base 5 si sposti lungo l?asse di imbardata 9.

Il gruppo gimbal 100 comprende un anello 43 collegato all?elemento di forma cilindrica 16 mediante un accoppiamento filettato e l?anello 43 pu? essere azionato da un utente per far scorrere l?elemento di forma cilindrica 16 lungo l?asse di imbardata 9.

Un dispositivo di bloccaggio 44 ? collegato al corpo 6 del secondo elemento 2. Il dispositivo di bloccaggio 44 ? adatto a bloccare e a sbloccare lo scorrimento intorno all?asse di imbardata dell?elemento di forma cilindrica 16 rispetto al secondo elemento 2. Il dispositivo di bloccaggio 44 comprende una manopola 45 per consentire all?utente di bloccare e sbloccare lo scorrimento dell?elemento di forma cilindrica 16.

Inoltre, la base 5 comprende un carrello 18 e una guida lineare 19 su cui il carrello 18 pu? scorrere. La guida lineare 19 si estende longitudinalmente lungo una direzione parallela all?asse di beccheggio 10.

Queste caratteristiche consentono di regolare la posizione della fotocamera 200 rispetto al secondo elemento 2.

La figura 4 mostra una vista aggiuntiva della sezione trasversale del gruppo gimbal 100. Con riferimento alle figure 3 e 4, il gruppo gimbal 100 comprende un primo motore elettrico 20 attaccato al primo elemento 1 e predisposto in modo da far ruotare il primo elemento 1 intorno all?asse di imbardata 9 rispetto al secondo elemento 2, un secondo motore elettrico 21 attaccato al secondo elemento 2 e predisposto in modo da far ruotare il secondo elemento 2 intorno all?asse di beccheggio 10 rispetto al terzo elemento 3 e un terzo motore elettrico 22 attaccato al terzo elemento 2 e predisposto in modo da far ruotare il terzo elemento 3 intorno all?asse di rollio 11 rispetto al telaio 4. Il secondo elemento 2 comprende conduttori elettrici 23 (che sono mostrati nella figura 6) che sono collegati al primo, al secondo e al terzo motore 20, 21, 22.

In dettaglio, il primo, secondo e terzo motore elettrico 20, 21, 22 sono motori elettrici brushless a corrente continua.

Inoltre, il gruppo gimbal 100 comprende un dispositivo di immagazzinamento di energia 24 per fornire energia elettrica al primo, al secondo e al terzo motore 20, 21, 22 mediante i conduttori elettrici 23, il dispositivo di immagazzinamento di energia 24 essendo collegato ai conduttori elettrici 23 e attaccato al secondo elemento 2.

Il primo motore elettrico 20 ? predisposto in modo tale che l?asse di rotazione del suo rotore si estenda lungo l?asse di imbardata 9, il secondo motore elettrico 21 ? predisposto in modo tale che l?asse di rotazione del suo rotore si estenda lungo l?asse di beccheggio 10 e il terzo motore elettrico 22 ? predisposto in modo tale che l?asse di rotazione del suo rotore si estenda lungo una direzione parallela all?asse di rollio 11.

In dettaglio, il terzo motore elettrico 22 ? diametralmente opposto al secondo motore elettrico 21 rispetto all?asse di imbardata 9, mentre il dispositivo di immagazzinamento di energia 24 ? diametralmente opposto al primo motore elettrico 1 rispetto all?asse di beccheggio 10.

Come mostrato nelle figure, il gruppo gimbal 100 ha solo tre motori elettrici: il primo motore elettrico 20, il secondo motore elettrico 21 e il terzo motore elettrico 22.

In aggiunta, il gruppo gimbal 100 comprende un?unit? di controllo 25 fissata al primo elemento e collegata operativamente al primo, al secondo e al terzo motore 20, 21, 22 per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento 1, 2, 3 in modo che la fotocamera 200 sia orientata verso una posizione target.

L?unit? di controllo 25 ? posizionata in un alloggiamento 46 del primo elemento 1, l?alloggiamento 46 essendo predisposto tra l?elemento di forma cilindrica 16 e la base 5. Inoltre, il gruppo gimbal 100 comprende un dispositivo sensore della fotocamera 47 predisposto per rilevare rotazioni della base 5 nello spazio intorno all?asse di imbardata, all?asse di beccheggio e all?asse di rollio e per generare un segnale relativo a queste rotazioni.

Il dispositivo sensore della fotocamera 47 ? collegato all?unit? di controllo 25 in modo che l?unit? di controllo 25 controlli la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento in base al segnale generato dal dispositivo sensore della fotocamera 47 per il posizionamento della fotocamera verso la posizione target.

Il gruppo gimbal 100 comprende anche un primo sensore 26, un secondo sensore 27 e un terzo sensore 28 accoppiati al primo elemento 1, al secondo elemento 2 e, rispettivamente, al terzo elemento 3 per generare i rispettivi segnali relativi all?angolo di rotazione di questi elementi intorno ai loro rispettivi assi. Questi sensori 26, 27, 28 sono collegati operativamente all?unit? di controllo 25.

Con riferimento alle figure, il gruppo gimbal 100 comprende almeno quattro gambe 29, 30, 31, 32 incernierate al telaio 4, le gambe 29, 30, 31, 32 essendo mobili tra una prima posizione in cui le gambe sono adiacenti al telaio 4 e una seconda posizione in cui le gambe si estendono in allontanamento dal telaio 4 per supportare il gruppo gimbal 100 su una superficie orizzontale. Il telaio 4 ha quattro cavit? 33, 34, 35, 36 che definiscono rispettive sedi per l?alloggiamento delle rispettive gambe 29, 30, 31, 32 quando queste ultime sono nella prima posizione.

In particolare, le figure 1 e 2 mostrano un gruppo gimbal 100 avente le gambe 29, 30, 31, 32 nella seconda posizione.

Il gruppo gimbal 100 comprende un elemento di bloccaggio 48 predisposto per bloccare le gambe 29, 30, 31, 32 nella seconda posizione quando le gambe vengono spostate nella seconda posizione. L?elemento di bloccaggio 48 pu? essere spostato da una posizione di blocco in cui l?elemento di bloccaggio 48 blocca le gambe 29, 30, 31, 32 nella seconda posizione mediante interferenza meccanica tra un corpo 49 dell?elemento di bloccaggio e le gambe, e una posizione di rilascio in cui l?elemento di bloccaggio 48 consente lo spostamento delle gambe 29, 30, 31, 32 dalla seconda posizione alla prima posizione mediante un dispositivo a molla 50. Il dispositivo a molla 50 ? collegato al telaio 4 e alle gambe in modo da spostare le gambe 29, 30, 31, 32 dalla seconda posizione alla prima posizione in modo da mantenere le gambe nella prima posizione.

L?elemento di bloccaggio 48 pu? essere azionato da un utente in modo tale da essere spostato dalla posizione di blocco alla posizione di rilascio. Un secondo dispositivo a molla ? collegato al telaio 4 e all?elemento di bloccaggio 48 in modo da spostare l?elemento di bloccaggio 48 dalla posizione di rilascio alla posizione di blocco e in modo da mantenere l?elemento di bloccaggio nella posizione di blocco.

Con riferimento alle figure, il gruppo gimbal 100 comprende due maniglie 37, 38 e il telaio 4 ha tre porzioni di collegamento 39, 40, 41 per unire in modo rimovibile le maniglie 37, 38 al telaio 4. Le porzioni di collegamento 39, 40, 41 sono adatte a unire le maniglie 37, 38 al telaio 4 in diversi orientamenti.

Ciascuna delle porzioni di collegamento 39, 40, 41 comprende una flangia 51 avente un foro centrale filettato internamente che consente alla maniglia di essere avvitata nella porzione di collegamento.

La flangia ? dentellata radialmente.

In dettaglio, due porzioni di collegamento 39, 40 sono predisposte in porzioni diametralmente opposte del telaio 4 e l?altra ? predisposta in una porzione del telaio 4 che ? diametralmente opposta alle gambe 29, 30, 31, 32.

Il gruppo gimbal 100 ha un controllore 42 accanto al dispositivo di immagazzinamento di energia 24. Il controllore 42 ? collegato operativamente al primo, al secondo e al terzo motore 20, 21, 22 per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento 1, 2, 3 intorno ai relativi assi in base a una interazione di un utente con il controllore 42. Il controllore 42 genera un segnale in base all?interazione di un utente con esso.

In dettaglio, il controllore 42 ? collegato all?unit? di controllo 25 mediante una comunicazione Bluetooth o Wi-Fi per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento 1,2, 3.

Di conseguenza, l?unit? di controllo 25 controlla la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento 1, 2, 3 in modo che la fotocamera 200 sia orientata verso la posizione target in base ai segnali generati dal dispositivo sensore di fotocamera 47 e al segnale generato dal controllore 42.

La figura 5 mostra una seconda forma di realizzazione del gruppo gimbal indicato dal numero di riferimento 100?.

Il gruppo gimbal 100?, oltre ad avere le caratteristiche descritte sopra concernenti la prima forma di realizzazione del gruppo gimbal, comprende una ulteriore maniglia 37 collegata alla parte superiore del telaio 4 mediante una staffa a L 52. In alternativa, il gruppo gimbal 100? pu? avere solo la maniglia 37 sulla parte superiore del telaio 4, cio? ? privo di ulteriori maniglie sui lati del telaio 4.

Inoltre, la figura 5 mostra il gruppo gimbal 100? avente le gambe 29, 30, 31, 32 nella prima posizione.

La figura 6 mostra il gruppo gimbal della figura 5, in cui il corpo 6 ? stato rimosso per mostrare i conduttori elettrici 23 che sono collegati al primo, al secondo e al terzo motore elettrico 20, 21, 22.

L?invenzione risolve in questo modo il problema esposto, ottenendo allo stesso tempo diversi vantaggi.

Claims (20)

RIVENDICAZIONI

1. Gruppo gimbal (100, 100?) per supportare una fotocamera (200), comprendente un primo elemento (1), un secondo elemento (2), un terzo elemento (3) e un telaio (4), in cui il primo elemento (1) ? predisposto per supportare la fotocamera (200) e supportato in modo girevole sul secondo elemento (2) in modo da ruotare intorno a un asse di imbardata (9) rispetto al secondo elemento (2), il secondo elemento (2) ? supportato in modo girevole sul terzo elemento (3) in modo da ruotare intorno a un asse di beccheggio (10) rispetto al terzo elemento (3), l?asse di beccheggio (10) essendo ortogonale all?asse di imbardata (9), e il terzo elemento (3) ? supportato in modo girevole sul telaio (4) in modo da ruotare intorno a un asse di rollio (11) rispetto al telaio (4), l?asse di rollio (11) essendo ortogonale all?asse di beccheggio (10) e all?asse di imbardata (9), e in cui il terzo elemento (3) ? accoppiato al telaio (4) in modo che il terzo elemento (3) scorra su una superficie interna (12) del telaio (4) quando il terzo elemento (3) ruota intorno all?asse di rollio (11).

2. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 1, in cui il terzo elemento (3) comprende un pattino (13) e la superficie interna (12) del telaio (4) ha un profilo di guida (14) per lo scorrimento del pattino (13) che permette la rotazione del terzo elemento (3) intorno all?asse di rollio (11).

3. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il telaio (4) ha una forma circolare.

4. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo elemento (1) comprende una base (5) su cui la fotocamera (200) ? destinata ad essere fissata, la base (5) essendo mobile lungo l?asse di imbardata (9) in modo da regolare la posizione della fotocamera (200) lungo l?asse di imbardata (9).

5. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 4, in cui il gruppo gimbal comprende un componente di supporto (16) collegato in modo scorrevole al secondo elemento (2) in modo da scorrere lungo l?asse di imbardata (9) rispetto al secondo elemento (2), il componente di supporto (16) essendo collegato operativamente alla base (5) in modo che lo scorrimento del componente di supporto (16) faccia s? che la base (5) si sposti lungo l?asse di imbardata (9).

6. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un primo motore elettrico (20) attaccato al primo elemento (2) e predisposto in modo da far ruotare il primo elemento (1) intorno all?asse di imbardata (9) rispetto al secondo elemento (2), un secondo motore elettrico (21) attaccato al secondo elemento (2) e predisposto in modo da far ruotare il secondo elemento (2) intorno all?asse di beccheggio (10) rispetto al terzo elemento (3) e un terzo motore elettrico (22) attaccato al terzo elemento (3) e predisposto in modo da far ruotare il terzo elemento (3) intorno all?asse di rollio (11) rispetto al telaio (4), in cui il secondo elemento (2) comprende conduttori elettrici (23) che sono collegati al primo, al secondo e al terzo motore elettrico.

7. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 6, comprendente un dispositivo di immagazzinamento di energia (24) per fornire energia elettrica al primo, al secondo e al terzo motore (20, 21, 22) mediante i conduttori elettrici (23), il dispositivo di immagazzinamento di energia (24) essendo collegato ai conduttori elettrici (23) e attaccato al secondo elemento (2).

8. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui il primo motore elettrico (20) ? predisposto in corrispondenza dell?asse di imbardata (9) e il secondo motore elettrico (21) ? predisposto in corrispondenza dell?asse di beccheggio (10).

9. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui il terzo motore elettrico (22) e il dispositivo di immagazzinamento di energia (24) sono predisposti in modo tale che uno tra il terzo motore elettrico (22) e il dispositivo di immagazzinamento di energia (24) sia diametralmente opposto al primo motore elettrico (20) rispetto all?asse di beccheggio (10) e l?altro tra il terzo motore elettrico (22) e il dispositivo di immagazzinamento di energia (24) sia diametralmente opposto al secondo motore elettrico (21) rispetto all?asse di imbardata (9).

10. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, in cui il gruppo gimbal (100) ha solo un primo motore elettrico (20) per far ruotare il primo elemento (1) intorno all?asse di imbardata (9), solo un secondo motore elettrico (21) per far ruotare il secondo elemento (2) intorno all?asse di beccheggio (10) e solo un terzo motore elettrico (22) per far ruotare il terzo elemento (3) intorno all?asse di rollio (11).

11. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 10, in cui il primo, secondo e terzo motore elettrico (20, 22, 22) sono motori elettrici brushless a corrente continua.

12. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 11, in cui il gruppo gimbal (100) comprende un?unit? di controllo (25) collegata operativamente al primo, al secondo e al terzo motore (20, 21, 22) per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento (1, 2, 3) in modo che la fotocamera sia orientata verso una posizione target quando la fotocamera ? supportata dal primo elemento (1).

13. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 12, in cui il gruppo gimbal (100) comprende un dispositivo sensore della fotocamera (47) predisposto per rilevare le rotazioni nello spazio del primo elemento (1) intorno all?asse di imbardata (9), all?asse di beccheggio (10) e all?asse di rollio (11) e per generare un segnale relativo a quelle rotazioni, il dispositivo sensore della fotocamera (47) essendo collegato operativamente all?unit? di controllo (25) e l?unit? di controllo (25) essendo configurata per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento (1, 2, 3) in base al segnale generato dal dispositivo sensore della fotocamera (47) in modo che la fotocamera sia orientata verso la posizione target quando la fotocamera ? supportata dal primo elemento (1).

14. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 13, il gruppo gimbal (100) comprende un primo sensore (26), un secondo sensore (27) e un terzo sensore (28) accoppiati al primo elemento (1), al secondo elemento (2) e, rispettivamente, al terzo elemento (3) per generare rispettivi segnali relativi all?angolo di rotazione di questi elementi intorno ai loro rispettivi assi, il primo, il secondo e il terzo sensore (26, 27, 28) essendo collegati operativamente all?unit? di controllo (25) e l?unit? di controllo (25) essendo configurata per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento (1, 2, 3) in base al segnale generato dal dispositivo sensore della fotocamera (47) e ai segnali generati dal primo, dal secondo e dal terzo sensore (26, 27,28) in modo che la fotocamera (200) sia orientata verso la posizione target quando la fotocamera (200) ? supportata dal primo elemento (1).

15. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 14, in cui il gruppo gimbal (100) comprende un controllore (42) che ? collegato operativamente al primo, al secondo e al terzo motore elettrico (20, 21, 22) per controllare la rotazione del primo, del secondo e del terzo elemento (1, 2, 3) intorno ai relativi assi in base a una interazione di un utente con il controllore (42).

16. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno una gamba (29, 30, 31, 32) incernierata al telaio (4), l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) essendo mobile tra una prima posizione in cui l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) ? adiacente al telaio (4) e una seconda posizione in cui l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) si estende in allontanamento dal telaio (4) per supportare il gruppo gimbal (100) su una superficie.

17. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 16, in cui il telaio (4) ha almeno una cavit? (33, 34, 35, 36) che definisce una sede per l?alloggiamento dell?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) quando quest?ultima ? nella prima posizione.

18. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui il gruppo gimbal (100) comprende un elemento di bloccaggio (48) predisposto per bloccare l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) nella seconda posizione quando l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) ? spostata nella seconda posizione, l?elemento di bloccaggio (48) essendo mobile tra una posizione di blocco, in cui l?elemento di bloccaggio (48) blocca l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) nella seconda posizione mediante interferenza meccanica tra un corpo (49) dell?elemento di bloccaggio (48) e l?almeno una gamba (29, 30, 31, 32), e una posizione di rilascio in cui l?elemento di bloccaggio (48) consente lo spostamento dell?almeno una gamba (29, 30, 31, 32) dalla seconda posizione alla prima posizione, preferibilmente mediante un dispositivo a molla (50).

19. Gruppo gimbal secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno una maniglia (37, 38) e in cui il telaio (4) ha almeno una porzione di collegamento (39, 40, 41) per unire in modo rimovibile l?almeno una maniglia (37, 38) al telaio (4).

20. Gruppo gimbal secondo la rivendicazione 19, in cui l?almeno una porzione di collegamento (39, 40, 41) ? adatta a unire l?almeno una maniglia (37, 38) al telaio (4) in diversi orientamenti.