JP2020526784A

JP2020526784A - 雲台およびその雲台を有する無人機

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Publication number: JP2020526784A
Application number: JP2019570375A
Authority: JP
Inventors: イン、チェンユ; チェン、ジハン; キ、ヨンゼ
Original assignee: SZ DJI Osmo Technology Co Ltd
Current assignee: SZ DJI Osmo Technology Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: WO2019041263A1; CN108513568A; EP3677517A4; JP6946604B2; US11001394B2; US20200156806A1; EP3677517A1

Abstract

雲台および無人機。雲台（１００）は、撮影装置と、撮影装置を載せるホルダアセンブリ（４０）と、ホルダアセンブリ（４０）に接続された接続アセンブリ（１０）と、接続アセンブリ（１０）に装着された複数のダンピングボール（２０）と、を含み、雲台（１００）は、ダンピングボール（２０）を介して無人機に接続され、複数のダンピングボール（２０）の幾何学的な中心により構成される幾何形状（３０）の幾何中心（３００）が、雲台（１００）の重心（４００）に近接するか、または雲台（１００）の重心（４００）と重なり合うように、複数のダンピングボール（２０）の幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられ、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに引き起こされる雲台の重心周りの回転振動を減少させ、雲台の揺動を少なくし、雲台が無人機の他の構造部材に衝突することを回避することにより、雲台の安定化制御効果を高めることができる。

Description

本発明は、雲台およびその雲台を有する無人機に関する。

無人航空機は、通常、撮影装置を搭載する安定化雲台を含み、安定化雲台でよく見られる制振方式は、雲台上方においてダンピングボールを用いて振動絶縁するものであり、高周波の振動を有効に減衰することができる。

しかしながら、従来の無人機は、吊り下げられている雲台の重心が、ダンピングボールの配置の幾何中心から距離が離れているため、無人機が水平移動するときの水平振動により、雲台が重心の周りを回転して振動を生じるカップリングを引き起こし、大きな外乱をもたらし、雲台の制御効果に対して重大な悪影響を及ぼす。

本発明は、雲台およびその雲台を有する無人機を提供する。

本発明の実施例の第１の態様により、撮影装置と、前記撮影装置を載せるホルダアセンブリと、前記ホルダアセンブリに接続された接続アセンブリと、前記接続アセンブリに装着された複数のダンピングボールと、を含み、前記ダンピングボールを介して無人機の本体に接続される雲台であって、前記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、前記雲台の重心に近接するか、または前記雲台の重心と重なり合うように、前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられる、雲台を提供する。

本発明の実施例の第２の態様により、本体と、前記本体に接続された雲台と、を含み、前記雲台は、撮影装置と、前記撮影装置を載せるホルダアセンブリと、前記ホルダアセンブリに接続された接続アセンブリと、前記接続アセンブリに装着された複数のダンピングボールと、を含み、前記雲台は、前記ダンピングボールを介して無人機の本体に接続され、前記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、前記雲台の重心に近接するか、または前記雲台の重心と重なり合うように、前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられ、前記本体に、前記接続アセンブリに対応する取付部が設けられており、前記接続アセンブリを前記取付部に取り付ける、無人機を提供する。

本発明の雲台において、前記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、前記雲台の重心に近接するか、または前記雲台の重心と重なり合うように、複数のダンピングボールは、複数のダンピングボールの幾何中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜して設けられるよう配置され、複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心から雲台の重心までの距離を短くし、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに引き起こされる雲台の重心周りの回転振動をよりよく減少させることにより、ダンピングボールの振動絶縁効果を高めることができる。無人機が揺動するとき、雲台の揺動を少なくし、雲台が無人機本体の他の構造部材に衝突することを回避することにより、雲台の安定化制御効果を高めることができる。

本発明の無人機において、前記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、前記雲台の重心に近接するか、または前記雲台の重心と重なり合うように、雲台の複数のダンピングボールは、複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜して設けられるよう配置され、複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心から雲台の重心までの距離を短くし、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに引き起こされる雲台の重心周りの回転振動をよりよく減少させることにより、ダンピングボールの振動絶縁効果を高めることができる。無人機が揺動するとき、雲台の揺動を少なくし、雲台が無人機本体の他の構造部材に衝突することを回避することにより、雲台の安定化制御効果を高めることができる。

本発明の実施例における技術手法をより明確に説明するために、次に実施例の記述における用いることが必要な図面について簡単に説明する。次の記述における図面は、本発明の実施例の一部に過ぎず、当業者にとって、創造的な作業を行わない前提の下で、これらの図面に基づきその他の図面をさらに得ることができることは自明のことである。

従来の無人機の構造模式図である。本発明の実施例で示す雲台の斜視模式図である。図２に示した雲台の側面図である。図２に示した雲台の平面図である。本発明の実施例で示す雲台のダンピングボールの配置模式図である。本発明の実施例で示す雲台のダンピングボールの配置模式図である。本発明の実施例で示すもう一つの雲台の斜視模式図である。図７に示した雲台の側面図である。図７に示した雲台の平面図である。本発明の実施例で示すさらにもう一つの雲台の斜視模式図である。

以下、本発明の実施例における図面と合わせ、本発明の実施例における技術手法について、明確かつ完全に記述するが、記述する実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な作業を行わない前提の下で得たその他すべての実施例は、いずれも本発明の保護する範囲に属する。

ここで、例示的な実施例について詳細に説明し、図面に例示的に示す。以下の記述において図面に言及する際には、特に明記されていない限り、異なる図面における同一の数字は同一のまたは類似する要素を示す。以下の例示的な実施例において記述する実施形態は、本発明に一致するすべての実施形態を代表するものではない。逆に、これらは、特許請求の範囲に詳述した、本発明のいくつかの態様に一致する装置および方法の例にすぎない。

本発明で用いる用語は、特定の実施例を説明することを目的としているに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。本発明および特許請求の範囲で用いられている単数形の「一つ」、「前記」および「この」は、文脈で他の意味が明確に示されない限り、複数の形も含むことを意図している。なお、本文において用いられている用語「及び／又は」は、挙げられた一つまたは複数の関連する項目の可能性のあるあらゆる組み合わせを含むことをいう。

図１は、従来の無人機の構造模式図である。この無人機は、本体９０と、雲台９１とを含み、雲台９１と本体９０との間に、複数のダンピングボール９２が設けられている。吊り下げられている雲台９１の重心９３が、複数のダンピングボール９２により構成される幾何形状の幾何中心９４の下方に位置しており、かつ両者の間の距離ｓが遠いため、無人機が水平移動するときの水平振動により、雲台９１が重心の周りを回転して振動のカップリングを引き起こし、大きな外部外乱をもたらし、雲台９１の制御効果に対して重大な悪影響を及ぼす。

そのため、本発明は、上記課題を解決するための雲台およびその雲台を有する無人機を提供する。次に、図面と合わせて、本発明の雲台およびこの雲台を有する無人機について詳細に説明する。抵触しない場合、下記の実施例および実施形態における特徴は、互いに組み合わせてもよい。

図２〜図４に示すように、本発明の実施例は、撮影装置４０１と、前記撮影装置４０１を載せるためのホルダアセンブリ４０と、前記ホルダアセンブリ４０に接続されたた接続アセンブリ１０と、前記接続アセンブリ１０に装着された複数のダンピングボール２０と、を含む雲台１００を提供する。前記雲台１００は、前記ダンピングボール２０を介して前記無人機の本体（図示せず）に接続される。本実施例において、ダンピングボール２０は、シリコーンゴムなどの軟質材料を加工してなり、高周波の振動を有効に減衰させることができる。

前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００（この幾何形状３０の幾何学的な中心であると理解することができる）が、前記雲台１００の重心４００に近接するか、または前記雲台１００の重心４００と重なり合うように、前記複数のダンピングボール２０の幾何中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられており、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００から雲台１００の重心４００までの距離を短くし、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに引き起こされる雲台１００の重心４００周りの回転振動をよりよく減少させることにより、ダンピングボール２０の振動絶縁効果を高めることができる。無人機が揺動するとき、雲台１００の揺動を少なくし、雲台１００が無人機本体の他の構造部材に衝突することを回避することにより、雲台１００の安定化制御効果を高めることができる。

図５および図６に示すように、前記雲台１００の複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられており、かつ複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００と前記雲台１００の重心４００との間の距離ｄは、前記雲台１００の重心４００と前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する各水平面との間の距離のうち最大値である距離最大値Ｄよりも小さい。図５および図６に示す例では、前記距離最大値Ｄは、いずれも前記雲台１００の重心４００と左上方に位置するダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する水平面との間の距離である。そのため、本発明の雲台１００の複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００と雲台１００の重心４００との間の距離ｄは、図１に示した先行技術における複数のダンピングボール９２により構成される幾何形状の幾何中心９４と雲台９１の重心９３との間の距離ｓよりも必ず短く、ダンピングボール２０はよりよい振動絶縁および安定化の効果を達成することができる。

図５に示す例では、複数のダンピングボール２０は、いずれも雲台１００の重心４００が所在する水平面の上方に位置する。図６に示す例では、複数のダンピングボール２０のうち一部のダンピングボール２０は雲台１００の重心４００が所在する水平面の上方に位置し、他のダンピングボール２０は雲台１００の重心４００が所在する水平面の下方に位置している。そのため、図５に示す例における複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜する角度は、図６に示す例における複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜する角度よりも小さいが、両者はいずれも複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００が雲台１００の重心４００に近接するか、または雲台１００の重心４００と重なり合うようにする効果を達成することができる。複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００から雲台１００の重心４００までの距離が近いほど、ダンピングおよび安定化の効果がよくなる。

さらに、前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００と前記雲台１００の重心４００との間の距離ｄは、複数のダンピングボール２０のうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボール２０の幾何学的な中心をつないだ線の長さの２０％以内である。本実施例では、複数のダンピングボール２０のうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボール２０の幾何学的な中心をつないだ線の長さの範囲が０〜２５０ｍｍであれば、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００と雲台１００の重心４００との間の距離ｄの範囲は０〜５０ｍｍである。最も好ましくは、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００が雲台１００の重心４００と重なり合っており、すなわち、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００と雲台１００の重心４００との間の距離が零である。これにより、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに、雲台１００の重心４００周りの回転振動が引き起こされず、無人機の水平移動時に生じる平行移動振動を雲台１００に伝達した後にカップリングして回転振動することをなくすことができ、ダンピングボール２０の振動絶縁効果をさらに高めることができる。

１つの選択可能な実施形態において、前記複数のダンピングボール２０のうち一部のダンピングボール２０は前記雲台１００の重心４００が所在する水平面の上方に設けられ、他のダンピングボール２０は前記雲台１００の重心４００が所在する水平面の下方に設けられており、すなわち図６に示す例に相当する。前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００と前記雲台１００の重心４００との間の距離をより近くすることにより、よりよいダンピングおよび安定化の効果を達成することができる。

さらに、前記接続アセンブリ１０は、前記ホルダアセンブリ４０の頂部に設けられた主体部１１０と、前記主体部１１０から水平方向に前向き（図３ではＸ方向で示す）延伸する第１のアーム１２０と、前記主体部１１０から垂直方向に下向き（図３ではＹ方向で示す）に延伸する第２のアーム１３０とを含む。前記複数のダンピングボール２０のうち一部のダンピングボール２０は前記第１のアーム１２０上に設けられ、他のダンピングボール２０は前記第２のアーム１３０上に設けられ、前記複数のダンピングボール２０のうち一部のダンピングボール２０は前記雲台１００の重心４００が所在する水平面の上方に設けられ、他のダンピングボール２０は前記雲台１００の重心４００が所在する水平面の下方に設けられていることを保証する。選択可能に、前記ホルダアセンブリ４０は、水平方向に設けられた前部および後部を含む。前記主体部１１０は、前記ホルダアセンブリ４０の後部に設けられ、第１のアーム１２０をホルダアセンブリ４０の頂部に設け、第２のアーム１３０をホルダアセンブリ４０の後部に設ける。これによって、接続アセンブリ１０とホルダアセンブリ４０との間の接続をより頑強にすることができる。また、第１のアーム１２０および第２のアーム１３０をホルダアセンブリ４０の周囲に密着させて設けることができ、ホルダアセンブリ４０の高さ方向の空間を最適化することにより、雲台１００の外観を整え、空間を節約する効果を達成することができる。

次に、図面および具体的な実施例を合わせて、ダンピングボール２０の２種類の配置方法およびこの配置方法における接続アセンブリ１０の対応する構造について説明する。なお、ダンピングボール２０の配置方法および接続アセンブリ１０の構造は、次の２種類に限られず、前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００が、前記雲台１００の重心４００に近接するか、または前記雲台１００の重心４００と重なり合うように、前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面は水平方向に対して傾斜して設けられるという要求を満たしさえすれば実際の必要に応じて変更してもよい。

（１）ダンピングボール２０の１つ目の配置方法および接続アセンブリ１０の対応する構造形式：図２から図４に示すように、前記主体部１１０は、締結部材５０（図２ではネジとして示す）を介して前記ホルダアセンブリ４０の後部に接続されている。前記第１のアーム１２０の数は１つであり、前記主体部１１０の中心位置から水平方向（図３ではＸ方向で示す）に前向きに延伸してなり、第１のアーム１２０は、図２では、ホルダアセンブリ４０の頂部に設けられるように示されている。前記第２のアーム１３０の数は２つであり、それぞれ前記主体部１１０の両側から垂直方向（図３ではＹ方向で示す）に下向きに延伸してなり、２つの第２のアーム１３０は、図２では、ホルダアセンブリ４０の後部に並列して設けられるように示されている。前記複数のダンピングボール２０の数は少なくとも３つであり、前記第１のアーム１２０上に少なくとも１つのダンピングボール２０が設けられており、２つの前記第２のアーム１３０上にはいずれも少なくとも１つのダンピングボール２０が設けられている。

つまり、本実施例では、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０は、三角形構造である。図２から図４に示す例では、いずれもダンピングボール２０の数を３つとして説明しており、すなわち、第１のアーム１２０上に１つのダンピングボール２０が設けられており、２つの第２のアーム１３０上にそれぞれ１つのダンピングボール２０が設けられているが、ダンピングボール３０の数は、実際の必要に応じて増やしてもよく、３つに限定されない。第１のアーム１２０上に設けられたダンピングボール２０は、この三角形構造の頂角に位置し、２つの第２のアーム１３０上に設けられた２つのダンピングボール２０は、それぞれこの三角形構造の２つの底角に位置する。選択可能に、図２に示す例では、ホルダアセンブリ４０の頂部に収容溝４０５が形成されており、第１のアーム１２０をこの収容溝４０５内に嵌設することにより、ホルダアセンブリ４０の表面と面一にすることができ、外観を整え空間を節約する効果を達成することができる。

さらに、２つの前記第２のアーム１３０は、前記主体部１１０の水平中心線に沿って対称に設けられている。２つの前記第２のアーム１３０上に装着された２つのダンピングボール２０は、前記主体部１１０の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの第２のアーム１３０上に設けられた２つのダンピングボール２０から第１のアーム１２０上に設けられたダンピングボール２０までの距離を同じにすることにより、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０を二等辺三角形構造にし（図４に示す）、各ダンピングボール２０が受ける力を均等にすることを保証し、雲台１００と無人機の互いの接続の頑強性を強化することができる。本実施例では、２つの前記第２のアーム１３０および前記主体部１１０は一体成形されており、例えば、図２に示す例では、主体部１１０の両端はいずれも２つの第２のアーム１３０から突出し、２つの第２のアーム１３０および主体部１１０は、２つのＴ字状構造に一体成形されている。複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０は、軸対称の二等辺三角形構造であり、各ダンピングボール２０が受ける力を均等にすることを保証することができるだけでなく、無人機全体が動作し飛行するときに、ダンピングボール２０が受ける力の大きさが激しく変化したり、受ける力の方向が変わったりすることを避けることができ、ダンピングボール２０が、剛性要求および減衰線形段階の要求を満たすことができる。

（２）ダンピングボール２０の２つ目の配置方法および接続アセンブリ１０の対応する構造形式：図７から図９に示すように、前記主体部１１０は、締結部材５０（図７ではネジとして示す）を介して前記ホルダアセンブリ４０の後部に接続されている。前記第１のアーム１２０の数は２つであり、それぞれ前記主体部１１０の両側から水平方向（図８ではＸ方向で示す）に前向きに延伸してなり、２つの第１のアーム１２０は、図７では、ホルダアセンブリ４０の頂部に設けられるように示されている。前記第２のアーム１３０の数は２つであり、それぞれ前記主体部１１０の両側から垂直方向（図８ではＹ方向で示す）に下向きに延伸してなり、２つの第２のアーム１３０は、図７では、ホルダアセンブリ４０の後部に並列して設けられるように示されている。前記複数のダンピングボール２０の数は少なくとも４つであり、２つの前記第１のアーム１２０上にいずれも少なくとも１つのダンピングボール２０が設けられており、２つの前記第２のアーム１３０上にはいずれも少なくとも１つのダンピングボール２０が設けられている。

つまり、本実施例では、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０は、四角形構造である。図７から図９に示す例では、いずれもダンピングボール２０の数を４つとして説明しており、すなわち２つの第１のアーム１２０上にそれぞれ１つのダンピングボール２０が設けられており、２つの第２のアーム１３０上にそれぞれ１つのダンピングボール２０が設けられているが、ダンピングボール３０の数は、実際の必要に応じて増やしてもよく、４つに限定されない。４つのダンピングボール２０は、それぞれこの四角形構造の４つの頂点に位置している。

さらに、２つの前記第１のアーム１２０は、前記主体部１１０の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアーム１３０は、前記主体部１１０の水平中心線に沿って対称に設けられている。２つの前記第１のアーム１２０上に装着された２つのダンピングボール２０は、前記主体部１１０の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアーム１３０上に装着された２つのダンピングボール２０は、前記主体部１１０の水平中心線に沿って対称に設けられており、前記主体部１１０の同じ側に位置する第１のアーム１２０と第２のアーム１３０上に設けられたダンピングボール２０との間の距離を同じにし、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０が軸対称の四角形構造となるようにして、各ダンピングボール２０が受ける力を均等にすることを保証し、雲台１００と無人機の互いの接続の頑強性を強化することができる。選択可能に、前記主体部１１０の同じ側に位置する第１のアーム１２０と第２のアーム１３０を互いに接続し、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０を矩形構造にする（図９に示す）。本実施例では、前記主体部１１０の同じ側に位置する第１のアーム１２０および第２のアーム１３０は一体成形されており、例えば、図７に示す例では、前記主体部１１０の同じ側に位置する第１のアーム１２０および第２のアーム１３０は、Ｌ字状構造に一体成形されている。複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０は、軸対称の四角形構造であり、各ダンピングボール２０が受ける力を均等にすることを保証することができるだけでなく、無人機全体が動作し飛行するときに、ダンピングボール２０が受ける力の大きさが激しく変化したり、受ける力の方向が変わったりすることを避けることができ、ダンピングボール２０が、剛性要求および減衰線形段階の要求を満たすことができる。

図１０に示すものは、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０が矩形構造を例としており、上記複数のダンピングボール２０のうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボール２０の幾何学的な中心をつないだ線の長さが、この矩形構造の対角線の長さである。この矩形構造の幾何中心３００は、雲台１００の重心４００と重なり合っている。

なお、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０（すなわち、ダンピングボール２０の配置方法に相当する）は、他の形状であってもよく、接続アセンブリ１０は、この形状に応じて対応する構造転換を行ってもよく、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜して設けられ、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００が、雲台１００の重心４００に近接するか、または雲台１００の重心４００と重なり合うようにするという要求を満たしていればよい。

図２および図７に示すように、１つの選択可能な実施形態において、前記ダンピングボール２０は、固定部材２０１が設けられており、前記ダンピングボール２０は、前記固定部材２０１を介して前記無人機の本体に接続される。前記固定部材２０１の設置方向は、水平方向に沿った設置（図２に示すように、ダンピングボールを横に引く方式と理解することができる）、垂直方向に沿った設置（図７に示すように、ダンピングボールを下に押す方式と理解することができる）または水平方向に沿って傾斜した設置（ダンピングボールを斜めに引く方式と理解することができる）のうち少なくとも１つである。図２に示す例では、第２のアーム１３０上に設けられたダンピングボール２０の固定部材２０１は、「干」字状柱体構造であり、第１のアーム１２０上に設けられたダンピングボール２０の固定部材２０１は、台形柱体構造である。図７に示す例では、固定部材２０１は、円柱体構造である。なお、固定部材２０１の設置方向および構造は、雲台１００のダンピングボール２０と無人機の本体の実際の設置方式に応じて対応する転換を行ってもよく、本発明ではこれについては限定しない。さらに、前記ダンピングボール２０は、緩衝部材２０２がさらに設けられており、固定部材２０１を緩衝部材２０２上に設けることができる。緩衝部材２０２は、緩衝の作用を奏し、ダンピングボール２０と無人機の本体との間でダンピングの効果を奏する。

１つの選択可能な実施形態において、前記雲台１００は、三軸雲台であり、前記雲台１００のホルダアセンブリ４０は、前記接続アセンブリ１０に接続されたヨー軸アセンブリ４０２と、前記ヨー軸アセンブリ４０２に可動接続されたロール軸アセンブリ４０３と、前記ロール軸アセンブリ４０３に可動接続されたピッチ軸アセンブリ４０４と、を含み、前記撮影装置４０１は、前記ピッチ軸アセンブリ４０４に搭載されている。ヨー軸アセンブリ４０２、ロール軸アセンブリ４０３およびピッチ軸アセンブリ４０４を互いに組み合わせることにより、撮影装置４０１の撮影角度を調整することができる。

以上の技術手法からわかるように、本発明の雲台１００は、複数のダンピングボール２０を、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜して設けられており、前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００が、前記雲台１００の重心４００に近接するか、または前記雲台１００の重心４００と重なり合うように配置し、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００から雲台１００の重心４００までの距離を短くし、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに引き起こされる雲台１００の重心周りの回転振動をよりよく減少させることにより、ダンピングボール２０の振動絶縁効果を高めることができる。無人機が揺動するとき、雲台１００の揺動を少なくし、雲台１００が無人機本体の他の構造部材に衝突することを回避することにより、雲台１００の安定化制御効果を高めることができる。

本発明の実施例は、本体と雲台１００とを含む無人機をさらに提供し、前記無人機の本体には、前記雲台１００の接続アセンブリ１０に対応する取付部が設けられており、前記接続アセンブリ１０を前記取付部に取り付けることにより、前記雲台１００を前記無人機の本体に接続する。選択可能に、前記無人機は、多重回転翼無人航空機、例えば、四回転翼無人航空機であってもよい。なお、上記実施形態および実施例における前記雲台１００に関する記述は、本発明の無人機に同様に適用される。

本発明の無人機は、雲台１００の複数のダンピングボール２０を、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心が所在する幾何平面が水平方向に対して傾斜して設けられており、前記複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００が、前記雲台１００の重心４００に近接するか、または前記雲台１００の重心４００と重なり合うように配置し、複数のダンピングボール２０の幾何学的な中心により構成される幾何形状３０の幾何中心３００から雲台１００の重心４００までの距離を短くし、無人機に水平移動方向の振動が存在するときに引き起こされる雲台１００の重心周りの回転振動をよりよく減少させることにより、ダンピングボール２０の振動絶縁効果を高めることができる。無人機が揺動するとき、雲台１００の揺動を少なくし、雲台１００が無人機本体の他の構造部材に衝突することを回避することにより、雲台１００の安定化制御効果を高めることができる。

なお、本明細書では、例えば第１および第２などの関係用語は、１つの実体または操作と別の実体または操作とを区分するために用いられていることに過ぎず、これらの実体または操作の間にこの種の実際の関係または順序が存在することを必ずしも要求または暗示するものでもない。用語「含む」、「包含」、またはいかなるその他の変化形は、排他的でない包含を網羅することを意図しており、一連の要素のプロセス、方法、物品または設備を含むことは、それらの要素を含むだけでなく、明確に列記されていないその他の要素も含むか、またはこれらのプロセス、方法、物品または設備のために固有の要素も含む。これ以上の限定がない場合、語句「１つの・・・・・・を含む」により限定される要素は、前記要素に含まれるプロセス、方法、物品または設備に別の同一の要素が存在することを排除しない。

以上、本発明の実施例の提供する雲台および無人機について詳細に説明し、本明細書において具体的な例を用いて本発明の原理および実施形態について述べたが、以上の実施例の説明は、本発明の方法およびその核となる考えへの理解を助けるために用いられたものに過ぎない。また、当業者にとって、本発明の考え方、具体的な実施形態および適用範囲の上でいずれも変更可能な箇所があり、以上に述べるように、本明細書の内容は、本発明に対する限定として理解すべきではない。

以上、本発明の実施例の提供する雲台および無人機について詳細に説明し、本明細書において具体的な例を用いて本発明の原理および実施形態について述べたが、以上の実施例の説明は、本発明の方法およびその核となる考えへの理解を助けるために用いられたものに過ぎない。また、当業者にとって、本発明の考え方、具体的な実施形態および適用範囲の上でいずれも変更可能な箇所があり、以上に述べるように、本明細書の内容は、本発明に対する限定として理解すべきではない。
［項目１］
撮影装置と、
上記撮影装置を載せるホルダアセンブリと、
上記ホルダアセンブリに接続された接続アセンブリと、上記接続アセンブリに装着された複数のダンピングボールと、
を含み、
上記ダンピングボールを介して無人機の本体に接続される雲台であって、上記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、上記雲台の重心に近接するか、または上記雲台の重心と重なり合うように、上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられる、雲台。
［項目２］
上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と上記雲台の重心との間の距離は、上記雲台の重心と上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する各水平面との間の距離のうち最大値である距離最大値よりも小さい、項目１に記載の雲台。
［項目３］
上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と上記雲台の重心との間の距離は、上記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心との間の距離の２０％以内である、項目２に記載の雲台。
［項目４］
上記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心の間の距離の範囲が０〜２５０ｍｍである、項目３に記載の雲台。
［項目５］
上記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは上記雲台の重心が所在する水平面の上方に設けられ、他のダンピングボールは上記雲台の重心が所在する水平面の下方に設けられている、項目１に記載の雲台。
［項目６］
上記接続アセンブリは、上記ホルダアセンブリの頂部に設けられた主体部と、上記主体部から水平方向に前向きに延伸する第１のアームと、上記主体部から垂直方向に沿って下向きに延伸する第２のアームと、を含み、上記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは、上記第１のアーム上に設けられ、他のダンピングボールは、上記第２のアーム上に設けられている、項目５に記載の雲台。
［項目７］
上記ホルダアセンブリは、水平方向に設けられた前部および後部を含み、上記主体部は、上記ホルダアセンブリの後部に設けられている、項目６に記載の雲台。
［項目８］
上記第１のアームは１つであり、上記主体部の中心位置から水平方向に前向きに延伸してなり、上記第２のアームは２つであり、それぞれ上記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
上記複数のダンピングボールは、少なくとも３つであり、上記第１のアーム上に上記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの上記第２のアーム上にいずれも上記ダンピングボールが１つ設けられている、項目６に記載の雲台。
［項目９］
２つの上記第２のアームは、上記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの上記第２のアーム上に装着された２つの上記ダンピングボールは、上記水平中心線に沿って対称に設けられている、項目８に記載の雲台。
［項目１０］
上記第１のアームは２つであり、それぞれ上記主体部の両側から水平方向に前向きに延伸してなり、上記第２のアームは２つであり、それぞれ上記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
上記複数のダンピングボールは、少なくとも４つであり、２つの上記第１のアーム上にいずれも上記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの上記第２のアーム上にいずれも上記ダンピングボールが１つ設けられている、項目６に記載の雲台。
［項目１１］
２つの上記第１のアームは、上記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの上記第２のアームは、上記水平中心線に沿って対称に設けられており、
２つの上記第１のアーム上に装着された２つの上記ダンピングボールは、上記水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの上記第２のアーム上に装着された２つの上記ダンピングボールは、上記水平中心線に沿って対称に設けられており、
上記主体部の同じ側に位置する第１のアームと第２のアームを互いに接続する、項目１０に記載の雲台。
［項目１２］
上記ダンピングボールは、固定部材が設けられており、上記ダンピングボールは、上記固定部材を介して上記無人機の本体に接続される、項目１に記載の雲台。
［項目１３］
三軸雲台であり、上記ホルダアセンブリは、上記接続アセンブリに接続されたヨー軸アセンブリと、上記ヨー軸アセンブリに可動接続されたロール軸アセンブリと、上記ロール軸アセンブリに可動接続されたピッチ軸アセンブリと、を含み、上記撮影装置は、上記ピッチ軸アセンブリに搭載されている、項目１に記載の雲台。
［項目１４］
本体と、上記本体に接続された雲台と、を含み、
上記雲台は、撮影装置と、上記撮影装置を載せるホルダアセンブリと、
上記ホルダアセンブリに接続された接続アセンブリと、
上記接続アセンブリに装着された複数のダンピングボールと、を含み、
上記雲台は、上記ダンピングボールを介して無人機の本体に接続され、上記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、上記雲台の重心に近接するか、または上記雲台の重心と重なり合うように、上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられ、上記本体に上記接続アセンブリに対応する取付部が設けられており、上記接続アセンブリを上記取付部に取り付ける、無人機。
［項目１５］
上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と上記雲台の重心との間の距離は、上記雲台の重心と上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する各水平面との間の距離のうち最大値である距離最大値よりも小さい、項目１４に記載の無人機。
［項目１６］
上記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と上記雲台の重心との間の距離は、上記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心との間の距離の２０％以内である、項目１５に記載の無人機。
［項目１７］
上記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心の間の距離の範囲が０〜２５０ｍｍである、項目１６に記載の無人機。
［項目１８］
上記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは上記雲台の重心が所在する水平面の上方に設けられ、他のダンピングボールは上記雲台の重心が所在する水平面の下方に設けられている、項目１４に記載の雲台。
［項目１９］
上記接続アセンブリは、上記ホルダアセンブリの頂部に設けられた主体部と、上記主体部から水平方向に前向きに延伸する第１のアームと、上記主体部から垂直方向に沿って下向きに延伸する第２のアームと、を含み、上記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは、上記第１のアーム上に設けられ、他のダンピングボールは、上記第２のアーム上に設けられている、項目１８に記載の無人機。
［項目２０］
上記ホルダアセンブリは、水平方向に設けられた前部および後部を含み、上記主体部は、上記ホルダアセンブリの後部に設けられている、項目１９に記載の無人機。
［項目２１］
上記第１のアームは１つであり、上記主体部の中心位置から水平方向に前向きに延伸してなり、上記第２のアームは２つであり、それぞれ上記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
上記複数のダンピングボールは、少なくとも３つであり、上記第１のアーム上に上記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの上記第２のアーム上にいずれも上記ダンピングボールが１つ設けられている、項目１９に記載の無人機。
［項目２２］
２つの上記第２のアームは、上記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの上記第２のアーム上に装着された２つの上記ダンピングボールは、上記水平中心線に沿って対称に設けられている、項目２１に記載の無人機。
［項目２３］
上記第１のアームは２つであり、それぞれ上記主体部の両側から水平方向に前向きに延伸してなり、上記第２のアームは２つであり、それぞれ上記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
上記複数のダンピングボールは、少なくとも４つであり、２つの上記第１のアーム上にいずれも上記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの上記第２のアーム上にいずれも上記ダンピングボールが１つ設けられている、項目１９に記載の無人機。
［項目２４］
２つの上記第１のアームは、上記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの上記第２のアームは、上記水平中心線に沿って対称に設けられており、
２つの上記第１のアーム上に装着された２つの上記ダンピングボールは、上記水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの上記第２のアーム上に装着された２つの上記ダンピングボールは、上記水平中心線に沿って対称に設けられており、
上記主体部の同じ側に位置する第１のアームと第２のアームを互いに接続する、項目２３に記載の無人機。
［項目２５］
上記ダンピングボールは、固定部材が設けられており、上記ダンピングボールは、上記固定部材を介して上記無人機の本体に接続され、上記固定部材の設置方向は、水平方向に沿った設置、垂直方向に沿った設置または水平方向に沿って傾斜した設置のうち少なくとも１つである、項目１４に記載の無人機。
［項目２６］
三軸雲台であり、上記ホルダアセンブリは、上記接続アセンブリに接続されたヨー軸アセンブリと、上記ヨー軸アセンブリに可動接続されたロール軸アセンブリと、上記ロール軸アセンブリに可動接続されたピッチ軸アセンブリと、を含み、上記撮影装置は、上記ピッチ軸アセンブリに搭載されている、項目１４に記載の無人機。

Claims

撮影装置と、
前記撮影装置を載せるホルダアセンブリと、
前記ホルダアセンブリに接続された接続アセンブリと、前記接続アセンブリに装着された複数のダンピングボールと、
を含み、
前記ダンピングボールを介して無人機の本体に接続される雲台であって、前記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、前記雲台の重心に近接するか、または前記雲台の重心と重なり合うように、前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられる、雲台。
前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と前記雲台の重心との間の距離は、前記雲台の重心と前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する各水平面との間の距離のうち最大値である距離最大値よりも小さい、請求項１に記載の雲台。
前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と前記雲台の重心との間の距離は、前記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心との間の距離の２０％以内である、請求項２に記載の雲台。
前記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心の間の距離の範囲が０〜２５０ｍｍである、請求項３に記載の雲台。
前記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは前記雲台の重心が所在する水平面の上方に設けられ、他のダンピングボールは前記雲台の重心が所在する水平面の下方に設けられている、請求項１に記載の雲台。
前記接続アセンブリは、前記ホルダアセンブリの頂部に設けられた主体部と、前記主体部から水平方向に前向きに延伸する第１のアームと、前記主体部から垂直方向に沿って下向きに延伸する第２のアームと、を含み、前記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは、前記第１のアーム上に設けられ、他のダンピングボールは、前記第２のアーム上に設けられている、請求項５に記載の雲台。
前記ホルダアセンブリは、水平方向に設けられた前部および後部を含み、前記主体部は、前記ホルダアセンブリの後部に設けられている、請求項６に記載の雲台。
前記第１のアームは１つであり、前記主体部の中心位置から水平方向に前向きに延伸してなり、前記第２のアームは２つであり、それぞれ前記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
前記複数のダンピングボールは、少なくとも３つであり、前記第１のアーム上に前記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの前記第２のアーム上にいずれも前記ダンピングボールが１つ設けられている、請求項６に記載の雲台。
２つの前記第２のアームは、前記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアーム上に装着された２つの前記ダンピングボールは、前記水平中心線に沿って対称に設けられている、請求項８に記載の雲台。
前記第１のアームは２つであり、それぞれ前記主体部の両側から水平方向に前向きに延伸してなり、前記第２のアームは２つであり、それぞれ前記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
前記複数のダンピングボールは、少なくとも４つであり、２つの前記第１のアーム上にいずれも前記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの前記第２のアーム上にいずれも前記ダンピングボールが１つ設けられている、請求項６に記載の雲台。
２つの前記第１のアームは、前記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアームは、前記水平中心線に沿って対称に設けられており、
２つの前記第１のアーム上に装着された２つの前記ダンピングボールは、前記水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアーム上に装着された２つの前記ダンピングボールは、前記水平中心線に沿って対称に設けられており、
前記主体部の同じ側に位置する第１のアームと第２のアームを互いに接続する、請求項１０に記載の雲台。
前記ダンピングボールは、固定部材が設けられており、前記ダンピングボールは、前記固定部材を介して前記無人機の本体に接続される、請求項１に記載の雲台。
三軸雲台であり、前記ホルダアセンブリは、前記接続アセンブリに接続されたヨー軸アセンブリと、前記ヨー軸アセンブリに可動接続されたロール軸アセンブリと、前記ロール軸アセンブリに可動接続されたピッチ軸アセンブリと、を含み、前記撮影装置は、前記ピッチ軸アセンブリに搭載されている、請求項１に記載の雲台。
本体と、前記本体に接続された雲台と、を含み、
前記雲台は、撮影装置と、前記撮影装置を載せるホルダアセンブリと、
前記ホルダアセンブリに接続された接続アセンブリと、
前記接続アセンブリに装着された複数のダンピングボールと、を含み、
前記雲台は、前記ダンピングボールを介して無人機の本体に接続され、前記複数のダンピングボールの幾何中心により構成される幾何形状の幾何中心が、前記雲台の重心に近接するか、または前記雲台の重心と重なり合うように、前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する幾何平面は、水平方向に対して傾斜して設けられ、前記本体に前記接続アセンブリに対応する取付部が設けられており、前記接続アセンブリを前記取付部に取り付ける、無人機。
前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と前記雲台の重心との間の距離は、前記雲台の重心と前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心が所在する各水平面との間の距離のうち最大値である距離最大値よりも小さい、請求項１４に記載の無人機。
前記複数のダンピングボールの幾何学的な中心により構成される幾何形状の幾何中心と前記雲台の重心との間の距離は、前記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心との間の距離の２０％以内である、請求項１５に記載の無人機。
前記複数のダンピングボールのうち互いの距離が最も遠い２つのダンピングボールの幾何学的な中心の間の距離の範囲が０〜２５０ｍｍである、請求項１６に記載の無人機。
前記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは前記雲台の重心が所在する水平面の上方に設けられ、他のダンピングボールは前記雲台の重心が所在する水平面の下方に設けられている、請求項１４に記載の雲台。
前記接続アセンブリは、前記ホルダアセンブリの頂部に設けられた主体部と、前記主体部から水平方向に前向きに延伸する第１のアームと、前記主体部から垂直方向に沿って下向きに延伸する第２のアームと、を含み、前記複数のダンピングボールのうち一部のダンピングボールは、前記第１のアーム上に設けられ、他のダンピングボールは、前記第２のアーム上に設けられている、請求項１８に記載の無人機。
前記ホルダアセンブリは、水平方向に設けられた前部および後部を含み、前記主体部は、前記ホルダアセンブリの後部に設けられている、請求項１９に記載の無人機。
前記第１のアームは１つであり、前記主体部の中心位置から水平方向に前向きに延伸してなり、前記第２のアームは２つであり、それぞれ前記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
前記複数のダンピングボールは、少なくとも３つであり、前記第１のアーム上に前記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの前記第２のアーム上にいずれも前記ダンピングボールが１つ設けられている、請求項１９に記載の無人機。
２つの前記第２のアームは、前記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアーム上に装着された２つの前記ダンピングボールは、前記水平中心線に沿って対称に設けられている、請求項２１に記載の無人機。
前記第１のアームは２つであり、それぞれ前記主体部の両側から水平方向に前向きに延伸してなり、前記第２のアームは２つであり、それぞれ前記主体部の両側から垂直方向に下向きに延伸してなり、
前記複数のダンピングボールは、少なくとも４つであり、２つの前記第１のアーム上にいずれも前記ダンピングボールが１つ設けられ、２つの前記第２のアーム上にいずれも前記ダンピングボールが１つ設けられている、請求項１９に記載の無人機。
２つの前記第１のアームは、前記主体部の水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアームは、前記水平中心線に沿って対称に設けられており、
２つの前記第１のアーム上に装着された２つの前記ダンピングボールは、前記水平中心線に沿って対称に設けられており、２つの前記第２のアーム上に装着された２つの前記ダンピングボールは、前記水平中心線に沿って対称に設けられており、
前記主体部の同じ側に位置する第１のアームと第２のアームを互いに接続する、請求項２３に記載の無人機。
前記ダンピングボールは、固定部材が設けられており、前記ダンピングボールは、前記固定部材を介して前記無人機の本体に接続され、前記固定部材の設置方向は、水平方向に沿った設置、垂直方向に沿った設置または水平方向に沿って傾斜した設置のうち少なくとも１つである、請求項１４に記載の無人機。
三軸雲台であり、前記ホルダアセンブリは、前記接続アセンブリに接続されたヨー軸アセンブリと、前記ヨー軸アセンブリに可動接続されたロール軸アセンブリと、前記ロール軸アセンブリに可動接続されたピッチ軸アセンブリと、を含み、前記撮影装置は、前記ピッチ軸アセンブリに搭載されている、請求項１４に記載の無人機。