TWI404654B - 空拍用載具裝置及其載具結構 - Google Patents

Description

空拍用載具裝置及其載具結構

本發明係有關於一種載具結構，尤指一種空拍用載具裝置及其載具結構。

目前運用遙控直昇機裝設一拍攝儀器，並讓拍攝儀器自行拍攝之空拍技術正在快速發展，此技術可節省原先使用大型飛行器所花費的龐大油料費及人力成本，並可針對小地區或是災區等人員無法進入勘查之區域，得以快速地取得實地影像。另一方面，即使現在飛行器的製作技術成熟，但仍無法百分百保證機上人員之安全，舉例而言，如天候因素或機身突發性故障等發生，即容易危害機上人員並造成大量損失。

因此，裝置在遙控直昇機上用來固定拍攝儀器的空拍載具即成為改良的主要重點，習知的空拍載具10主要包括一承載架101、一控制器102及一連桿組103，其中承載架101固定在遙控直昇機20的底部，連桿組103一端連接控制器102及另一端連接承載架101，當控制器102接收訊號轉動後，控制器102會帶動連桿103組轉動，進而連帶調整承載架101的角度，讓固置在承載架101上之拍攝儀器30可調整拍攝角度，使拍攝儀器30能擷取的影像範圍更廣 泛。

然而，以往攝影師搭乘大型飛行器進行空拍時，攝影師可調整拍攝儀器的各角度，例如水平角度，而做往左往右的方位調整，但上述的空拍載具10只能調整承載架101的仰角，因此如果要拍攝其他角度，則需要遙控直昇機20的運動去配合拍攝儀器30，其往往和原先設定的方位有些誤差，同時遙控直昇機10到所指定的位置通常需要花費不少時間去調整，而增加操作者的困難度，而降低拍攝的工作效率。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人所改良之目標。

本發明之一目的，在於提供一種空拍用載具裝置及其載具結構，其係利用增加攝影裝置可調整的方位，而提高拍攝的工作效率。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種空拍用載具結構，裝設在一飛行器且供一攝影裝置來固定，該載具結構包括：一架體，包含一L形的第一架體及一U形的第二架體，該第一架體一端和該第二架體的中間段相互樞接，該第一架體另一端樞接在所述飛行器；一承載體，連接在該第二架體且供所述攝影裝置固定；一轉動機構，分別連接在所述飛行器和該第一架體的樞接處；一驅動器，對應該轉動機構安置且用以驅動該轉動機構傳動，從而使該第一架體及該承載體能夠相對於所述飛行器作方位旋轉；另一轉動機構，分別連接在該第一架體及該第二架體的樞接處，並該另 一轉動機構安裝在該第二架體的中間段；以及另一驅動器，對應該另一轉動機構安置且用以驅動該另一轉動機構傳動，從而使該第二架體能夠相對於該第一架體作方位旋轉。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種空拍用載具裝置，裝設在一飛行器且供一攝影裝置來固定，該載具裝置包括：一架體，包含一第一架體及一第二架體，該第一架體一端和該第二架體相互樞接，該第一架體另一端樞接在所述飛行器；一承載體，樞接在該第二架體另一端且供所述攝影裝置固定；一轉動機構，分別連接在所述飛行器和該第一架體的樞接處；一驅動器，對應該轉動機構安置且用以驅動該轉動機構傳動，從而使該第一架體及該承載體能夠相對於所述飛行器作方位旋轉；另一轉動機構，分別連接在該第一架體及該第二架體的樞接處；另一驅動器，對應該另一轉動機構安置且用以驅動該另一轉動機構傳動，從而使該第二架體能夠相對於該第一架體作方位旋轉；一減速機構，分別連接在該第二架體和該承載體的樞接處；以及一致動器，對應該減速機構安置且用以驅動該減速機構囓合傳動，從而使該承載體能夠相對於該第二架體作方位旋轉；其中，所述攝影裝置藉由該驅動器驅動該轉動機構傳動、該另一驅動器驅動該另一轉動機構傳動及該致動器驅動該減速機構傳動，從而使所述攝影裝置可作三維方向之調整。

本發明還具有以下功效：

第一、一轉動機構及一驅動器裝置在飛行器與第一架體之間，使架體及承載體能夠相對於飛行器作水平圓周轉動，藉此讓攝影裝 置能作東西南北的方位調整。另外，另一轉動機構及另一驅動器裝置第一架體與一第二架體之間，使第二架體能夠相對於第一架體作垂直圓周轉動，藉此讓能作左右的方位調整，以使攝影裝置能夠相對飛行器作左右調整。因此，本發明空拍用載具裝置使飛行器到達所需定點後，攝影裝置可利用本發明載具裝置自行作東西南北及左右的二維方向調整。

第二、又減速機構及致動器裝置第二架體與承載體之間，使承載體能夠相對於架體作仰角轉動，藉此讓攝影裝置能作上下的方位調整。因此，本發明空拍用載具裝置使飛行器到達所需定點後，攝影裝置可利用本發明載具裝置自行作東西南北、左右及上下的三維方位調整，而降低飛行器去配合攝影裝置之需要性，同時便利操作者使用並提高拍攝的工作效率。

第三、另一轉動機構安裝在第二架體的中間段，能夠使另一轉體機構均勻地驅動第二架體擺動，避免轉動機構給予第二架體的驅動力集中於一側或分配不均等問題，使第二架體擺動時具有擺動平穩、旋轉穩定及不易晃動之特點。

第四、第一齒輪的節圓直徑大於第二齒輪的節圓直徑，故驅動器帶動第二齒輪轉動第一齒輪時，當驅動器或致動器轉動的角度過大時，第一齒輪卻相對作微幅的角度調整，使操作者在調整所需的角度及方位更具有便利性。

第五、第一齒輪之連接方式為直接固接，而讓本發明載具裝置及載具結構在調整方位的過程具有高度穩定性，而避免受飛行器上 升、下降或遇到強風等產生的震動之影響。

10‧‧‧空拍載具

101‧‧‧承載架

102‧‧‧控制器

103‧‧‧連桿組

20‧‧‧遙控直昇機

30‧‧‧拍攝儀器

100‧‧‧飛行器

200‧‧‧攝影裝置

1‧‧‧架體

11‧‧‧第一架體

12‧‧‧第二架體

2‧‧‧承載體

3a‧‧‧轉動機構

3c‧‧‧另一轉動機構

31、32、33‧‧‧減速機構

311、321、331‧‧‧第一齒輪

312、322、332‧‧‧第二齒輪

4a‧‧‧驅動器

4c‧‧‧另一驅動器

5‧‧‧致動器

第一圖係習知的空拍載具之組合示意圖。

第二圖係本發明載具裝置之立體組合圖。

第三圖係本發明載具裝置之組合示意圖。

第四圖係本發明載具裝置之俯視圖。

第五圖係本發明減速機構之使用狀態示意圖。

第六圖係本發明載具裝置之另一俯視圖。

第七圖係本發明減速機構之另一使用狀態示意圖。

第八圖係本發明載具裝置之前視圖。

第九圖係本發明另一減速機構之使用狀態示意圖。

第十圖係本發明載具裝置之另一前視圖。

第十一圖係本發明另一減速機構之另一使用狀態示意圖。

第十二圖係本發明載具裝置之側視圖。

第十三圖係本發明又一減速機構之使用狀態示意圖。

第十四圖係本發明載具裝置之另一側視圖。

第十五圖係本發明又一減速機構之另一使用狀態示意圖。

第十六圖係本發明載具裝置之使用狀態示意圖。

第十七圖係本發明載具裝置之另一使用狀態示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本發明。

請參考第二至三圖所示，本發明係提供一種空拍用載具裝置，其裝設在一飛行器100且供一攝影裝置200來固定，此載具裝置主要包括一架體1、一承載體2、一轉動機構3a、一驅動器4a、減速機構32及致動器5。

架體1樞接在飛行器100底部，如第二圖所示，架體1包含相互樞接的一第一架體11及一第二架體12，且第一架體11樞接在飛行器100底部。；另外，第一架體11一端樞接飛行器100底部及另一端樞接和第二架體12的中間段相互樞接。其中，第一架體11的外型呈L形，第二架體12的外型呈U形。

承載體2呈一U字狀，但不以此為限，此第二架體12連接於承載體2和第一架體11之間，詳細說明如下，承載體2兩端分別連接在第二架體12的兩側，且承載體2供攝影裝置200固定。

轉動機構3a分別連接在飛行器100和第一架體11的樞接處，其中轉動機構3a為一減速機構31，此減速機構31包含相互囓合的一第一齒輪311及一第二齒輪312，此第一齒輪311的節圓直徑大於第二齒輪312的節圓直徑，且第一齒輪311固定在第一架體11，使第一齒輪311帶動第一架體11作轉動。

驅動器4a對應轉動機構3a安置且用以驅動轉動機構3a傳動，詳述 說明如下，驅動器4a安裝在飛行器100底部，且第二齒輪312固置在驅動器4a上，其中驅動器4a為一步進馬達，但不以此為限，故驅動器4a會帶動第二齒輪312與第一齒輪311囓合傳動，從而使第一架體11及承載體2能夠相對於飛行器100作方位旋轉。

減速機構32分別連接在第二架體12和承載體2的樞接處，詳述說明如下，此減速機構32包含相互囓合的一第一齒輪321及一第二齒輪322，此第一齒輪321的節圓直徑大於第二齒輪322的節圓直徑，且第一齒輪321固定在承載體2，使此第一齒輪321帶動承載體2作動。

致動器5對應減速機構32安置且用以驅動減速機構32囓合傳動，詳述說明如下，此致動器5安裝在第二架體12，且上述第二齒輪322固置在此致動器5上，其中致動器5為一步進馬達，但不以此為限，故致動器5會帶動上述第二齒輪42b與第一齒輪41b囓合傳動，從而使承載體2能夠相對於第二架體12作方位旋轉。

另一轉動機構3c分別連接在第一架體11及第二架體12的樞接處，並另一轉動機構3c安裝在第二架體12的中間段，詳述說明如下，另一轉動機構3c為一減速機構33，此減速機構33包含相互囓合的一第一齒輪331及一第二齒輪332，此第一齒輪331的節圓直徑大於另一第二齒輪332的節圓直徑，且第一齒輪331固定在第二架體12，使此第一齒輪331帶動第二架體12作動。

另一驅動器4c對應上述另一轉動機構3c安置且用以驅動另一轉動機構3c，詳述說明如下，此另一驅動器4c安裝在第一架體11，且 上述第二齒輪332固置在此另一驅動器4c上，其中另一驅動器4c為一步進馬達，但不以此為限，故另一驅動器4c會帶動上述第二齒輪332與第一齒輪331囓合傳動，從而使第二架體12能夠相對於第一架體11作方位旋轉。

本發明空拍用載具裝置之組合係利用如下，轉動機構3a、另一轉動機構3c及減速機構32與驅動器4a、另一驅動器4c及一致動器5分別裝置在飛行器100與第一架體11之間、第一架體11與一第二架體12之間及第二架體12與承載體2之間，藉此增加攝影裝置200可調整的方位，而提高拍攝的工作效率。

請參考第四至七圖所示，其另可為本發明另一實施例，本發明係提供一種空拍用載具結構，其裝設在一飛行器100且供一攝影裝置200來固定，此載具結構主要包括一架體1、一承載體2、一轉動機構3a及一驅動器4a。

第一架體11一端和第二架體12的中間段相互樞接，第一架體11另一端樞接在飛行器100底部，又承載體2兩端和第二架體12兩端相互樞接且供攝影裝置200固定，其中第一齒輪311固定在第一架體11，使第一齒輪311帶動第一架體11作轉動，驅動器4a安裝在飛行器100底部，且第二齒輪312固置在驅動器4a上，故驅動器4a會帶動第二齒輪312與第一齒輪311囓合傳動，而使架體1及承載體2能夠相對於飛行器100作水平圓周轉動，藉此讓攝影裝置200能作東西南北的方位調整。

如第四至五圖所示，驅動器4a接受操作者所設定的訊號，而帶動 第二齒輪312作逆時鐘轉動並立即和第一齒輪311作囓合傳動，使第一齒輪311作順時鍾轉動，讓架體1及承載體2能夠相對於飛行器100作順向圓周轉動。

如第六至七圖所示，驅動器4a接受操作者所設定的訊號，而帶動第二齒輪312作順時鐘轉動並立即和第一齒輪311作囓合傳動，使第一齒輪311作逆時鍾轉動，讓架體1及承載體2能夠相對於飛行器100作逆向圓周轉動。

另外，第一齒輪311的節圓直徑大於第二齒輪312的節圓直徑，故驅動器4a帶動第二齒輪312轉動第一齒輪311時，當驅動器4a轉動的角度過大時，第一齒輪311卻相對作微幅的角度調整，藉此使架體1及承載體2同時作微幅的角度調整，讓操作者在調整架體1及承載體2所需的角度及方位更具有便利性。再者，第一齒輪311與第一架體11直接固接，使第一齒輪311轉動的同時也穩定的帶動第一架體11，而讓本發明載具裝置及載具結構在調整架體1及承載體2方位的過程具有高度穩定性，而避免受飛行器100上升、下降或遇到強風等產生的震動之影響。

請參考第八至十一圖所示，第一架體11一端樞接在飛行器100底部，且第一架體11另一端和第二架體12的中間段相互樞接，又承載體2和第二架體12相互樞接，其中第一齒輪321固定在承載體2，使此第一齒輪321帶動承載體2作動，致動器5安裝在第二架體12，且第二齒輪322固置在致動器5上，故致動器5會帶動第二齒輪42b與第一齒輪41b囓合傳動，而使承載體2能夠相對於第二架體12作仰角轉動，藉此讓攝影裝置200能作上下的方位調整。

如第八至九圖所示，致動器5接受操作者所設定的訊號，而帶動第二齒輪322作逆時鐘轉動並立即和第一齒輪321作囓合傳動，使第一齒輪321作順時鍾轉動，讓承載體2能夠相對於架體1作順向圓周轉動。

如第十至十一圖所示，致動器5接受操作者所設定的訊號，而帶動第二齒輪322作順時鐘轉動並立即和第一齒輪321作囓合傳動，使第一齒輪321作逆時鍾轉動，讓承載體2能夠相對於架體1作逆向圓周轉動。

另外，第一齒輪321的節圓直徑大於第二齒輪322的節圓直徑，故致動器5帶動第二齒輪322轉動第一齒輪321時，當致動器5轉動的角度過大時，第一齒輪321卻相對作微幅的角度調整，藉此使承載體2同時作微幅的角度調整，讓操作者在調整承載體2所需的角度及方位更具有便利性。再者，第一齒輪321與承載體2直接固接，使第一齒輪321轉動的同時也穩定的帶動承載體2，而讓本發明載具裝置及載具結構在調整承載體2方位的過程具有高度穩定性，而避免受飛行器100上升、下降或遇到強風等產生的震動之影響。

請參考第十二至十五圖所示，第一架體11一端樞接在飛行器100底部，且第一架體11另一端和第二架體12的中間段相互樞接，又承載體2和第二架體12相互樞接，其中另一驅動器4c安裝在第一架體11，且第二齒輪332固置在另一驅動器4c上，故另一驅動器4c會帶動第二齒輪332與第一齒輪331囓合傳動，而使第二架體12能夠相對於第一架體11作垂直圓周轉動，藉此讓攝影裝置200能 作左右的方位調整，以使攝影裝置200能夠相對飛行器100作左右調整。

另外，承載體2兩端分別連接在第二架體12的兩側，第一架體11一端和第二架體12的中間段相互樞接，第一架體11另一端樞接在飛行器100底部，承載體2供攝影裝置200固定；因此，另一轉動機構3c安裝在第二架體12的中間段，能夠使另一轉動機構3c均勻地驅動第二架體12擺動，避免轉動機構3c給予第二架體12的驅動力集中於一側或分配不均等問題，使第二架體12擺動時具有擺動平穩、旋轉穩定及不易晃動之特點。

如第十二至十三圖所示，另一驅動器4c接受操作者所設定的訊號，而帶動第二齒輪332作逆時鐘轉動並立即和第一齒輪331作囓合傳動，使第一齒輪331作順時鍾轉動，讓第二架體12能夠相對於第一架體11作順向圓周轉動。

如第十四至十五圖所示，另一驅動器4c接受操作者所設定的訊號，而帶動第二齒輪332作順時鐘轉動並立即和第一齒輪331作囓合傳動，使第一齒輪331作逆時鍾轉動，讓第二架體12能夠相對於第一架體11作逆向圓周轉動。

另外，第一齒輪331的節圓直徑大於第二齒輪332的節圓直徑，故另一驅動器4c帶動第二齒輪332轉動第一齒輪332時，當另一驅動器4c轉動的角度過大時，第一齒輪331卻相對作微幅的角度調整，藉此使第二架體12同時作微幅的角度調整，讓操作者在調整第二架體12所需的角度及方位更具有便利性。在者，第一齒輪331 與第二架體12直接固接，使第一齒輪331轉動的同時也穩定的帶動第二架體12，而讓本發明載具裝置及載具結構在調整第二架體12與承載體2方位的過程具有高度穩定性，而避免受飛行器100上升、下降或遇到強風等產生的震動之影響。

請參考第十六至十七圖所示，轉動機構3a、另一轉動機構3c及減速機構32與驅動器4a、另一驅動器4c及一致動器5分別裝置在飛行器100與第一架體11之間、第一架體11與一第二架體12之間及第二架體12與承載體2之間，如第四至七圖所示，驅動器4a會帶動第二齒輪312與第一齒輪311囓合傳動，而使架體1及承載體2能夠相對於飛行器100作水平圓周轉動，藉此讓攝影裝置200能作東西南北的方位調整；如第八至十一圖所示，致動器5會帶動第二齒輪42b與第一齒輪41b囓合傳動，而使承載體2能夠相對於第二架體12作仰角轉動，藉此讓攝影裝置200能作上下的方位調整；如第十二至十五圖所示，另一驅動器4c會帶動第二齒輪332與第一齒輪331囓合傳動，而使第二架體12能夠相對於第一架體11作垂直圓周轉動，藉此讓能作左右的方位調整，因此，本發明空拍用載具裝置使飛行器100到達所需定點後，攝影裝置200可利用本發明載具結構自行作東西南北、上下及左右的三維方位調整，而降低飛行器100去配合攝影裝置200之需要性，同時便利操作者使用並提高拍攝的工作效率。

綜上所述，本發明之空拍用載具裝置及其載具結構，亦未曾見於同類產品及公開使用，並具有產業利用性、新穎性與進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜 准本案專利，以保障發明人之權利。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。

1‧‧‧架體

11‧‧‧第一架體

12‧‧‧第二架體

2‧‧‧承載體

3a‧‧‧轉動機構

3c‧‧‧另一轉動機構

32、33‧‧‧減速機構

311、321、331‧‧‧第一齒輪

322、332‧‧‧第二齒輪

4c‧‧‧另一驅動器

5‧‧‧致動器

Claims (8)

1. 一種空拍用載具結構，裝設在一飛行器且供一攝影裝置來固定，該載具結構包括：一架體，包含一L形的第一架體及一U形的第二架體，該第一架體一端和該第二架體的中間段相互樞接，該第一架體另一端樞接在所述飛行器；一承載體，連接在該第二架體且供所述攝影裝置固定；一轉動機構，分別連接在所述飛行器和該第一架體的樞接處；一驅動器，對應該轉動機構安置且用以驅動該轉動機構傳動，從而使該第一架體及該承載體能夠相對於所述飛行器作方位旋轉；另一轉動機構，分別連接在該第一架體及該第二架體的樞接處，並該另一轉動機構安裝在該第二架體的中間段；以及另一驅動器，對應該另一轉動機構安置且用以驅動該另一轉動機構傳動，從而使該第二架體能夠相對於該第一架體作方位旋轉。
2. 如請求項1所述之空拍用載具結構，其中各該轉動機構分別為一減速機構，各該減速機構包含相互囓合的一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪的節圓直徑大於該第二齒輪的節圓直徑。
3. 如請求項2所述之空拍用載具結構，其中該第一齒輪固定在該第一架體，該驅動器安裝在所述飛行器，且該第二齒輪固置在該驅動器上，該另一第一齒輪固定在該第二架體，該另一驅動器安裝在該另一第一架體，且該另一第二齒輪固置在該另一驅動器上。
4. 一種空拍用載具裝置，裝設在一飛行器且供一攝影裝置來固定， 該載具裝置包括：一架體，包含一第一架體及一第二架體，該第一架體一端和該第二架體相互樞接，該第一架體另一端樞接在所述飛行器；一承載體，樞接在該第二架體另一端且供所述攝影裝置固定；一轉動機構，分別連接在所述飛行器和該第一架體的樞接處；一驅動器，對應該轉動機構安置且用以驅動該轉動機構傳動，從而使該第一架體及該承載體能夠相對於所述飛行器作方位旋轉；另一轉動機構，分別連接在該第一架體及該第二架體的樞接處；另一驅動器，對應該另一轉動機構安置且用以驅動該另一轉動機構傳動，從而使該第二架體能夠相對於該第一架體作方位旋轉；一減速機構，分別連接在該第二架體和該承載體的樞接處；以及一致動器，對應該減速機構安置且用以驅動該減速機構囓合傳動，從而使該承載體能夠相對於該第二架體作方位旋轉；其中，所述攝影裝置藉由該驅動器驅動該轉動機構傳動、該另一驅動器驅動該另一轉動機構傳動及該致動器驅動該減速機構傳動，從而使所述攝影裝置可作三維方向之調整。
5. 如請求項4所述之空拍用載具裝置，其中該第一架體的外型呈L形，該第二架體的外型呈U形。
6. 如請求項5所述之空拍用載具裝置，其中該第一架體和該第二架體的樞接處形成在該第二架體的中間段。
7. 如請求項4所述之空拍用載具裝置，其中各該轉動機構分別為一減速機構，各該減速機構包含相互囓合的一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪的節圓直徑大於該第二齒輪的節圓直徑。
8. 如請求項7所述之空拍用載具裝置，其中該第一齒輪固定在該第 一架體，該驅動器安裝在所述飛行器，且該第二齒輪固置在該驅動器上，該另一第一齒輪固定在該承載體，該致動器安裝在該第二架體，且該另一第二齒輪固置在該致動器上，該又一第一齒輪固定在該第二架體，該另一驅動器安裝在該第一架體，且該又一第二齒輪固置在該另一驅動器上。