CN105042299B - 无人飞行器机载云台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无人飞行器机载云台，包括固定座和控制器，固定座上安装有Z轴驱动,Z轴驱动通过ZY连接臂与Y轴驱动连接，Y轴驱动通过YX连接臂与X轴驱动连接，X轴驱动固接摄像装置。本发明的无人飞行器机载云台完全避免了电机轴在长期使用中由于受自重或负载导致其弯折变形或损坏的可能性，延长了电机的使用寿命，且其结构更简单，易加工，成本更低；并且可以实现云台多自由度的重心的快速调节，节约了调整重心的时间。

Description

无人飞行器机载云台
技术领域
本发明涉及无人飞行器技术领域，特别为无人飞行器机载云台。
背景技术
通常的无人飞行器机载云台是指用于安装成像装置的支撑工作台，该成像装置包括摄像机或照相机，成像装置设置在云台上。通过对云台的调整，达到调整成像装置的镜头、实现正确对目标的摄像的目的。但是由于现有云台的电机轴承受与其连接的整个机架和成像装置等负载的重量，由于长期的负载，极易导致电机轴变形或损坏，导致云台失稳，给拍摄带来困扰。
另外，现有的云台结构庞大、复杂，往往具有大量的非标件，加工成本高，且产品外观无法满足工业化生产的需要。
因此，一种结构简单、性能稳定的无人飞行器机载云台成为了本领域技术人员始终追求的目标。
发明内容
为解决现有技术中缺陷，本发明提供了一种无人飞行器机载云台，解决了现有云台结构庞大、复杂，稳定性低等技术问题。
为实现上述目的，本发明公开了无人飞行器机载云台，无人飞行器机载云台，包括固定座和控制器，固定座上安装有Z轴驱动,Z轴驱动通过ZY连接臂与Y轴驱动连接，Y轴驱动通过YX连接臂与X轴驱动连接，X轴驱动固接摄像装置；YX连接臂包括轴套、壳体、螺钉、横滚轴轴承，Y轴驱动包括Y轴电机，Y轴电机的输出轴***轴套内、与轴套固定连接，轴套通过螺钉与壳体固定连接，壳体与Y轴电机外壁之间嵌有横滚轴轴承。
本发明的无人飞行器机载云台通过轴套、壳体、螺钉及Y轴电机外壁的设定位置和连接关系，在Y轴电机输出轴方向上实现由Y轴电机外壁承受负载的压力，而Y轴电机输出轴仅仅克服轴向转动的阻力，完全避免了电机轴在长期使用中由于受自重或负载导致其弯折变形或损坏的可能性，延长了电机的使用寿命。
进一步地，Z轴驱动包括Z轴电机，Z轴电机的输出轴为航向轴，航向轴的一端固接ZY连接臂的一端；ZY连接臂的另一端固接Y轴驱动，Y轴电机的输出轴为横滚轴，横滚轴的一端固接YX连接臂的中部；YX连接臂的一端固接X轴驱动，X轴驱动包括X轴电机，YX连接臂的另一端、X轴电机的输出轴分别固接摄像装置。
进一步地，固定座与Z轴驱动之间安装有控制器，控制器包括主控板。
进一步地，摄像装置包括保护罩及设于保护罩内的相机、电源及惯性测量装置。
进一步地，固定座包括顶面和底面，顶面包括至少一条筋板，顶面开有减重孔或凹槽；固定座的四个角分别具有一个固定端。
进一步地，Z轴驱动还包括航向轴轴承，航向轴穿过航向轴轴承并与航向轴轴承连接。
进一步地，航向轴旁设有航向轴躲线器。
进一步地，Y轴电机背面设有电机驱动板。
进一步地，YX连接臂呈U形，包括两个伸出臂和一个横臂，横臂与Y轴驱动固定连接，一个伸出臂用于连接X轴驱动，另一个伸出臂连接摄像装置；摄像装置设于两个伸出臂之间。
本发明的有益效果为：本发明的无人飞行器机载云台完全避免了电机轴在长期使用中由于受自重或负载导致其弯折变形或损坏的可能性，延长了电机的使用寿命，且其结构更简单，易加工，成本更低；并且可以实现云台多自由度的重心的快速调节，节约了调整重心的时间。
附图说明
图1为无人飞行器机载云台的一种立体图。
图2为无人飞行器机载云台的另一种立体图。
图3为无人飞行器机载云台的主视图。
图4为图3中A处的放大图。
图5为图3中B处的放大图。
图中，
1、固定座；2、控制器；20、主控板；21、主控盖；3、Z轴驱动；30、Z轴电机；300、航向轴；301、航向轴躲线器；302、航向轴轴承；303、滑环转子；304、滑环罩；305、滑环定子；4、ZY连接臂；5、Y轴驱动；50、Y轴电机；500、横滚轴；501、轴套；502、螺钉；51、壳体；52、电机驱动板；53、后盖；54、横滚轴轴承；6、YX连接臂；7、X轴驱动；8、摄像装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明。
如图1、2所示的无人飞行器机载云台，包括固定座1和控制器2，固定座1用于与无人飞行器的机架固定，固定座1通过紧固装置连接Z轴驱动3，固定座1与Z轴驱动3之间安装有控制器2，控制器2包括主控板20；Z轴驱动3包括Z轴电机30，Z轴电机30的输出轴为航向轴300，航向轴300下端固接ZY连接臂4的一端，ZY连接臂4可随Z轴电机30输出轴的旋转而旋转；ZY连接臂4的另一端固接Y轴驱动5，Y轴驱动5包括Y轴电机50，Y轴电机50的输出轴为横滚轴500，横滚轴500的一端固接YX连接臂6的中部，YX连接臂6可随Y轴电机50的旋转而旋转；YX连接臂6的一端固接X轴驱动7，X轴驱动7包括X轴电机，X轴电机的输出轴后端固接摄像装置8，摄像装置8包括保护罩及设于保护罩内的相机、电源及惯性测量装置。
本实施例的固定座1近似“H”形，包括顶面和底面，顶面包括至少一条筋板，用于固定座1的结构强化，同时顶面具有用于固定座1的减重多个减重孔或者凹槽；固定座1的四个角分别具有一个固定端，用于将固定座1与无人飞行器机架固定为一整体。
为了更稳定地固定摄像装置8，YX连接臂6呈U形，包括两个伸出臂和一个横臂，横臂用于与Y轴驱动5固定连接，一个伸出臂用于可滑动连接X轴驱动7，另一个伸出臂用于滑动连接摄像装置8，摄像装置8设于两个伸出臂之间。
本实施例中，控制器2包括用于控制整个机载云台进行多角度拍摄的主控板20及设于主控板外部的主控盖21；Z轴驱动3还包括航向轴躲线器301、航向轴轴承302、滑环转子303、滑环罩304、滑环定子305，航向轴躲线器301设于航向轴300的旁侧，航向轴300穿过航向轴轴承302并与航向轴轴承302固定连接；Y轴驱动5包括壳体51、设于Y轴电机50背面的电机驱动板52、后盖53、横滚轴轴承54，电机驱动板52的背面安装有后盖53。
如图5所示，本发明最主要的发明点在于：YX连接臂6包括轴套501、壳体51、螺钉502。Y轴电机50的输出轴，也就是横滚轴500，***轴套501内并与轴套501固定连接，轴套501通过螺钉502与壳体51固定连接，壳体51与Y轴电机50外壁之间嵌有横滚轴轴承54。在横滚轴500转动时，带动轴套501、壳体51及负载转动，而壳体51和负载在径向上的压力通过横滚轴轴承传至Y轴电机50外壁。
本发明的无人飞行器机载云台创新地通过轴套501、壳体51及螺钉502的设定位置和连接关系，保护了横滚轴500不受负载在径向上的压力，而将负载的压力通过壳体51传递至Y轴电机50外壁承担，电机输出轴完全避免了电机轴在长期使用中由于受自重或负载导致其弯折变形或损坏的可能性，延长了电机的使用寿命。
上述的负载主要包括X轴驱动、摄像装置等的重量带来的径向上的压力。
本实施例中，固定座1安装在无人飞行器的机架的下侧，Z轴驱动3可控制其下侧的部分在与Z轴方向垂直的平面上可实现0°至360°的旋转，Y轴驱动5可控制其右侧的部分在与Y轴方向垂直的平面上实现0°至360°的旋转，X轴驱动7可控制摄像装置8在与X轴方向垂直的平面上实现0°至360°的旋转。X、Y、Z轴电机30的输出轴互相垂直，因此，本发明的无人飞行器机载云台可实现全方位、多角度、无死角拍摄，并且调节速度快。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.无人飞行器机载云台，包括固定座(1)和控制器(2)，固定座上安装有Z轴驱动(3),Z轴驱动通过ZY连接臂(4)与Y轴驱动(5)连接，Y轴驱动通过YX连接臂(6)与X轴驱动(7)连接，X轴驱动固接摄像装置(8)；其特征在于：YX连接臂包括轴套(501)、壳体(51)、螺钉(502)、横滚轴轴承(54)，Y轴驱动包括Y轴电机(50)，Y轴电机的输出轴***轴套内、与轴套固定连接，轴套通过螺钉与壳体固定连接，壳体与Y轴电机外壁之间嵌有横滚轴轴承。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：Z轴驱动包括Z轴电机(30)，Z轴电机的输出轴为航向轴(300)，航向轴的一端固接ZY连接臂的一端；ZY连接臂的另一端固接Y轴驱动，Y轴电机的输出轴为横滚轴(500)，横滚轴的一端固接YX连接臂的中部；YX连接臂的一端固接X轴驱动，X轴驱动包括X轴电机，YX连接臂的另一端、X轴电机的输出轴分别固接摄像装置。
3.根据权利要求1或2所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：固定座与Z轴驱动之间安装有控制器，控制器包括主控板(20)。
4.根据权利要求1或2所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：摄像装置包括保护罩及设于保护罩内的相机、电源及惯性测量装置。
5.根据权利要求1或2所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：固定座包括顶面和底面，顶面包括至少一条筋板，顶面开有减重孔或凹槽；固定座的四个角分别具有一个固定端。
6.根据权利要求2所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：Z轴驱动还包括航向轴轴承(302)，航向轴穿过航向轴轴承并与航向轴轴承连接。
7.根据权利要求2或6所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：航向轴旁设有航向轴躲线器(301)。
8.根据权利要求2或6所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：Y轴电机背面设有电机驱动板(52)。
9.根据权利要求2所述的无人飞行器机载云台，其特征在于：YX连接臂呈U形，包括两个伸出臂和一个横臂，横臂与Y轴驱动固定连接，一个伸出臂用于连接X轴驱动，另一个伸出臂连接摄像装置；摄像装置设于两个伸出臂之间。
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