CN106494634B - 用于无人机的摄像机架 - Google Patents
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Abstract
一种用于无人机的摄像机架，它包含横轴(1)、竖轴(2)、环形连接架(3)、控制盒(4)、摄像支架(5)、第一电机(6)、第二电机(7)和第三电机(8)，所述竖轴(2)的上端与摄像支架(5)连接，所述第三电机(8)用于调节竖轴(2)的转动；所述横轴(1)与竖轴(2)铰接，第一电机(6)用于调节横轴(1)绕着铰接处的转动；所述横轴(1)与环形连接架(3)转动连接；所述第二电机(7)用于调节横轴(1)绕着横轴(1)自身长度方向的转动；所述摄像支架(5)上设有第二传感器(12)；所述第二传感器(12)与控制盒(4)信号连接，所述第一电机(6)、第二电机(7)和第三电机(8)均与控制盒(4)电连接；与现有技术相比，本发明具有可保持摄像机水平位置和朝向不动及使用便利性较好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像机架，特别是一种用于无人机的摄像机架。
背景技术
目前，随着无人机的普及，人们使用无人机进行拍摄也越来越流行，但现有技术的摄像机架在无人机上使用时，摄像机会随着无人机的摇摆而摇摆，转向而转向，无法满足人们的拍摄需求。
发明内容
本发明针对以上问题提供一种可保持摄像机水平位置和朝向不动及使用便利性较好的用于无人机的摄像机架。
本发明解决以上问题所用的技术方案是：提供一种具有以下结构的用于无人机的摄像机架，它包含横轴、竖轴、环形连接架、控制盒、摄像支架、第一电机、第二电机和第三电机，所述竖轴的上端与摄像支架连接，所述第三电机用于调节竖轴的转动角度；所述横轴与竖轴铰接，第一电机用于调节横轴绕着铰接处的转动；所述横轴与环形连接架转动连接，环形连接架与无人机连接；所述第二电机用于调节横轴绕着横轴自身长度方向的转动；所述摄像支架上设有第二传感器；所述第二传感器与控制盒信号连接，所述第一电机、第二电机和第三电机均与控制盒电连接。
采用以上结构后，与现有技术相比，本发明在使用过程中，第二传感器将会将横轴和竖轴转动角度的实时位置信息传输到控制盒，控制盒根据位置信息通过第一电机、第二电机和第三电机实时调整摄像支架的位置以消除无人机飞行时的倾角对摄像支架的影响，以便摄像支架保持在初始状态，从而实现无人机在飞行的过程中，无论是左右、前后或旋转的动作如何变化，第一电机、第二电机和第三电机均能消除无人机飞行过程中带来的XYZ轴方向的角度变化，保持摄像支架XYZ轴平衡，从而保证摄像机的水平位置和朝向不变，无人机也不会遮挡到摄像支架上的摄像机，不需要人工去实时调整，使用较便利。因此本发明具有可保持摄像机水平位置和朝向不动及使用便利性较好的特点。
作为改进，所述竖轴上设有径向的第一通孔，所述第一电机固定在第一通孔内，且第一电机的输出轴与横轴传动连接，第二电机固定在横轴的一端或环形连接架上；则这样设置后，使得重心能位于手持杆的延长线上，便于使用者可保持长时间的拍摄工作，且平衡性较好，利于保持摄像机的稳定性。
作为进一步改进，所述横轴的另一端设有与第二电机相对的配重块，配重块用于保持横轴的平衡；则这样设置后，横轴的平衡性更好，且第二电机工作时的负重也就较小，有利于降低能耗，缩小电机体积，便于无人机长时间拍摄使用，从而降低成本，并延长无人机的续航时间。
作为进一步改进，所述摄像支架的上端设有平台，所述平台的底部设有第一传感器，第一传感器用于感应环形连接架的位置信息；所述第一传感器与控制盒信号连接；则这样设置后，第一传感器实时的将环形连接架的位置信息反馈到控制盒，以便给控制盒提供的无人机飞行姿态的信息的同时，也给竖轴和横轴的调整提高更加准确的参考信息，使得调整更加及时，从而使得摄像支架的稳定性进一步提高，保证拍摄效果。
作为进一步改进，所述横轴上设有径向的第二通孔，所述竖轴的中部位于第二通孔中，所述第一通孔一侧的孔壁上设有通孔，所述第一电机的输出轴穿过通孔与第二通孔一侧的孔壁连接，第二通孔另一侧的孔壁与竖轴铰接，且第二通孔另一侧的孔壁与竖轴铰接的铰接轴轴线与第一电机输出轴的轴线在同一直线上；则这样设置后，可将整体的体积缩到相对较小，电机输出轴直接作用到横轴上，零部件也相对较少，在缩小体积的同时减少整体的质量，以便使用者长时间连续工作，也便于携带。
作为再进一步改进，所述第三电机固定在摄像支架上，第三电机的输出轴与竖轴的上端连接；则这样设置后，使得重心相对靠下，便于无人机连续工作的时间更长。
作为再进一步改进，所述第二电机的输出轴与环形连接架连接，且第二电机输出轴的轴线与环形连接架绕着横轴转动的轴线重合；则这样设置后，可将整体的体积缩到更小，电机输出轴直接作用到环形连接架上，零部件也更少，在缩小体积的同时减少整体的质量，以进一步延长无人机的飞行时长，也更便于携带。
作为更进一步改进，所述竖轴下端设有第四电机，所述第四电机下端也设有摄像支架和平台，第四电机的输出轴与竖轴的下端连接，且位于竖轴下端的摄像支架上设有第三传感器，第三传感器用于感应横轴的水平位置和竖轴转动角度；则这样设置后，使得下方还有一个摄像机工位，进而可满足不同的拍摄需求；而第三传感器设置后，使得控制盒对横轴和竖轴的调整更加及时和准确，使得摄像支架的稳定性更好，拍摄效果也就进一步提高。
作为优选，所述横轴和竖轴任一或均为U字型结构。
附图说明
图1为本发明用于无人机的摄像机架的结构示意图。
图2为本发明用于无人机的摄像机架的立体图。
图3为本发明用于无人机的摄像机架的使用状态。
如图所示：1、横轴，2、竖轴，3、环形连接架，4、控制盒，5、摄像支架，6、第一电机，7、第二电机，8、第三电机，9、第一通孔，10、配重块，11、第一传感器，12、第二传感器，13、第二通孔，14、平台，15、第三位置感应器，16、第四电机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步描述。
实施例一
如图1、图2和图3所示，一种用于无人机的摄像机架，它包含横轴1、竖轴2、环形连接架3、控制盒4、摄像支架5、第一电机6、第二电机7和第三电机8，所述竖轴2的上端通过第三电机8与摄像支架5连接，第三电机8用于调节摄像支架5的转动角度，第三电机8的输出轴与摄像支架5连接，第三电机8输出轴的轴线与摄像支架5转动时的轴线在同一直线上，且竖轴2上设有径向的第一通孔9；所述横轴1与竖轴2铰接，所述第一电机6固定在第一通孔9内，且第一电机6的输出轴与横轴1传动连接，第一电机6用于调节竖轴2的转动角度；所述横轴1位于环形连接架3内，且横轴1的两端与环形连接架3转动连接，环形连接架3绕横轴1转动的轴线与环形连接架3的直径重合；所述第二电机7固定在横轴1的一端，横轴1的另一端设有与第二电机7相对的配重块10，配重块10用于保持横轴1的平衡，且第二电机7的输出轴与环形连接架3传动连接，第二电机7用于调节横轴1的转动角度；所述摄像支架5设有第二传感器12，第二传感器12用于感应横轴1的水平位置和竖轴2转动角度；所述控制盒4位于摄像支架5上，所述第二传感器12与控制盒4信号连接，所述第一电机6、第二电机7和第三电机8均与控制盒4电连接。
所述摄像支架5的上端设有平台14，所述平台14的底部设有第一传感器11，第一传感器11用于感应环形连接架3的位置信息；所述第一传感器11与控制盒4信号连接。
所述横轴1上设有径向的第二通孔13，所述竖轴2的中部位于第二通孔13中，所述第一通孔9一侧的孔壁上设有通孔，所述第一电机6的输出轴穿过通孔与第二通孔13一侧的孔壁连接，第二通孔13另一侧的孔壁与竖轴2铰接，且第二通孔13另一侧的孔壁与竖轴2铰接的铰接轴轴线与第一电机9输出轴的轴线在同一直线上。
所述第二电机7的输出轴与环形连接架3连接，且第二电机7输出轴的轴线与环形连接架3绕着横轴1转动的轴线重合。
所述竖轴2的下端设有第四电机15，所述第四电机15下端也设有摄像支架5和平台14，第四电机15的输出轴与竖轴2的下端连接，且位于竖轴2下端的摄像支架5上设有第三传感器16，第三传感器16用于感应横轴1的水平位置和竖轴2转动角度；第三传感器16与控制盒4信号连接。
实施例二
一种用于无人机的摄像机架，它包含横轴1、竖轴2、环形连接架3、控制盒4、摄像支架5、第一电机6、第二电机7和第三电机8，所述竖轴2的上端与摄像支架5转动连接，第三电机8位于摄像支架5上，第三电机8的输出轴与竖轴2的上端连接，第三电机8的输出轴的轴线与摄像支架5转动的轴线在同一直线上，且竖轴2上设有径向的第一通孔9；所述横轴1与竖轴2铰接，所述第一电机6固定在第一通孔9内，且第一电机6的输出轴与横轴1传动连接，第一电机6用于调节竖轴2的转动角度；所述横轴1位于环形连接架3内，且横轴1的两端与环形连接架3转动连接，环形连接架3绕横轴1转动的轴线与环形连接架3的直径重合；所述第二电机7固定在环形连接架3上，横轴1的另一端设有与第二电机7相对的配重块10，配重块10用于保持横轴1的平衡，第二电机7用于调节横轴1的转动角度；所述摄像支架5设有第二传感器12，第二传感器12用于感应横轴1和竖轴2转动角度；所述控制盒4位于摄像支架5上，所述第二传感器12与控制盒4信号连接，所述第一电机6、第二电机7和第三电机8均与控制盒4电连接。
所述摄像支架5的上端设有平台14，所述平台14的底部设有第一传感器11，第一传感器11用于感应环形连接架3的位置信息；所述第一传感器11与控制盒4信号连接。
所述横轴1上设有径向的第二通孔13，所述竖轴2的中部位于第二通孔13中，所述第一通孔9一侧的孔壁上设有通孔，所述第一电机6的输出轴穿过通孔与第二通孔13一侧的孔壁连接，第二通孔13另一侧的孔壁与竖轴2铰接，且第二通孔13另一侧的孔壁与竖轴2铰接的铰接轴轴线与第一电机9输出轴的轴线在同一直线上。
所述第三电机8固定在摄像支架5上，第三电机8的输出轴与竖轴2的上端连接。
所述第二电机7的输出轴与横轴1连接，且第二电机7输出轴的轴线与环形连接架3绕着横轴1转动的轴线重合。
实施例三
控制盒4位于无人机内，与无人机的控制***合并，第一传感器11和第二传感器12以及第一电机6、第二电机7和第三电机8直接与无人机的控制***连接。其余均与实施例一结构相同。
实施例四
第一电机6、第二电机7和第三电机8可均为智能型电机，均自带内置的控制盒，则第一传感器11和第二传感器12均将信号直接传送到对应的电机上即可。其余均与实施例一结构相同。
实施例五
所述竖轴2为U字型结构。U字型结构的上端(开口端)与横轴1的中部铰接，第一电机6位于U字型结构内，U字型结构的下端通过第三电机8与摄像支架5的上端转动连接。其余均与实施例一结构相同。
实施例六
所述横轴1为U字型结构。U字型结构的开口端与竖轴2铰接，第一电机6位于U字型结构内，U字型结构的另一端通过第二电机7与环形连接架3转动连接。其余均与实施例一结构相同。
实施例七
所述横轴1为U字型结构。所述竖轴2为U字型结构。横轴1的开口端与竖轴2的开口端铰接，横轴1的U字型结构的另一端通过第二电机7与环形连接架3转动连接，竖轴2的U字型结构的下端通过第三电机8与摄像支架5的上端转动连接。其余均与实施例一结构相同。
使用时，通过环形连接架3固定到无人机的中心孔中，平台14分别位于无人机的上方后下方，再将摄像机固定在平台14上即可。(上述的传动连接也可以是齿轮传动连接，如横轴与竖轴的铰接轴上设置齿轮，而电机的输出轴上设置驱动齿轮，该驱动齿轮与铰接轴上的齿轮啮合)
以上实施例仅为本发明的较佳实施例(当然根据实际需求，也只在竖轴的上方或下方单独设置摄像支架和平台)，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。
Claims (9)
1.一种用于无人机的摄像机架，其特征在于：它包含横轴(1)、竖轴(2)、环形连接架(3)、控制盒(4)、摄像支架(5)、第一电机(6)、第二电机(7)和第三电机(8)，所述竖轴(2)的上端与摄像支架(5)连接，所述第三电机(8)用于调节竖轴(2)的转动；所述横轴(1)与竖轴(2)铰接，第一电机(6)用于调节横轴(1)绕着铰接处的转动；所述横轴(1)与环形连接架(3)转动连接，环形连接架(3)与无人机连接；所述第二电机(7)用于调节横轴(1)绕着横轴(1)自身长度方向的转动；所述摄像支架(5)上设有第二传感器(12)；所述第二传感器(12)与控制盒(4)信号连接，所述第一电机(6)、第二电机(7)和第三电机(8)均与控制盒(4)电连接；所述竖轴(2)上设有径向的第一通孔(9)，所述第一电机(6)固定在第一通孔(9)内，且第一电机(6)的输出轴与横轴(1)传动连接，第二电机(7)固定在横轴(1)的一端或环形连接架(3)上。
2.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述横轴(1)的另一端设有与第二电机(7)相对的配重块(10)，配重块(10)用于保持横轴(1)的平衡。
3.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述摄像支架(5)的上端设有平台(14)，所述平台(14)的底部设有第一传感器(11)，第一传感器(11)用于感应环形连接架(3)的位置信息；所述第一传感器(11)与控制盒(4)信号连接。
4.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述横轴(1)上设有径向的第二通孔(13)，所述竖轴(2)的中部位于第二通孔(13)中，所述第一通孔(9)一侧的孔壁上设有通孔，所述第一电机(6)的输出轴穿过通孔与第二通孔(13)一侧的孔壁连接，第二通孔(13)另一侧的孔壁与竖轴(2)铰接，且第二通孔(13)另一侧的孔壁与竖轴(2)铰接的铰接轴轴线与第一电机(6)输出轴的轴线在同一直线上。
5.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述第三电机(8)固定在摄像支架(5)上，第三电机(8)的输出轴与竖轴(2)的上端连接。
6.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述第二电机(7)的输出轴与环形连接架(3)连接，且第二电机(7)输出轴的轴线与环形连接架(3)绕着横轴(1)转动的轴线重合。
7.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述竖轴(2)的下端设有第四电机(15)，所述第四电机(15)下端也设有摄像支架(5)和平台(14)，第四电机(15)的输出轴与竖轴(2)的下端连接，且位于竖轴(2)下端的摄像支架(5)上设有第三传感器(16)，第三传感器(16)用于感应横轴(1)的水平位置和竖轴(2)转动角度。
8.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述控制盒(4)位于横轴(1)、竖轴(2)、环形连接架(3)或摄像支架(5)任一上。
9.根据权利要求1所述的用于无人机的摄像机架，其特征在于：所述横轴(1)和竖轴(2)任一或均为U字型结构。
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