CN109383775A - 无人机专用摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机专用摄像装置，涉及四轴飞行器，用于解决一方面，拍摄装置不能调节角度，在地形测绘的时候，取景角度受限，另一方面，拍摄的时候，拍摄装置振动会导致镜头的对焦抖动，影响拍摄效果的问题。它包括飞行机架、云台模组，所述飞行机架包括悬臂结构、螺旋桨、定位结构，所述定位结构包括上定位板和下定位板，所述悬臂结构中心轴顶部连接上定位板，其中心轴底部连接下定位板，所述悬臂结构由第一悬臂和第二悬臂构成，所述第一悬臂和第二悬臂成十字形分布。通过云台锁臂内置有两组电机，调节拍摄角度；且利用相互配合的第一拉杆和第二拉杆，使摄像相机处于锁定状态，从而防止摄像相机的振动而导致的摄像相机对焦抖动。

Description

无人机专用摄像装置

技术领域

本发明涉及四轴飞行器，具体来说，是无人机专用摄像装置。

背景技术

采用载人直升机搭载人员和设备进行拍摄，风险大，费用高。近年来，开始出现利用小型无人机携带设备进行拍摄，工作人员可以根据其回传的视频信息远程遥控云台进行拍摄。

专利文献201010609878.7公开了无人机机载的拍摄装置，具体地说是一种无人机机载航拍稳像云台，横梁安装在无人机的固定杆上，在横梁上设有中间开孔的第一平板；水平旋转驱动舵机安装在第一框架上、通过水平传动机构与第一平板连接，第一平板的反作用力驱动第一框架水平旋转，水平角度检测电位器可相对转动地由第一平板的中间开孔穿过、固接在第一框架上；第二框架通过其两侧的水平轴可转动地安装在第一框架上，一侧的水平轴通过垂直传动机构与安装在第一框架上的垂直旋转驱动舵机相连，另一侧的水平轴连接有垂直角度检测电位器；第二框架通过垂直旋转驱动舵机的驱动垂直旋转，且随第一框架水平旋转。本发明减震效果好，传动力矩大，转动速度平稳。

但是上述技术方案存在以下不足，一方面，拍摄装置不能调节角度，在地形测绘的时候，取景角度受限，另一方面，拍摄的时候，拍摄装置振动会导致镜头的对焦抖动，影响拍摄效果。

发明内容

本发明目的是旨在提供了一种便于调节拍摄角度，提高对焦的无人机专用摄像装置。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

无人机专用摄像装置，包括飞行机架、云台模组，所述飞行机架包括悬臂结构、螺旋桨、定位结构，所述定位结构包括上定位板和下定位板，所述悬臂结构中心轴顶部连接上定位板，其中心轴底部连接下定位板，所述悬臂结构由第一悬臂和第二悬臂构成，所述第一悬臂和第二悬臂成十字形分布，所述第一悬臂远离定位结构两端分别设置螺旋桨，所述第二悬臂远离定位结构两端分别设置螺旋桨。

采用上述技术方案，通过定位结构完成悬臂结构和云台模组的组合安装，提高了整体的稳固性。需要指出的是，本技术方案中的悬臂结构采用四轴，四轴就是“轴距”，用于表达机架的尺寸大小。轴距是指对角线两个螺旋桨中心的距离，单位通常是毫米(mm)。机架大小决定了螺旋桨的大小，从而决定了机架的负载能力(能携带多大的摄影设备上天)。

进一步限定，所述云台模组包括云台支架、云台锁臂、摄像相机，所述云台支架对称设置于定位结构两侧，所述定位结构底部设有用于连接摄像相机的云台锁臂，所述云台锁臂包括横向支架、第一支耳、竖向支架、第一驱动转轴、第一拉杆、第二驱动转轴、第二拉杆、翻折支架、相机安装板，所述横向支架左右两端分别连接云台支架，所述横向支架通过第一支耳连接竖向支架，所述竖向支架左侧连接第一驱动转轴，所述第一拉杆上端连接横向支架，其下端连接第一驱动转轴，所述竖向支架右侧连接第二驱动转轴，所述第二拉杆上端连接第二驱动转轴，其下端连接翻折支架，所述翻折支架一端连接竖向支架，其另一端连接相机安装板，所述相机安装板上设置摄像相机。

云台锁臂内置有两组电机，分别控制第一驱动转轴和第二驱动转轴，第一驱动转轴负责控制摄像相机的左右摇动，左右摇动的时候，利用第一拉杆使摄像相机处于锁定状态，从而防止摄像相机的振动而导致的摄像相机对焦抖动；同样的，第二驱动转轴负责控制摄像相机的上下摆动，上下摆动的时候，利用第一拉杆使摄像相机处于锁定状态，从而防止摄像相机的振动而导致的摄像相机对焦抖动。

进一步限定，所述竖向支架为几字形，所述竖向支架两侧设有驱动转轴安装盒，所述驱动转轴安装盒包括驱动转轴安装盒盖和驱动转轴安装盒底，所述驱动转轴安装盒盖上下端设有用于固定的第一U形缺口，所述驱动转轴安装盒盖表面设有第一滑动盖板，所述第一滑动盖板内部设有用于连接驱动转轴安装盒盖和驱动转轴右安装盒底的第一连接轴。

进一步限定，所述第一驱动转轴外侧设有第一调节板，所述第一调节板上设有6～14个第一调节孔。

优选的，所述第一调节孔和第一调节孔两两相距20mm。

优选的，所述第一驱动转轴外侧设有限位环，所述限位环设置于驱动转轴安装盒和第一调节板之间。

进一步限定，所述第二驱动转轴外侧设有第二调节板，所述第二调节板上设有6～14个第二调节孔。

优选的，所述第二调节孔和第二调节孔两两相距20mm。

优选的，所述第二驱动转轴外侧设有限位环，所述限位环设置于驱动转轴安装盒和第二调节板之间。

进一步限定，所述相机安装板包括前安装板、后安装板、用于锁定前安装板和后安装板的锁定插销，所述前安装板和后安装板卡合在一起形成相机容纳腔。

本发明相比现有技术，通过云台锁臂内置有两组电机，调节拍摄角度；且利用相互配合的第一拉杆和第二拉杆，使摄像相机处于锁定状态，从而防止摄像相机的振动而导致的摄像相机对焦抖动。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明无人机专用摄像装置立体图；

图2为本发明无人机专用摄像装置正视图；

图3为本发明无人机专用摄像装置仰视图；

图4为本发明云台模组部分示意图；

图5为本发明四轴无人机飞行原理；

主要元件符号说明如下：

悬臂结构1，螺旋桨2，定位结构3，上定位板4，下定位板5，第一悬臂6，第二悬臂7，云台支架8，摄像相机9，横向支架10，第一支耳11，竖向支架12，第一驱动转轴13，第一拉杆14，第二驱动转轴15，第二拉杆16，翻折支架17，相机安装板18，驱动转轴安装盒盖19，驱动转轴安装盒底20，第一滑动盖板21，第一调节板22，限位环23，第二调节板24，前安装板25，后安装板26，锁定插销27。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一，

如图1，图2，图3，图4所示，无人机专用摄像装置，包括飞行机架、云台模组，飞行机架包括悬臂结构1、螺旋桨2、定位结构3，定位结构3包括上定位板4和下定位板5，悬臂结构1中心轴顶部连接上定位板4，其中心轴底部连接下定位板5，悬臂结构1由第一悬臂6和第二悬臂7构成，第一悬臂6和第二悬臂7成十字形分布，第一悬臂6远离定位结构3两端分别设置螺旋桨2，第二悬臂7远离定位结构3两端分别设置螺旋桨2。

云台模组包括云台支架8、云台锁臂、摄像相机9，云台支架8对称设置于定位结构3两侧，定位结构3底部设有用于连接摄像相机9的云台锁臂，云台锁臂包括横向支架10、第一支耳11、竖向支架12、第一驱动转轴13、第一拉杆14、第二驱动转轴15、第二拉杆16、翻折支架17、相机安装板18，横向支架10左右两端分别连接云台支架8，横向支架10通过第一支耳11连接竖向支架12，竖向支架12左侧连接第一驱动转轴13，第一拉杆14上端连接横向支架10，其下端连接第一驱动转轴13，竖向支架12右侧连接第二驱动转轴15，第二拉杆16上端连接第二驱动转轴15，其下端连接翻折支架17，翻折支架17一端连接竖向支架12，其另一端连接相机安装板18，相机安装板18上设置摄像相机9。

实施例二，

如图1，图2，图3，图4所示，无人机专用摄像装置，包括飞行机架、云台模组，飞行机架包括悬臂结构1、螺旋桨2、定位结构3，定位结构3包括上定位板4和下定位板5，悬臂结构1中心轴顶部连接上定位板4，其中心轴底部连接下定位板5，悬臂结构1由第一悬臂6和第二悬臂7构成，第一悬臂6和第二悬臂7成十字形分布，第一悬臂6远离定位结构3两端分别设置螺旋桨2，第二悬臂7远离定位结构3两端分别设置螺旋桨2。

云台模组包括云台支架8、云台锁臂、摄像相机9，云台支架8对称设置于定位结构3两侧，定位结构3底部设有用于连接摄像相机9的云台锁臂，云台锁臂包括横向支架10、第一支耳11、竖向支架12、第一驱动转轴13、第一拉杆14、第二驱动转轴15、第二拉杆16、翻折支架17、相机安装板18，横向支架10左右两端分别连接云台支架8，横向支架10通过第一支耳11连接竖向支架12，竖向支架12左侧连接第一驱动转轴13，第一拉杆14上端连接横向支架10，其下端连接第一驱动转轴13，竖向支架12右侧连接第二驱动转轴15，第二拉杆16上端连接第二驱动转轴15，其下端连接翻折支架17，翻折支架17一端连接竖向支架12，其另一端连接相机安装板18，相机安装板18上设置摄像相机9。

竖向支架12为几字形，竖向支架12两侧设有驱动转轴安装盒，驱动转轴安装盒包括驱动转轴安装盒盖19和驱动转轴安装盒底20，驱动转轴安装盒盖19上下端设有用于固定的第一U形缺口，驱动转轴安装盒盖19表面设有第一滑动盖板21，第一滑动盖板21内部设有用于连接驱动转轴安装盒盖19和驱动转轴右安装盒底20的第一连接轴(图示未画出)。

第一驱动转轴13外侧设有第一调节板22，第一调节板22上设有14个第一调节孔。

第一调节孔和第一调节孔两两相距20mm。

第一驱动转轴13外侧设有限位环23，限位环23设置于驱动转轴安装盒和第一调节板22之间。

第二驱动转轴15外侧设有第二调节板24，第二调节板24上设有14个第二调节孔。

第二调节孔和第二调节孔两两相距20mm。

第二驱动转轴15外侧设有限位环23，限位环23设置于驱动转轴安装盒和第二调节板24之间。

相机安装板18包括前安装板25、后安装板26、用于锁定前安装板25和后安装板26的锁定插销27，前安装板25和后安装板26卡合在一起形成相机容纳腔。

实施例一和实施例二的区别在于，相对实施例一来说，实施例二中，增加限位环，防止利用第一拉杆或第二拉杆使摄像相机处于锁定状态的时候，对应的，第一调节板或第二调节板发生脱轨现象。

云台锁臂左右摇动角度	左+25°	右+25°
			云台锁臂上下摆动角度	俯+100°	仰-100°
云台锁臂最大工作电流	静态：760mA	动态：920mA

如图5所示，四轴无人机飞行原理如下，

A.右转飞行：前后两组转右摩打的转力(由逆时针转向摩打产生)大于转左摩打转力(由顺时针转向摩打产生)，即可令机身便会右转；当中的运作原理是，当逆时针摩打的转速上升、顺时针摩打的转速下降时，逆时针旋翼对机身的反扭矩(Anti-torque)大于顺时针旋翼对机身的反扭矩，那么机身便在反扭矩的力学下顺时针转动。

B.向前直行：当两个顺时针摩打的转力一致时，无人机机体便会上升。当其中一组摩打逆时针转向的动力大于另一组时，会把机体推向力量较弱的一方，实现直线飞行。

C.向左平移：原理跟向前一样，只是方向之别。

D.半空悬停：四组摩打以定速转动来对抗地心吸力，实现半空悬停效果。

以上对本发明提供的无人机专用摄像装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.无人机专用摄像装置，其特征在于：包括飞行机架、云台模组，所述飞行机架包括悬臂结构、螺旋桨、定位结构，所述定位结构包括上定位板和下定位板，所述悬臂结构中心轴顶部连接上定位板，其中心轴底部连接下定位板，所述悬臂结构由第一悬臂和第二悬臂构成，所述第一悬臂和第二悬臂成十字形分布，所述第一悬臂远离定位结构两端分别设置螺旋桨，所述第二悬臂远离定位结构两端分别设置螺旋桨。

2.根据权利要求1所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述云台模组包括云台支架、云台锁臂、摄像相机，所述云台支架对称设置于定位结构两侧，所述定位结构底部设有用于连接摄像相机的云台锁臂，所述云台锁臂包括横向支架、第一支耳、竖向支架、第一驱动转轴、第一拉杆、第二驱动转轴、第二拉杆、翻折支架、相机安装板，所述横向支架左右两端分别连接云台支架，所述横向支架通过第一支耳连接竖向支架，所述竖向支架左侧连接第一驱动转轴，所述第一拉杆上端连接横向支架，其下端连接第一驱动转轴，所述竖向支架右侧连接第二驱动转轴，所述第二拉杆上端连接第二驱动转轴，其下端连接翻折支架，所述翻折支架一端连接竖向支架，其另一端连接相机安装板，所述相机安装板上设置摄像相机。

3.根据权利要求1或2所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述竖向支架为几字形，所述竖向支架两侧设有驱动转轴安装盒，所述驱动转轴安装盒包括驱动转轴安装盒盖和驱动转轴安装盒底，所述驱动转轴安装盒盖上下端设有用于固定的第一U形缺口，所述驱动转轴安装盒盖表面设有第一滑动盖板，所述第一滑动盖板内部设有用于连接驱动转轴安装盒盖和驱动转轴右安装盒底的第一连接轴。

4.根据权利要求3所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述第一驱动转轴外侧设有第一调节板，所述第一调节板上设有6～14个第一调节孔。

5.根据权利要求4所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述第一调节孔和第一调节孔两两相距20mm。

6.根据权利要求5所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述第一驱动转轴外侧设有限位环，所述限位环设置于驱动转轴安装盒和第一调节板之间。

7.根据权利要求6所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述第二驱动转轴外侧设有第二调节板，所述第二调节板上设有6～14个第二调节孔。

8.根据权利要求7所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述第二调节孔和第二调节孔两两相距20mm。

9.根据权利要求8所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述第二驱动转轴外侧设有限位环，所述限位环设置于驱动转轴安装盒和第二调节板之间。

10.根据权利要求9所述的无人机专用摄像装置，其特征在于：所述相机安装板包括前安装板、后安装板、用于锁定前安装板和后安装板的锁定插销，所述前安装板和后安装板卡合在一起形成相机容纳腔。