CN207809802U - 一种飞行器倾斜飞行自稳定云台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机技术领域，一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其中所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置和所述Z轴角度调整装置分别位于所述底座的X轴、Y轴和Z轴上，所述单片机分别与所述机身倾斜传感器以及所述伺服驱动装置电连接，所述伺服驱动装置分别与所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置以及所述Z轴角度调整装置电连接；所述云台还包括与单片机通讯连接的机身倾斜检测***，该机身倾斜检测***获取飞机倾斜飞行状态后，向伺服驱动***输送稳定维持信号，进而控制调整装置使得所述飞行器维持切斜状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站技术领域，特别涉及一种无人机自稳定云台。
背景技术
无人驾驶飞机，简称无人机是一种处在迅速发展中的新概念飞行器，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测等功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。
现有无人机在实现影像实时传输时，通过在无人机的底部安装一个云台，红外图像获取***安装在云台的底座上。
在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术至少存在以下问题：在无人机飞行对变电设备及变电站周围环境进行定期巡线过程中，拍摄目标物的方位相对于底座会发生变化，致使无人机云台上的红外图像获取***对拍摄目标物进行拍摄时，拍摄照片质量差，加大了照片后期处理的复杂度，导致无法快捷地获取到变电设备及变电站周围环境的实时数据。
另外，在定期巡线过程中的一些特殊情况下，无人机飞行器需保持倾斜状态，现有技术中的无人机技术无法实现此要求。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，本平台可使得无人机飞行器在变电设备及变电站周围环境定期巡线过程中的特殊状态下保持倾斜自稳定状态。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，包括安装在无人机底部的底座、位于所述底座上的红外图像获取***，所述云台还包括探测拍摄目标物的方位的机身倾斜传感器、X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置、Z轴角度调整装置、根据所述机身倾斜传感器探测的数据确定所述底座的X轴、Y轴和Z轴的调整角度的单片机以及伺服驱动装置，所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置和所述Z轴角度调整装置分别位于所述底座的X轴、Y轴和Z轴上，所述单片机分别与所述机身倾斜传感器以及所述伺服驱动装置电连接，所述伺服驱动装置分别与所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置以及所述Z轴角度调整装置电连接；
所述云台还包括与单片机通讯连接的机身倾斜检测***，该机身倾斜检测***获取飞机倾斜飞行状态后，向伺服驱动***输送稳定维持信号，进而控制调整装置使得所述飞行器维持切斜状态。
作为优选的，所述机身倾斜检测***为陀螺仪。
作为优选的，所述机身倾斜检测***为角速传感器。
作为优选的，所述红外图像获取***为红外线图像获取设备。
作为优选的，所述X轴角度调整装置可转动120度角度；所述Y轴角度调整装置可转动120度角度；所述Z轴角度调整装置可转动360度角度。
作为优选的，所述机身倾斜传感器为三轴陀螺仪。
作为优选的，所述X轴角度调整装置和/或Y轴角度调整装置和/或Z 轴角度调整装置为空心杯电机。
作为优选的，所述云台还包括探测所述底座的姿态的机身倾斜传感器，所述机身倾斜传感器位于所述底座的中心处，所述机身倾斜传感器与所述单片机电连接。
本实用新型的有益效果是：
本云台通过增加机身倾斜检测***，使得云台状态通过机身倾斜检测***获取云台现有倾斜状态角度数据，在云台倾斜并使得摄像装置位于合适的拍摄角度后，机身倾斜检测***向单片机输送定位信号，单片机通过伺服驱动***控制X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置、Z轴角度调整装置等三个装置控制云台维持在切斜状态，以实现云台倾斜状态的稳定，从而使得在变电设备及变电站周围环境定期巡线过程中的特殊状态下，无人机可以保持倾斜自稳定状态，拍摄出高质量的检测图片，最终快捷地获取到变电设备及变电站周围环境的实时数据。
附图说明
图1为本实用新型飞行器倾斜飞行自稳定云台***连接示意图。
附图标记包括：
100-单片机，110-红外图像获取***，120-机身姿态检测***，130-机身倾斜传感器，200-伺服驱动***，210-X轴角度调整装置，220-Y轴角度调整装置，230-Z轴角度调整装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
参考图1，本实用新型实施例提供了一种无人机自稳定云台，包括底座、红外图像获取***110、机身姿态检测***120、单片机100、伺服驱动装置和X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220和Z轴角度调整装置230。该底座安装在无人机底部，该红外图像获取***110位于该底座上，该X轴角度调整装置210、该Y轴角度调整装置220和该Z轴角度调整装置230分别位于该底座的X轴、Y轴和Z轴上，该单片机100分别与该机身姿态检测***120以及该伺服驱动装置电连接，该伺服驱动装置分别与该X轴角度调整装置210、该Y轴角度调整装置220以及该Z轴角度调整装置230电连接。
本实施例中，本云台通过增加机身倾斜检测***130，使得云台状态通过机身倾斜检测***130获取云台现有倾斜状态角度数据，在云台倾斜并使得摄像装置位于合适的拍摄角度后，机身倾斜检测***130向单片机100输送定位信号，单片机100通过伺服驱动***200控制X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230等三个装置控制云台维持在切斜状态，以实现云台倾斜状态的稳定。
作为优选的，机身倾斜检测***130为陀螺仪。机身倾斜检测***130 为角速传感器。红外图像获取***110为红外图像获取***。机身倾斜传感器130为陀螺仪或者角度传感器。
本实施例无人机自稳定云台的工作原理是：机身姿态检测***120探测拍摄目标物的方位，单片机100根据该机身姿态检测***120探测的数据确定底座的X轴、Y轴和Z轴的调整角度，伺服驱动装置根据该单片机100确定的X轴、Y轴和Z轴的调整角度对应驱动该X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230，该X轴角度调整装置210、该Y 轴角度调整装置220、该Z轴角度调整装置230将底座的X轴、Y轴、Z轴调整成相应的角度。
在本实用新型的一个实施例中，该机身姿态检测***120位于该底座之临近该红外图像获取***110处。由于机身姿态检测***120与红外图像获取***110距离较近，因此机身姿态检测***120能从红外图像获取***110 的拍摄角度出发探测拍摄目标物的方位，使得X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230根据机身姿态检测***120的探测数据调整底座后，底座上的红外图像获取***110对拍摄目标物的拍摄效果更逼真。
在本实用新型的另一实施例中，该X轴角度调整装置210的调整幅度是 0～度。因此，无论拍摄目标物的方位在X轴方向上的任意位置，X轴角度调整装置210能确保底座的姿态与拍摄目标物的方位相适应。
在本实用新型的再一实施例中，该Y轴角度调整装置220的调整幅度是 0～度。因此，无论拍摄目标物的方位在Y轴方向上的任意位置，Y轴角度调整装置220能确保底座的姿态与拍摄目标物的方位相适应。
在本实用新型的又一实施例中，该Z轴角度调整装置230的调整幅度是 0～360度。因此，无论拍摄目标物的方位在Z轴方向上的任意位置，Z角度调整装置能确保底座的姿态与拍摄目标物的方位相适应。
进一步地，X轴角度调整装置210和/或Y轴角度调整装置220和/或Z 轴角度调整装置230为伺服电机。该伺服电机的直轴没有减速器的回差影响，精度高。该伺服电机优选为空心杯电机。该空心杯电机在不通电的情况下产生的磁阻小，对摄像装置的重心影响小。
在本实用新型的又一实施例中，该无人机自稳定云台还包括探测该底座的姿态的机身倾斜传感器130，该机身倾斜传感器130位于该底座的中心处，该机身倾斜传感器与该单片机100电连接。
本实施例无人机自稳定云台工作原理是：当启用机身姿态检测***120 时，单片机100根据机身姿态检测***120探测的拍摄目标物的方位确定底座的X轴、Y轴和Z轴的调整角度，当不启用机身姿态检测***120时，单片机100根据机身倾斜传感器130探测的底座的姿态数据确定底座的X轴调整角度、Y轴调整角度和Z轴调整角度，伺服驱动装置根据单片机100确定的X轴调整角度、Y轴调整角度和Z轴调整角度对应驱动X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230，X轴角度调整装置 210调整底座的X轴角度，Y轴角度调整装置220调整底座的Y轴角度，Z 轴角度调整装置230调整底座的Z轴角度。
由上述技术方案可知，当启用机身姿态检测***120时，本实施例通过机身姿态检测***120探测拍摄目标物的方位，伺服驱动装置驱动X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230将底座的X 轴、Y轴、Z轴调整成与拍摄目标物的方位相适应的角度，当不启用机身姿态检测***120时，本实施例通过机身倾斜传感器130探测底座的姿态，伺服驱动装置驱动X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230调整底座的X轴、Y轴、Z轴，以将底座调整成水平姿态，从而确保底座上的红外图像获取***110的拍摄质量，使得红外图像获取*** 110的拍摄数据准确，能提高后期处理的精度和效率。
需要说明的是，将该机身倾斜传感器130设置在底座的中心处，这样机身倾斜传感器130能更加准确的探测出底座的X轴、Y轴、Z轴姿态。
在本实用新型的一个实施例中，该机身倾斜传感器130为三轴陀螺仪。该三轴陀螺仪体积小、重量轻、探测的可靠性好。
进一步地，该机身倾斜传感器130为压电式陀螺仪。该压电式陀螺仪在探测时反应快、准确度高。可以理解地，该机身倾斜传感器130也可以为微机械陀螺仪或光纤陀螺仪或激光陀螺仪。
由上可知，本实施例无人机自稳定云台通过机身姿态检测***120探测拍摄目标物的方位，伺服驱动装置驱动X轴角度调整装置210、Y轴角度调整装置220、Z轴角度调整装置230将底座的X轴、Y轴、Z轴调整成与拍摄目标物的方位相适应的角度，从而确保底座上的红外图像获取***110的拍摄质量，使得红外图像获取***110的拍摄数据准确，能提高后期处理的精度和效率，从而使得在变电设备及变电站周围环境定期巡线过程中的特殊状态下，无人机可以保持倾斜自稳定状态，拍摄出高质量的检测数据，最终快捷地获取到变电设备及变电站周围环境的实时数据。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：包括安装在无人机底部的底座、位于所述底座上的红外图像获取***，所述云台还包括探测拍摄目标物的方位的机身倾斜传感器、X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置、Z轴角度调整装置、根据所述机身倾斜传感器探测的数据确定所述底座的X轴、Y轴和Z轴的调整角度的单片机以及伺服驱动装置，所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置和所述Z轴角度调整装置分别位于所述底座的X轴、Y轴和Z轴上，所述单片机分别与所述机身倾斜传感器以及所述伺服驱动装置电连接，所述伺服驱动装置分别与所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置以及所述Z轴角度调整装置电连接；
所述云台还包括与单片机通讯连接的机身倾斜检测***，该机身倾斜检测***获取飞机倾斜飞行状态后，向伺服驱动***输送稳定维持信号，进而控制调整装置使得所述飞行器维持切斜状态。
2.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：所述机身倾斜检测***为陀螺仪。
3.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：所述机身倾斜检测***为角速传感器。
4.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：所述红外图像获取***为红外线图像获取设备。
5.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：所述X轴角度调整装置可转动120度角度；所述Y轴角度调整装置可转动120度角度；所述Z轴角度调整装置可转动360度角度。
6.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：所述机身倾斜传感器为三轴陀螺仪。
7.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：所述X轴角度调整装置和/或Y轴角度调整装置和/或Z轴角度调整装置为空心杯电机。
8.根据权利要求1所述的一种飞行器倾斜飞行自稳定云台，其特征在于：还包括探测所述底座的姿态的机身倾斜传感器，所述机身倾斜传感器位于所述底座的中心处，所述机身倾斜传感器与所述单片机电连接。
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| CN201721629344.4U CN207809802U (zh) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 一种飞行器倾斜飞行自稳定云台 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109835495A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 一种飞行器倾斜飞行自稳定云台 |
| CN111656298A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-09-11 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 云台的控制方法、云台、可移动平台及可读存储介质 |
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2017
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