CN207961408U - 减震装置、具有此减震装置的云台组件及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，提供一种减震装置、具有此减震装置的云台组件及无人机，该减震装置包括：第一连接件、第二连接件、设置于所述第一连接件和第二连接件之间的第一减震元件和第二减震元件，其中，第一减震元件的两端分别与所述第一连接件和第二连接件连接，并且第一减震元件套设于第二减震元件；所述第二减震元件穿过所述第一连接件和第二连接件，在第一连接件和第二连接件相对运动的过程中，所述第二减震元件可阻止第一连接件和第二连接件之间的间距大于预设间距。通过以上方式，第一减震元件和第二减震元件的减震效果叠加，即，两者共同起作用，从而增加了减震装置的阻尼和刚性，进而使减震装置能够对高频和低频震动均有减震效果。

Description

减震装置、具有此减震装置的云台组件及无人机

【技术领域】

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种减震装置、具有此减震装置的云台组件及无人机。

【背景技术】

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念装备，其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器或摄像设备，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

无人机在飞行过程中，机身会产生频率较高的振动，并向云台组件传递。此外，在无人机在空中改变飞行状态(如改变飞行方向或改变机身倾斜角度)或者受到空中气流影响时，无人机的机身会产生频率较低的振动，并向云台组件传递。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在现有的无人机中，位于机身和云台之间的减震装置，仅通过单一的减震球进行减振；该减震球仅能对频率较高、振幅较小的振动起到减振作用，而不能对频率较低、振幅较大的振动起到减振作用，从而使得减震装置的减振效果较差，甚至造成云台减震失效并损坏摄像装置。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种减震效果佳的减震装置、具有此减震装置的云台组件及具有此云台组件的无人机。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

一种减震装置，用于将云台连接至载体，所述减震装置包括：

第一连接件，用于与所述载体连接；

第二连接件，用于与所述云台连接；

第一减震元件，设置于所述第一连接件和第二连接件之间，并且所述第一减震元件的两端分别与所述第一连接件和第二连接件连接；

第二减震元件，所述第一减震元件套设于所述第二减震元件，所述第二减震元件穿过所述第一连接件和第二连接件，在所述第一连接件和第二连接件相对运动的过程中，所述第二减震元件可阻止所述第一连接件和第二连接件之间的间距大于预设间距。

在一些实施例中，所述第二减震元件(14)包括：第一阻挡部(141)；连接杆(142)；第二阻挡部(143)；其中，所述第一阻挡部(141)和所述第二阻挡部(143)分别设置于所述连接杆(142)的两端，所述连接杆(142)穿过所述第一连接件(11)和第二连接件(12)，在所述第一连接件(11)和第二连接件(12)相对运动的过程中，所述第一阻挡部(141)和所述第二阻挡部(143)可阻止所述第一连接件(11)和第二连接件(12)之间的间距大于预设间距。

在一些实施例中，所述第一连接件设置有第一连接孔；所述第二连接件设置有第二连接孔；所述第一减震元件设置有通孔，所述通孔分别与所述第一连接孔和所述第二连接孔对齐；所述连接杆穿过所述第一连接孔、通孔以及第二连接孔。

在一些实施例中，所述第一减震元件包括主体部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别连接于所述主体部相对的两端；所述第一连接部与所述第一连接件相连，所述第二连接部与所述第二连接件相连，所述通孔依次贯穿所述第一连接部、所述主体部和所述第二连接部。

在一些实施例中，所述第一连接件设置有用于限定所述第一连接部的第一限位部，所述第一限位部与所述第一连接孔相对应；所述第二连接件设置有用于限定所述第二连接部的第二限位部，所述第二限位部与所述第二连接孔相对应。

在一些实施例中，所述主体部为球形，其开设有第一贯孔和第二贯孔，其中所述第一贯孔和第二贯孔的开孔方向垂直，且所述第一贯孔的中心线和第二贯孔的中心线的交点与所述主体部的中心点重合。

在一些实施例中，所述连接杆的长度大于所述第一减震元件的高度。

在一些实施例中，所述连接杆的横截面形状为圆形；所述第一连接孔、所述第二连接孔和所述通孔的形状均为圆形。

在一些实施例中，所述第一减震元件为减震球。

在一些实施例中，所述第一连接件和所述第二连接件均为矩形框结构，所述第一减震元件和第二减震元件的数量均为四个，四个所述第一减震元件和第二减震元件一一对应地设置在所述矩形框架结构的四个角。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：

一种云台组件包括云台、搭载于所述云台的摄像装置和以上所述的减震装置，所述减震装置与所述云台连接。

一种无人机，包括：机身和以上所述的云台组件，所述第一连接件安装于所述机身。

与现有技术相比较，本实用新型实施例的减震装置包括：第一连接件、第二连接件、设置于所述第一连接件和第二连接件之间的第一减震元件和第二减震元件，其中，第一减震元件的两端分别与所述第一连接件和第二连接件连接，并且第一减震元件套设于第二减震元件；所述第二减震元件穿过所述第一连接件和第二连接件，在第一连接件和第二连接件相对运动的过程中，所述第二减震元件可阻止第一连接件和第二连接件之间的间距大于预设间距。通过以上方式，在高频振动时，振动幅值很小，通过与第一连接件和第二连接件连接的第一减震元件就可以起到减震的效果；在低频振动时，振动幅值很大，第一减震元件被拉长使得第二减震元件可以与第一连接件和第二连接件接触并阻止所述第一连接件(11)和第二连接件(12)之间的间距大于预设间距以起到减震的效果，这样第一减震元件和第二减震元件的减震效果叠加，即，两者共同起作用，从而增加了减震装置的阻尼和刚性，进而使减震装置能够对高频和低频震动均有减震效果。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型其中一实施例提供的一种无人机的结构示意图；

图2为图1所示的无人机中云台组件的结构示意图；

图3为图2所示的云台组件中减震装置的结构示意图；

图4为图3所示的云台组件中减震装置的局部剖视图；

图5为图3所示的云台组件中减震装置的结构示意分解图。

【具体实施方式】

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“电连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型提供一种云台组件，包括减震装置、云台和摄像装置，云台搭载摄像装置，以实现摄像装置的固定、或随意调节摄像装置的姿态(例如，改变摄像装置的高度、倾角和/或方向)以及使摄像装置稳定保持在设定的姿态上。减震装置将云台连接到载体，可起到减震作用，以保持摄像装置拍摄的画面清晰和稳定。摄像装置具体可以是：相机、摄影机、摄像头等。该云台组件可作为摄影、照相、监测、采样的辅助装置，其可应用在但不限于，手持拍摄设备、无人机、无人船或者无人车等载体上。例如，上述云台组件可安装于无人机上，以进行航拍工作；或者，上述云台组件安装于一手柄上作为手持式拍摄设备进行拍照、录像等工作，并允许用户手动操作云台来控制摄像装置的拍摄角度。

以下将以上述云台组件应用于无人机为例，对云台组件的具体结构进行详细描述。

如图1所示，本实用新型其中一实施例提供的一种无人机200包括：机身210和安装于机身210上的云台组件100。该机身210能够承载和连接所述云台组件100，在实际工作中，机身210为承载云台组件100的载体。在本实施例中，该无人机飞行器为四旋翼无人机。

如图2所示，所述云台组件100应用于无人机200，包括：减震装置10、云台20和摄像装置30，所述减震装置10连接于所述机身210和云台20之间；所述云台20搭载摄像装置30。所述云台20可为单轴云台、双轴云台或三轴云台。在本实施例中，所述云台20为三轴云台。

如图3和4所示，所述减震装置10包括与所述机身210连接的第一连接件11、与所述云台20连接的第二连接件12、第一减震元件13和第二减震元件14。所述第一减震元件13和所述第二减震元件14均连接于所述第一连接件11和第二连接件12之间，所述第一减震元件13套设于所述第二减震元件14，并且所述第一减震元件13通过弹性形变允许所述第二连接件12相对于第一连接件11运动，以达到减震的目的。所述第一减震元件13和第二减震元件14一一对应。在本实施例中，所述第一减震元件13和第二减震元件14的数量均为四个。

可以理解的是，在一些其它实施例中，所述第一减震元件13和第二减震元件14的数量不限于四个，其可以根据实际情况的需要，设计成一个、两个、三个或四个以上。

具体的，如图5所示，所述第一连接件11包括第一连接件主体111和第一安装部112，所述第一连接件主体111为矩形框架结构，所述第一安装部112共有四个，分别设置于所述第一连接件主体111的四个角。所述第一连接件主体111与所述机身210固定连接。所述第一安装部112设置有第一连接孔1121和第一限位部1122，所述第一限位部1122呈圆环状，其环绕于所述第一连接孔1121，并位于所述第一连接孔1121远离所述第二连接件12的一侧，用于限定所述第一减震元件13的一端。

在本实施例中，所述第一连接件11与所述机身210螺纹连接。可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第一连接件11与所述机身210之间可以通过其它方式连接，例如，卡合、胶合以及过盈配合等；另外，所述第一连接件11还可以与所述机身210一体成型。

所述第二连接件12包括第二连接件主体121和第二安装部122，所述第二连接件主体121为矩形框架结构，所述第二安装部122共有四个，分别设置于所述第二连接件主体121的四个角。所述第二连接件主体121与所述云台20固定连接。所述第二安装部122设置有第二连接孔1221和第二限位部1222，所述第二限位部1222呈圆环状，其环绕于所述第二连接孔1221，并位于第二连接孔1221的远离所述第一连接件11的一侧，用于限定所述第一减震元件13的另一端。

可以理解的是，所述第一连接件主体111和第二连接件主体121的形状不限于矩形框架结构。在其它一些实施例中，所述第一连接件主体111和第二连接件主体121的形状还可以是根据实际需求设计为菱形、圆形或者五边形等。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第一限位部1122和第二限位部1222均可省略，所述第一安装部112设置有第一连接孔1121，所述第二安装部122设置有第二连接孔1221，只要第一连接孔1121和第二连接孔1221的孔径小于第一减震元件13的两端(即后面提到的第一连接部133和第二连接部134)的外径即可，这样也可以起到限位的作用，使得第一减震元件13不会因为重力而从第一连接孔1121和第二连接孔1221掉出来。

所述第一减震元件13为一减震球，其设置有通孔131，所述通孔131由所述第一减震元件13的一端贯穿至另一端。所述第一减震元件13的一端与所述第一连接件11固定连接，并且所述通孔131与所述第一连接孔1121对齐；所述第一减震元件13的另一端与所述第二连接件12固定连接，并且所述通孔131与所述第二连接孔1221对齐。

具体的，所述第一减震元件13包括主体部132、第一连接部133和第二连接部134，所述第一连接部133和第二连接部134分别连接于所述主体部132相对的两端。所述第一连接部133与所述第一连接件11相连，所述第二连接部134与所述第二连接件12相连，所述通孔131依次贯穿所述第一连接部133、主体部132和第二连接部134。所述第一连接部133嵌入所述第一限位部1122内，所述第二连接部134嵌入所述第二限位部1222内，以限定所述第一减震元件13相对于第一连接件11和第二连接件12平移。所述第一连接件11和第二连接件12发生相对运动时(即无人机发生振动)，所述主体部132发挥减震作用。

在其它一些实施例中，所述主体部132大致为球形，其开设有第一贯孔和第二贯孔，其中所述第一贯孔和第二贯孔的开孔方向大致垂直，且所述第一贯孔的中心线和第二贯孔的中心线的交点与所述主体部132的中心点重合。在一个所述主体部132上开设多个贯孔，可以进一步提升其减震效果。所述主体部132为弹性材料制成，例如橡胶、硅胶等。可以理解，在其它一些实施例中，所述主体部132还可以为其它形状，例如多面体、椭球体等。所述第一贯孔和第二贯孔可以省略，或者所述主体部132上还可以开设有除所述第一贯孔和第二贯孔以外的其它贯孔。

在本实施例中，所述第一连接部133及第二连接部134与所述主体部132为一体成型结构。在其它一些实施例中，所述第一连接部133和第二连接部134也可分别成型，通过胶合等方式与所述主体部132固定连接。

所述第二减震元件14具有弹性，包括第一阻挡部部141、连接杆142和第二阻挡部143，所述第一阻挡部141和第二阻挡部143分别设置于所述连接杆142的两端。所述第一阻挡部部141呈圆台状，所述连接杆142依次穿过第一连接孔1121、通孔131和第二连接孔1221。所述连接杆142的长度大于所述第一减震元件13的高度(所述第一减震元件13和第二减震元件14均处于非受力状态)，换言之，所述连接杆142依次贯穿第一连接件11、第一减震元件13和第二连接件12，并且所述第一阻挡部141和所述第二阻挡部143的间距大于所述第一连接件11和所述第二连接件12的间距。所述第一连接件11可沿所述连接杆142的轴线相对于所述第二连接件12运动。所述第二阻挡部143呈圆台状，并且所述第一阻挡部141的直径大于所述第一连接孔1121的直径；和第二阻挡部143的直径大于所述第二连接孔1221的直径。所述第二减震元件14用于在所述第一连接件11和第二连接件12沿所述连接杆142的轴线相对运动的过程中，阻止所述第一连接件11和第二连接件12之间的间距大于预设间距(所述预设间距为：当所述第二连接件12与所述阻挡部143抵接时，所述第一连接件11和第二连接件12之间的间距)，以实现增强减震的效果。

在本实施例中，所述连接杆142的横截面形状为圆形，相对应的，所述第一连接孔1121、第二连接孔1221和通孔131的形状均为圆形。在其它一些实施例中，所述连接杆142的横截面形状还可以根据实际情况的需要，设计为矩形、椭圆形或者三角形等，所述第一连接孔1121、第二连接孔1221和通孔131的形状与其相适配。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第一阻挡部141与所述第二安装部122固定连接，所述连接杆142依次穿过第一连接孔1121、通孔131和第二连接孔1221。所述连接杆142的长度大于所述第一减震元件13的高度，换言之，所述连接杆142依次贯穿第一连接件11、第一减震元件13和第二连接件12，并且所述第二阻挡部143与所述第一连接件11的第一安装部112之间具有间距。

在使用上述无人机200进行航拍的过程中，所述云台组件100悬挂于所述无人机的机身210上，无人机200在飞行过程中，机身210会产生频率较高的振动，并向所述云台组件100传递。此外，在无人机200在空中改变飞行状态(如改变飞行方向或改变机身倾斜角度)或者受到空中气流影响时，无人机200的机身210会产生频率较低的振动，并向所述云台组件100传递。当机身210产生频率较高的振动时，机身210的振幅较小，所述第一减震元件13通过弹性形变允许所述第二连接件12相对于第一连接件11运动，以过滤该频率较高的振动，从而使得云台20和摄像装置30保持平稳，从而确保摄像装置30拍到的画面清晰并平稳。当机身210产生频率较低的振动时，机身210的振幅较大，相应的，所述第一减震元件13的弹性形变较大；所述第一连接件11和第二连接件12的间距变化较大，所述第一连接件11和第二连接件12的间距增大至一定数值时，所述第二阻挡部143抵接所述第二连接件12，以阻止所述第一连接件11和第二连接件12的间距进一步扩大，从而起到减震作用。在此过程中，第一减震元件13和第二减震元件14的减震效果叠加，即，两者共同发生作用，从而增加了减震装置10的阻尼和刚性，进而过滤掉该频率较低的振动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种减震装置(10)，用于将云台(20)连接至载体，其特征在于，所述减震装置(10)包括：

第一连接件(11)，用于与所述载体连接；

第二连接件(12)，用于与所述云台(20)连接；

第一减震元件(13)，设置于所述第一连接件(11)和第二连接件(12)之间，并且所述第一减震元件(13)的两端分别与所述第一连接件(11)和第二连接件(12)连接；

第二减震元件(14)，所述第一减震元件(13)套设于所述第二减震元件(14)，所述第二减震元件(14)穿过所述第一连接件(11)和第二连接件(12)；在所述第一连接件(11)和第二连接件(12)相对运动的过程中，所述第二减震元件(14)可阻止所述第一连接件(11)和第二连接件(12)之间的间距大于预设间距。

2.根据权利要求1所述的减震装置(10)，其特征在于，所述第二减震元件(14)包括：

第一阻挡部(141)；

连接杆(142)；

第二阻挡部(143)；

其中，所述第一阻挡部(141)和所述第二阻挡部(143)分别设置于所述连接杆(142)的两端，所述连接杆(142)穿过所述第一连接件(11)和第二连接件(12)，在所述第一连接件(11)和第二连接件(12)相对运动的过程中，所述第一阻挡部(141)和所述第二阻挡部(143)可阻止所述第一连接件(11)和第二连接件(12)之间的间距大于预设间距。

3.根据权利要求2所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述第一连接件(11)设置有第一连接孔(1121)；

所述第二连接件(12)设置有第二连接孔(1221)；

所述第一减震元件(13)设置有通孔(131)，所述通孔(131)分别与所述第一连接孔(1121)和所述第二连接孔(1221)对齐；

所述连接杆(142)穿过所述第一连接孔(1121)、通孔(131)以及第二连接孔(1221)。

4.根据权利要求3所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述第一减震元件(13)包括主体部(132)、第一连接部(133)和第二连接部(134)，所述第一连接部(133)和所述第二连接部(134)分别连接于所述主体部(132)相对的两端；所述第一连接部(133)与所述第一连接件(11)相连，所述第二连接部(134)与所述第二连接件(12)相连，所述通孔(131)依次贯穿所述第一连接部(133)、所述主体部(132)和所述第二连接部(134)。

5.根据权利要求3所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述第一连接件(11)设置有用于限定所述第一连接部(133)的第一限位部(1122)，所述第一限位部(1122)与所述第一连接孔(1121)相对应；

所述第二连接件(12)设置有用于限定所述第二连接部(134)的第二限位部(1222)，所述第二限位部(1222)与所述第二连接孔(1221)相对应。

6.根据权利要求4所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述主体部(132)为球形，其开设有第一贯孔和第二贯孔，其中，所述第一贯孔和第二贯孔的开孔方向垂直，且所述第一贯孔的中心线和第二贯孔的中心线的交点与所述主体部(132)的中心点重合。

7.根据权利要求3所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述连接杆(142)的长度大于所述第一减震元件(13)的高度。

8.根据权利要求7所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述连接杆(142)的横截面形状为圆形；

所述第一连接孔(1121)、所述第二连接孔(1221)和所述通孔(131)的形状均为圆形。

9.根据权利要求1所述的减震装置(10)，其特征在于，

所述第一减震元件(13)为减震球。

10.根据权利要求1～9任一项所述的减震装置(10)，其特征在于，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(12)均为矩形框结构，所述第一减震元件(13)和第二减震元件(14)的数量均为四个，四个所述第一减震元件(13)和第二减震元件(14)一一对应地设置在所述矩形框架结构的四个角。

11.一种云台组件(100)，其特征在于，包括云台(20)、搭载于所述云台(20)的摄像装置(30)和如权利要求10所述的减震装置(10)，所述减震装置(10)与所述云台(20)连接。

12.一种无人机(200)，其特征在于，包括：机身(210)和如权利要求11所述的云台组件(100)，所述第一连接件(11)安装于所述机身(210)。