CN209823863U - 一种云台装置及具有该云台装置的无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种云台装置及具有该云台装置的无人飞行器，包括成像装置、云台、成像控制板，云台包括云台控制板，成像装置包括壳体以及设于壳体内的可见光摄像头装置、红外光摄像头装置、安装架，安装架固定于壳体内，可见光摄像头装置和红外光摄像头装置分别固定于安装架上，可见光摄像头装置位于红外光摄像头装置的下方且可见光摄像头装置和红外光摄像头装置的光轴平行；云台还包括角度调整机构，角度调整机构用于实现成像装置的俯仰、滚转和偏航。本实用新所提供的云台装置能够满足夜间或者环境昏暗的条件下的拍摄需求，而且简化了整体结构，体积较小，适用于多种无人机。

Description

一种云台装置及具有该云台装置的无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种云台装置及具有该云台装置的无人飞行器。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测以及航拍等行业。

云台装置包括云台和成像装置，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，成像装置通过云台安装在无人飞行器上，可用于无人飞行器航拍或者特殊场景下的目标追踪和监控等，在无人飞行器飞行过程中成像装置能够提供稳定清晰的画面。然而，现有的云台装置通常安装有一个可见光成像装置，只能在光线好的环境下拍摄得到清晰的图像，而在夜间或者环境昏暗的条件下无法满足拍摄需求，应用场景单一；虽然市场上出现了安装有红外光成像装置和可见光成像装置的云台装置，但是安装结构复杂，体积较大，不适用于小型航拍无人机。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种云台装置及具有该云台装置的无人飞行器，能够满足夜间或者环境昏暗的条件下的拍摄需求，而且简化了整体结构，体积较小，适用于多种无人机。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：一种云台装置，包括成像装置、云台、成像控制板，所述云台包括云台控制板，所述成像装置与所述成像控制板连接，所述成像控制板与所述云台控制板连接，所述成像装置包括壳体以及设于壳体内的可见光摄像头装置、红外光摄像头装置、安装架，所述安装架固定于所述壳体内，所述可见光摄像头装置和红外光摄像头装置分别固定于所述安装架上，所述可见光摄像头装置位于所述红外光摄像头装置的下方且所述可见光摄像头装置和红外光摄像头装置的光轴平行；所述云台还包括角度调整机构，所述角度调整机构用于实现所述成像装置的俯仰、滚转和偏航。

进一步地，所述角度调整机构包括旋转电机、第一连接臂、横滚电机、俯仰电机、第二连接臂和第三连接臂；所述第一连接臂的一端设有所述旋转电机，另一端设有所述横滚电机；所述第二连接臂的一端与所述横滚电机连接，另一端通过所述俯仰电机与所述壳体转动连接，所述第三连接臂和第二连接臂相对设置，所述第三连接臂的一端与所述横滚电机连接，连接，另一端与所述壳体转动连接。

进一步地，所述俯仰电机包括相互转动连接的底座和输出端，所述壳体上设有嵌入所述俯仰电机的凹槽，所述俯仰电机的输出端固定连接在所述凹槽内，所述俯仰电机的底座与所述第二连接臂固定连接。

进一步地，所述第三连接臂的一端通过轴承与所述壳体转动连接，所述壳体内嵌设有轴承座，所述轴承座内设有轴承，所述第三连接臂的一端凸出有转轴，所述转轴转动连接于所述轴承内。

作为本实用新型的优选结构，所述安装架包括第一连接架和第二连接架，所述第二连接架包括顶部支架和由所述顶部支架两侧垂直于其向下延伸的侧支架，所述第一连接架包括两个相对设置的侧挡架，两个侧挡架的底部分别与所述顶部支架的两侧固定连接；所述可见光摄像头装置设于所述顶部支架上且侧部通过连接件分别与两个侧挡架固定；所述红外光摄像头装置的顶部通过连接件与所述顶部支架固定连接且侧部与所述侧支架固定连接。

进一步地，还包括散热架，所述散热架与所述顶部支架相互平行设置，所述侧挡架的顶部与所述散热架侧部固定连接；所述成像控制板通过连接件固定于所述散热架下方。

作为本实用新型的优选结构，所述壳体包括第一壳体、第二壳体和镜头防护壳，所述第一壳体和第二壳体相互对接后的内部形成容置空腔，外壁上形成有开口，所述开口的位置正对所述可见光摄像头装置和红外光摄像头装置，所述镜头防护壳嵌设于所述开口处且分别与第一壳体、第二壳体固定连接；所述镜头防护壳上开设有与所述可见光摄像装置、红外光摄像头装置的镜头相对应的镜头开口。

进一步地，所述第一壳体和第二壳体的顶部分别设有散热槽。

还包括固定座，所述固定座的底部与所述旋转电机连接，所述固定座用于与搭载所述云台装置的载体连接。

第二方面，本实用新型提供了一种无人飞行器，包括机身，还包括上述的云台装置，所述云台装置固定于所述机身的底部。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型所提供的云台装置及具有该云台装置的无人飞行器，云台装置包括成像装置、云台、成像控制板，云台包括云台控制板，成像装置与所述成像控制板连接，成像控制板与所述云台控制板连接，成像装置包括壳体以及设于壳体内的可见光摄像头装置、红外光摄像头装置、安装架，可见光摄像头装置和红外摄像头装置分别固定在安装架上，本实用新所提供的云台装置能够满足夜间或者环境昏暗的条件下的拍摄需求，而且简化了整体结构，体积较小，适用于多种无人机。

附图说明

图1为本实用新型所提供云台装置的分离式结构示意图；

图2为本实用新型所提供云台装置的整体式结构示意图；

图3为本实用新型所提供安装架与镜头防护壳的结构示意图；

图4为本实用新型所提供第一连接架与可见光摄像头装置的安装结构示意图；

图5为本实用新型所提供第二连接架与红外光摄像头装置的安装结构示意图。

图中，

1、固定座；2、旋转电机；3、第一连接臂；4、第三连接臂；5、第一壳体；6、第二壳体；7、镜头防护壳；8、横滚电机；9、第二连接臂；9.1、横滚电机座；10、俯仰电机；11、轴承；12、可见光摄像头装置；13、红外光摄像头装置；14、第一连接架；14.1、侧挡架；15、第二连接架；15.1、顶部支架；15.2、侧支架；16、成像控制板；17、散热架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例：

本实施例提供了一种无人飞行器，包括机身，还包括云台装置，参阅图，所述云台装置固定于机身的底部，无人飞行器搭载云台装置进行航拍。所述云台装置包括成像装置、云台、成像控制板16，云台包括云台控制板，成像装置与成像控制板16连接，成像控制板与云台控制板16连接；为了便于将云台装置固定于无人机上，所述云台装置还包括固定座1，云台控制板可以安装在固定座内，云台装置通过固定座1安装在无人飞行器的机身底部，固定座与无人机机身之间可以通过螺丝或螺栓等连接件直接固定安装；成像装置包括壳体以及设于壳体内的可见光摄像头装置、红外光摄像头装置、安装架，安装架固定于所述壳体内，所述可见光摄像头装置12和红外光摄像头装置13分别固定于所述安装架上，所述可见光摄像头装置位于所述红外光摄像头装置的下方且所述可见光摄像头装置和红外光摄像头装置的光轴平行；所述云台还包括角度调整机构，所述角度调整机构用于实现所述成像装置的俯仰、滚转和偏航。

本实施例所提供的云台装置安装有可见光摄像头装置12和红外光摄像头装置13，两个摄像头装置固定在同一安装架上，且上下设置，在角度调整机构进行角度调节时，能够保证可见光摄像头装置的镜头光轴与红外光摄像头装置的镜头光轴平行。无人机可以满足夜间、白天以及光线昏暗条件下的正常航拍，适用于多种场景。当光线较好时，可以只启用可见光摄像头装置进行航拍；当光线昏暗或者夜间时，可以采用红外光摄像头装置进行航拍。可知地，可见光摄像头装置12和红外光摄像头装置13分别包括镜头和传感器，其中，可见光摄像头装置包括可见光镜头和设于可见光镜头内的可见光传感器，红外光摄像头装置包括红外光镜头和设于红外光镜头内的红外光传感器，成像控制板16上设有第一处理器，可见光传感器、可见光镜头、红外光传感器和红外光镜头分别与第一处理器连接。云台控制板上设有第二处理器，成像控制板16和云台控制板连接，第二处理器与存储模块、通信模块、图像处理器连接，图像处理器对所拍摄到的图像进行处理，通信模块可以为数传或图传，通信模块能够建立云台装置与地面装置之间的连接关系，能够将成像装置所拍摄到的图像或视频传输到地面装置。需要说明的是，成像控制板与云台控制板为云台装置所采用的现有部件，红外光摄像头装置和可见光摄像头装置的拍摄原理也为现有技术，此处不做赘述。

本实施例中，所述角度调整机构包括旋转电机2、第一连接臂3、横滚电机8、俯仰电机10、第二连接臂9和第三连接臂4；所述第一连接臂3的一端设有所述旋转电机2，另一端设有所述横滚电机，本实施例中，优选地，所述第一连接臂3与所述横滚电机8连接的一端设有横滚电机座9.1，所述横滚电机固定于所述横滚电机座9.1上；所述第二连接臂9的一端与所述横滚电机8连接，另一端通过所述俯仰电机10与所述壳体转动连接，所述第三连接臂4和第二连接臂9相对设置，所述第三连接臂4的一端与所述横滚电机8连接，连接，另一端与所述壳体转动连接。旋转电机2顶部与固定座1连接，由于旋转电机2包括相互转动的底座和输出端，底座与第一连接臂3固定连接，输出端与固定座连接。优选地，所述俯仰电机包括相互转动连接的底座和输出端，所述壳体上设有嵌入所述俯仰电机的凹槽，所述俯仰电机的输出端固定连接在所述凹槽内，所述俯仰电机的底座与所述第二连接臂9固定连接。所述第三连接臂4的一端通过轴承11与所述壳体转动连接，所述壳体内嵌设有轴承座，所述轴承座内设有轴承，所述第三连接臂的一端凸出有转轴，所述转轴转动连接于所述轴承内。

所述安装架包括第一连接架14和第二连接架15，所述第二连接架15包括顶部支架15.1和由所述顶部支架15.1两侧垂直于其向下延伸的侧支架15.2，侧支架15.2垂直连接在顶部支架15.1的一侧。所述第一连接架14包括两个相对设置的侧挡架14.1，两个侧挡架14.1的底部分别与所述顶部支架15.1的两侧固定连接，侧挡架优选为类似矩形的框架，中部连接有加强筋以增强侧挡架的强度，同时便于侧挡架14.1与壳体固定连接；所述可见光摄像头装置12设于所述顶部支架15.1上且侧部通过连接件分别与两个侧挡架14.1固定；所述红外光摄像头装置13的顶部通过连接件与所述顶部支架15.1固定连接且侧部与所述侧支架固定连接，本实施例中所采用的连接件可以为螺丝或螺栓，此处不做限定。本实施例通过上述结构的安装架将可见光摄像头装置和红外光摄像头装置上下固定且两摄像头的光轴相互平行，角度调整机构通过带动安装架运动以调整两个摄像头装置的俯仰、滚转和偏航，由于两个摄像头装置固定在同一安装架上，无论角度如何转动，皆可保证两个摄像头的光轴相互平行。

为了尽快将摄像头以及成像控制板工作时产生的热量散发出去，从而避免影响壳体内各部件的正常工作，壳体内还包括散热架17，所述散热架与所述顶部支架相互平行设置，所述侧挡架的顶部与所述散热架侧部固定连接；所述成像控制板通过连接件固定于所述散热架下方。连接件可以为螺丝或螺栓。可选地，散热架顶部设有散热片，所述第一壳体和第二壳体的顶部分别设有散热槽，便于及时将热量散发出壳体。

在本实施例中，优选地，所述壳体包括第一壳体5、第二壳体6和镜头防护壳7，第一壳体5和第二壳体6为相互对称且带有缺口的碗状结构，第一壳体5和第二壳体6左右对接形成一个类似球体的结构，可选地，第一壳体和第二壳体之间通过长螺栓固定连接；所述第一壳体和第二壳体相互对接后的内部形成容置空腔，外壁上形成有开口，开口为第一壳体的缺口与第二壳体的缺口对接后所形成，开口位于整个云台装置的前侧，所述开口的位置正对所述可见光摄像头装置和红外光摄像头装置，所述镜头防护壳7嵌设于所述开口处且分别与第一壳体5、第二壳体6固定连接，其中，镜头防护壳7的侧壁与第一壳体、第二壳体内壁相贴合，所述镜头防护壳上开设有与所述可见光摄像装置、红外光摄像头装置的镜头相对应的镜头开口。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种云台装置，包括成像装置、云台、成像控制板（16），所述云台包括云台控制板，所述成像装置与所述成像控制板连接，所述成像控制板与所述云台控制板连接，其特征在于，所述成像装置包括壳体以及设于壳体内的可见光摄像头装置（12）、红外光摄像头装置（13）、安装架，所述安装架固定于所述壳体内，所述可见光摄像头装置（12）和红外光摄像头装置（13）分别固定于所述安装架上，所述可见光摄像头装置（12）位于所述红外光摄像头装置（13）的下方且所述可见光摄像头装置（12）和红外光摄像头装置（13）的光轴平行；所述云台还包括角度调整机构，所述角度调整机构用于实现所述成像装置的俯仰、滚转和偏航。

2.根据权利要求1所述的云台装置，其特征在于，所述角度调整机构包括旋转电机（2）、第一连接臂（3）、横滚电机（8）、俯仰电机（10）、第二连接臂（9）和第三连接臂（4）；所述第一连接臂（3）的一端设有旋转电机（2），另一端设有横滚电机（8）；所述第二连接臂（9）的一端与所述横滚电机（8）连接，另一端通过所述俯仰电机（10）与所述壳体转动连接，所述第三连接臂（4）和第二连接臂（9）相对设置，所述第三连接臂（4）的一端与所述横滚电机（8）连接，另一端与所述壳体转动连接。

3.根据权利要求2所述的云台装置，其特征在于，所述俯仰电机（10）包括相互转动连接的底座和输出端，所述壳体上设有嵌入所述俯仰电机的凹槽，所述俯仰电机的输出端固定连接在所述凹槽内，所述俯仰电机（10）的底座与所述第二连接臂（9）固定连接。

4.根据权利要求2所述的云台装置，其特征在于，所述第三连接臂（4）的一端通过轴承（11）与所述壳体转动连接，所述壳体内嵌设有轴承座，所述轴承座内设有轴承（11），所述第三连接臂（4）的一端凸出有转轴，所述转轴转动连接于所述轴承内。

5.根据权利要求1所述的云台装置，其特征在于，所述安装架包括第一连接架（14）和第二连接架（15），所述第二连接架（15）包括顶部支架（15.1）和由所述顶部支架（15.1）两侧垂直于其向下延伸的侧支架（15.2），所述第一连接架（14）包括两个相对设置的侧挡架（14.1），两个侧挡架（14.1）的底部分别与所述顶部支架（15.1）的两侧固定连接；所述可见光摄像头装置（12）设于所述顶部支架（15.1）上且侧部通过连接件分别与两个侧挡架（14.1）固定；所述红外光摄像头装置（13）的顶部通过连接件与所述顶部支架（15.1）固定连接且侧部与所述侧支架（15.2）固定连接。

6.根据权利要求5所述的云台装置，其特征在于，还包括散热架（17），所述散热架与所述顶部支架相互平行设置，所述侧挡架的顶部与所述散热架侧部固定连接；所述成像控制板通过连接件固定于所述散热架下方。

7.根据权利要求5所述的云台装置，其特征在于，所述壳体包括第一壳体（5）、第二壳体（6）和镜头防护壳（7），所述第一壳体（5）和第二壳体（6）相互对接后的内部形成容置空腔，外壁上形成有开口，所述开口的位置正对所述可见光摄像头装置（12）和红外光摄像头装置（13），所述镜头防护壳（7）嵌设于所述开口处且分别与第一壳体（5）、第二壳体（6）固定连接；所述镜头防护壳（7）上开设有与所述可见光摄像装置、红外光摄像头装置的镜头相对应的镜头开口。

8.根据权利要求7所述的云台装置，其特征在于，所述第一壳体（5）和第二壳体（6）的顶部分别设有散热槽。

9.根据权利要求2所述的云台装置，其特征在于，还包括固定座（1），所述固定座的底部与所述旋转电机（2）连接，所述固定座（1）用于与搭载所述云台装置的载体连接。

10.一种无人飞行器，包括机身，其特征在于，还包括权利要求1-9任意一项中所述的云台装置，所述云台装置固定于所述机身的底部。