CN217260688U - 无人机云台及无人机设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种无人机云台及无人机设备，无人机云台包括摄像组件、减震组件和转动组件；摄像组件包括两个不同规格的摄像机；减震组件上设置有连接结构，连接结构用于连接无人机；转动组件用于调整摄像机的转动方向和距离；转动组件分别与摄像组件和减震组件连接。通过在无人机云台上挂载两个不同规格的摄像机，使得在需要两种不同规格的摄像头对目标物进行航拍时，可以减少航拍飞行次数，提高航拍的效率，且保证拍摄的一致性。

Description

无人机云台及无人机设备

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机云台及无人机设备。

背景技术

随着无人机在航拍领域使用越来越广泛，对无人机航拍的要求越来越高。现有的无人机航拍云台多采用单一相机的挂载方式，在需要使用两种不同规格的摄像头进行航拍时，需要进行两次或者两次以上的飞行拍摄，这种拍摄方式造成人力和时间的浪费，且无法保证拍摄的一致性。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种无人机云台及无人机设备，以解决现有技术中在需要使用两种不同规格的摄像头进行航拍时，如何保证拍摄的一致性且减少人力、时间的浪费。

为解决上述技术问题，本申请提供的第一个技术方案是：提供一种无人机云台，包括摄像组件、减震组件和转动组件；所述摄像组件包括两个不同规格的摄像机；所述减震组件上设置有连接结构，所述连接结构用于连接无人机；所述转动组件用于调整所述摄像机的转动方向和距离；所述转动组件分别与所述摄像组件和所述减震组件连接。

其中，两个所述摄像机中的一个包括红外机芯，另一个包括摄像机芯。

其中，所述摄像组件包括面壳和底壳，所述面壳和所述底壳配合形成收容腔，两个所述摄像机均设置于所述收容腔中；所述摄像组件的面壳与所述转动组件连接。

其中，所述减震组件包括第一云板、第二云板和减震件；所述减震件设置于所述第一云板与所述第二云板之间；所述第一云板与所述第二云板通过防脱钉和套设于所述防脱钉的防脱扣固定；所述连接结构设置于所述第一云板，以连接所述无人机；所述转动组件连接于所述第二云板。

其中，所述转动组件包括第一电机、第二电机和第三电机；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的转动方向两两垂直；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴的延长线均经过所述摄像组件。

其中，所述转动组件还包括第一支架和第二支架；所述第一支架和所述第二支架均包括相互垂直的第一连接壁和第二连接壁；所述第一电机分别连接于所述减震组件和所述第一支架的第一连接臂的端部；所述第二电机分别连接于所述第一支架的第二连接臂的端部和所述第二支架的第一连接臂的端部；所述第三电机分别连接于所述第二支架的第二连接臂的端部和所述摄像组件。

其中，所述第一支架的第一连接臂的延伸方向与所述第一电机的输出轴的延伸方向垂直；所述第一支架的第二连接臂朝向远离所述减震组件的方向延伸；所述第二支架的第一连接臂的延伸方向与所述第二电机的输出轴的延伸方向垂直；所述第二支架的第二连接臂朝向远离所述第二电机的方向延伸。

其中，所述转动组件还包括电机座，所述电机座设置于所述第一支架的第二连接臂的端部；所述第二电机安装于所述电机座，以连接于所述第一支架的第二连接臂的端部。

其中，所述第一电机的输出轴连接于所述减震组件；所述第二电机的输出轴连接于所述第二支架；所述第三电机的输出轴连接于所述第二支架。

为解决上述技术问题，本申请提供的第二个技术方案是：提供一种无人机设备，包括无人机云台和无人机；所述无人机云台为上述任意一项所述的无人机云台；所述无人机连接于所述无人机云台。

本申请的有益效果：区别于现有技术，本申请中的无人机云台包括摄像组件、减震组件和转动组件；摄像组件包括两个不同规格的摄像机；减震组件上设置有连接结构，连接结构用于连接无人机；转动组件用于调整摄像机的转动方向和距离；转动组件分别与所述摄像组件和减震组件连接。通过在无人机云台上挂载两个不同规格的摄像机，使得在需要两种不同规格的摄像头对目标物进行航拍时，可以减少航拍飞行次数，提高航拍的效率，且保证拍摄的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请提供的无人机设备的方框示意图；

图2是本申请提供的无人机云台的立体结构示意图；

图3是本申请提供的无人机云台的分解结构示意图；

图4是图2提供的无人机云台的左视图；

图5是图2提供的无人机云台的右视图；

图6是图2提供的无人机云台的后视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请提供的无人机设备的方框示意图。

无人机设备包括无人机云台1和无人机2，无人机2连接于无人机云台1。无人机云台1上挂载有摄像机11，无人机2飞行到目标位置后，挂载于无人机云台1上的摄像机11对目标物体进行拍摄，以完成航拍过程。可以理解，无人机2飞行到目标位置后，目标物***于挂载于无人机云台1上的摄像机11的可拍摄范围内。示例性的，本申请提供的无人机设备可应用于太阳能光伏面板航拍。

请参阅图2和图3，图2是本申请提供的无人机云台的立体结构示意图，图3是本申请提供的无人机云台的分解结构示意图。

无人机云台1包括摄像组件10、减震组件20和转动组件30。其中，摄像组件10包括两个不同规格的摄像机11。减震组件20上设置有连接结构(图未示)，连接结构用于连接无人机2，减震组件20用于减少震动对拍摄效果的影响。转动组件30用于调整摄像机11的转动方向和距离。转动组件30分别与摄像组件10和减震组件20连接。即，转动组件30的一端连接于减震组件20，另一端连接于摄像组件10。

可以理解，不同规格的摄像机可能适用于不同的无人机云台，不同的无人机云台可能适用于不同的无人机。不同的无人机是否可以适用于同一无人机云台的影响因素包括：无人机云台上用于连接无人机的连接结构与无人机上用于连接无人机云台的连接结构是否匹配、无人机的载重(如，无人机是否可以带动无人机云台飞行至目标位置)。不同规格的摄像机是否可以适用于同一无人机云台的影响因素包括：无人机云台上用于连接摄像机的连接结构与摄像机上用于连接无人机云台的连接结构是否匹配。

若无人机云台上只挂载有一个摄像机，在需要使用两种不同规格的摄像机对目标物体进行拍摄时，需要更换具有不同规格的摄像机的无人机云台或无人机设备，这就需要两次或者两次以上的飞行航拍次数，增加了使用无人机云台、无人机的数量及种类，这种拍摄方式造成人力和时间的浪费；且由于多次飞行无法保证飞行至目标位置的一致，也就无法保证两次或两次以上的飞行拍摄的一致性，即，使得航拍不能达到高效和一致的效果。

本申请通过使摄像组件10中包括两个不同规格的摄像机11，在需要使用两种不同规格的摄像机对目标物体进行拍摄时，不需要更换摄像机即可完成航拍过程，减少了使用无人机云台、无人机的次数、数量或种类；通过一次飞行即可完成航拍任务，减少了飞行航拍次数，进而减少了航拍时间，且能够保证两个不同规格的摄像机11拍摄的一致性。

其中，两个不同规格的摄像机11，可以是两个不同像素的摄像机11，也可以是两个不同分辨率的摄像机11，也可以是两个不同变焦类型的摄像机11等，具体根据需要进行设计。示例性的，两个不同规格的摄像机11可以是其中一个包括红外机芯，另一个包括摄像机芯。

摄像组件10还包括面壳12、底壳13、相机导光件14、控制板15。面壳12和底壳13配合形成收容腔(图未示)，两个摄像机11、相机导光件14和控制板15均设置于收容腔中。摄像组件10的面壳12与转动组件30连接；可选的，转动组件30连接于面壳12的中间位置，例如，面壳12的侧面的几何中心处。可选的，控制板15为IMU板。

将两个不同规格的摄像机11定义为第一摄像机111和第二摄像机112，用于后续描述，没有任何特定含义。具体地，面壳12围设形成空腔(图未示)，底壳13封堵面壳12的敞口端以形成收容腔；第一摄像机111和第二摄像机112并排设置于收容腔中，控制板15设置于第一摄像机111远离第二摄像机112的侧面，相机导光件14设置于第二摄像机112靠近底壳13的一侧。面壳12上对应于两个摄像机11分别设置有两个窗口(图未示)，以使两个摄像机11的摄像头暴露进行拍摄；且第一摄像机111和第二摄像机112分别嵌设于其对应的窗口，即第一摄像机111和第二摄像机112通过面壳12实现限位。具体地，面壳12的同一侧壁具有两个窗口，使得第一摄像机111和第二摄像机112的镜头通过两个窗口暴露且共面设置。

摄像组件10还包括镜片16，镜片16设置于第二摄像机112远离底壳13的一侧，以避免灰尘等对第二摄像机112摄像头的影响，利于保证第二摄像机112的摄像精度。

现有的无人机大多适用于无人机云台挂载摄像机，通常需要设计支架安装摄像机，将摄像机支架固定在转动机构上，再通过转动机构带动摄像机支架转动，不断的修正摄像机的航拍角度。但是固定摄像机的支架，一般会使摄像机与支架不能做到紧密连接，使摄像机移位，影响航摄成像。而本申请通过将摄像机11固定于面壳12，摄像组件10的面壳12与转动组件30直接连接，避免了摄像机11移位的问题，进而避免了摄像组件10与转动组件30固定不紧密对航摄成像精度的影响。

转动组件30包括第一电机31、第二电机32、第三电机33、第一支架34和第二支架35。第一支架34包括相互垂直的第一连接壁341和第二连接壁342；第二支架35包括相互垂直的第一连接壁351和第二连接壁352。第一电机31分别连接于减震组件20和第一支架34的第一连接臂341的端部；第二电机32分别连接于第一支架34的第二连接臂342的端部和第二支架35的第一连接臂351的端部；第三电机33分别连接于第二支架35的第二连接臂352的端部和摄像组件10。在本实施例中，第三电机33与第一摄像机111的机芯和第二摄像机112的机芯连接，且第三电机33与面壳12的中间位置连接；即，摄像组件10通过第三电机33固定于第二支架35上。

第一电机31、第二电机32和第三电机33的转动方向两两垂直。第一支架34的第一连接臂341的延伸方向与第一电机31的输出轴的延伸方向垂直；第一支架34的第二连接臂342朝向远离减震组件20的方向延伸；即，第一电机31设置于第一支架34的顶部。第二支架35的第一连接臂351的延伸方向与第二电机32的输出轴的延伸方向垂直；第二支架35的第二连接臂352朝向远离第二电机32的方向延伸。

在第一支架34的内侧设置有第一遮线棉343，第一遮线棉343的结构尺寸与第一支架34配合设置，以提高其外观的美观度。在第二支架35的内侧设置有第二遮线棉353，第二遮线棉353的结构尺寸与第二支架35配合设置，以提高其外观的美观度。

请参阅图4-图6，图4是图2提供的无人机云台的左视图，图5是图2提供的无人机云台的右视图，图6是图2提供的无人机云台的后视图。

参阅图4，第一电机31的输出轴的延长线经过摄像组件10。参阅图5，第三电机33的输出轴的延长线经过摄像组件10。参阅图6，第二电机32输出轴的延长线经过摄像组件10。可以理解，由于第一电机31、第二电机32和第三电机33通过第一支架34和第二支架35与摄像组件10之间刚性连接，当第一电机31、第二电机32或第三电机33的输出轴转动时，驱使摄像组件10一起转动。由于第一电机31的输出轴的延长线经过摄像组件10，因此，当第一电机31的输出轴转动时，摄像组件10也绕着第一电机31的输出轴的延长线自转；同理，第二电机32或第三电机33的输出轴转动时，摄像组件10也绕着第二电机32或第三电机33的输出轴的延长线自转。相对于摄像组件10绕着电机的输出轴的延长线公转，绕着电机的输出轴的延长线自转，可以确保在同一位置对物体进行多角度拍摄。如果采用摄像组件10绕着电机的输出轴的延长线公转，则变换拍摄角度的过程中，拍摄位置也会发生变化，导致拍摄位置不同；虽然可以通过无人机2飞行的方式使拍摄位置回到原位，但是由于无人机定位的精度有限，难以确保在同一位置对物体进行多角度拍摄。通过上述设置，无人机云台1处于某一位置时，转动组件30可以对摄像机11的转动方向进行较小角度的调节，即可拍摄得到目标物体不同角度的图像。该方式在拍摄太阳能光伏面板时尤为重要。可以理解，由于太阳能光伏面板的面积非常大，远超过无人机设备的尺寸，因此，采用无人机设备拍摄太阳能光伏面板时，更重要是在同一位置进行多角度拍摄，而不像拍摄楼房那样从不同位置进行多角度拍摄。因此，采用本申请的无人机云台1可以更精确的实现在同一位置对太阳能光伏面板进行多角度拍摄。

继续参阅图3，转动组件30还包括电机座36，电机座36设置于第一支架34的第二连接臂342的端部，即，电机座36设置于第一支架34的底部；第二电机32安装于电机座36，以连接于第一支架34的第二连接臂342的端部。由于第二电机32连接于第二支架35的第一连接臂351，第二支架35通过第二电机32、电机座36连接于第一支架34。

转动组件30还包括第一驱动板37、第二驱动板38、第三驱动板39。第一驱动板37设置于第一电机31远离第一支架34的一侧，第一驱动板37与第一电机31连接，第一驱动板37与第一电机31同轴设置，且第一驱动板37固定于减震组件20。第二驱动板38设置于电机座36远离第二电机32的一侧，且第二驱动板38与第二电机32连接，第二驱动板38与第二电机32同轴设置。在第二驱动板38远离电机座36的一侧设置有电机底盖361，电机底盖361与电机座36配合设置。第三驱动板39设置于第二支架35远离第三电机33的一侧，第三驱动板39与第三电机33连接，第三驱动板39与第三电机33同轴设置。在第三驱动板39远离第二支架35的一侧设置有支架盖354；支架盖354的结构与第二支架35的第二连接臂352的端部结构配合设置。

第一电机31的输出轴连接于减震组件20。第二电机32的输出轴连接于第二支架35。第二支架35的第二连接臂352的端部设置有横滚轴，第三电机33的输出轴设置于该横滚轴，即第三电机33的输出轴连接于第二支架35。

通过均安装于无人机云台1内的第一驱动板37、第二驱动板38、第三驱动板39建立空间坐标系，以第三电机33输出轴为X轴，以第二电机32电机输出轴为Y轴，以第一电机31输出轴为Z轴。第一电机31控制摄像组件10的面壳12绕Z轴运动，进而控制摄像组件10中第一摄像机111和第二摄像机112的转轴角；第一电机31通过第一支架34和第二支架35控制第一摄像机111和第二摄像机112旋转。第二电机32控制摄像组件10做横滚运动；第二电机32通过第二支架35控制第一摄像机111和第二摄像机112旋转。第三电机33通过面壳12直接控制第一摄像机111和第二摄像机112旋转。

第三电机33控制摄像组件10进行X轴旋转，使摄像组件10中的摄像机11有俯仰视角；第二电机32控制摄像组件10进行Y轴旋转，使摄像组件10中的摄像机11有竖直视角；第一电机31控制摄像组件10进行Z轴旋转，使摄像组件10中的摄像机11有水平视角。摄像组件10中的控制板15接收信号并将发送控制信号给第一电机31、第二电机32、第三电机33中的至少一个，以实现对摄像组件10转动方向及其距离的调节，并保证摄像组件10的平衡、整个无人机云台1的平衡。

通过第一电机31、第二电机32、第三电机33、第一支架34和第二支架35之间的设置方式，使得对摄像组件10无论进行何角度的调节，摄像组件10的底面总是与水平面平行，保证摄像组件10拍摄的稳定性。

继续参阅图3，减震组件20包括第一云板21、第二云板22和减震件23；减震件23设置于第一云板21与第二云板22之间；第一云板21与第二云板22通过防脱钉24和套设于防脱钉24的防脱扣25固定。连接结构设置于第一云板21，以连接无人机2；转动组件30连接于第二云板22。第一云板21位于第二云板22远离转动组件30的一侧。

在一实施方式中，第一云板21上设置有第一安装孔211，第二云板22上对应第一安装孔211设置有第二安装孔221；防脱钉24设置于第一安装孔211和第二安装孔221内，防脱钉24并穿设减震件23，防脱扣25位于第二云板22远离第一云板21的一侧。第一云板21和第二云板22具有相对设置的四个延伸部200，减震件23设置于延伸部200。减震件23能够实现减震即可，具体根据需要进行设计；可选的，减震件23为减震球。

在第二云板22靠近第一云板21的表面有中空凸起部222，中空凸起部222位于第二云板22的中间位置，转动组件30中的第一驱动板37设置于中空凸起部222中，在中空凸起部222的端面处设置有云板盖223，即，云板盖223位于第一驱动板37远离第一电机31的一侧。在本实施方式中，第一电机31安装于第二云板22，并与第一驱动板37、云板盖223连接。第一电机31的输出轴与第二云板22固定连接，以实现控制摄像组件10绕Z轴运动。

通过设置减震组件20，可以减少无人机2在飞行过程中给摄像组件10带来的震动，防止摄像机11在飞行航拍的过程中摄像机11产生的抖动重影等问题，保证运动航拍过程中摄像机11的稳定性，利于提高摄像组件10中摄像机11拍摄画面的质量。

可以理解，本申请提供的无人机云台1通过设置如上所述的摄像组件10、如上所述的减震组件20和如上所述的转动组件30，可以有效防止在飞行航拍的过程中摄像机11产生的抖动重影等问题；对于需要使用两种不同规格的摄像机11进行航拍的作业，可以有效减少了航拍飞行次数，降低了使用无人机云台1及无人机2的数量及架次，减少了人工作业成本，提高了无人机航拍的效率以及无人机航拍的一致性和稳定性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无人机云台，其特征在于，包括：

摄像组件，包括两个不同规格的摄像机；

减震组件，所述减震组件上设置有连接结构，所述连接结构用于连接无人机；所述减震组件包括第一云板、第二云板和减震件，所述减震件设置于所述第一云板与所述第二云板之间；所述第一云板位于所述第二云板远离转动组件的一侧，所述第二云板靠近所述第一云板的表面有中空凸起部，所述中空凸起部位于所述第二云板的中间位置；

转动组件，用于调整所述摄像机的转动方向和距离；所述转动组件分别与所述摄像组件和所述减震组件的所述第二云板连接；所述转动组件包括第一电机、第二电机和第三电机；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的转动方向两两垂直；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴的延长线均经过所述摄像组件；所述转动组件还包括第一驱动板、第二驱动板和第三驱动板，所述第一驱动板与所述第一电机连接，所述第二驱动板与所述第二电机连接，所述第三驱动板与所述第三电机连接；所述第一驱动板设置于所述中空凸起部中，所述第一电机安装于所述第二云板。

2.根据权利要求1所述的无人机云台，其特征在于，两个所述摄像机中的一个包括红外机芯，另一个包括摄像机芯。

3.根据权利要求1所述的无人机云台，其特征在于，所述摄像组件包括面壳和底壳，所述面壳和所述底壳配合形成收容腔，两个所述摄像机均设置于所述收容腔中；所述摄像组件的面壳与所述转动组件连接。

4.根据权利要求1所述的无人机云台，其特征在于，所述第一云板与所述第二云板通过防脱钉和套设于所述防脱钉的防脱扣固定；所述连接结构设置于所述第一云板，以连接所述无人机。

5.根据权利要求1所述的无人机云台，其特征在于，所述转动组件还包括第一支架和第二支架；所述第一支架和所述第二支架均包括相互垂直的第一连接壁和第二连接壁；所述第一电机分别连接于所述减震组件和所述第一支架的第一连接臂的端部；所述第二电机分别连接于所述第一支架的第二连接臂的端部和所述第二支架的第一连接臂的端部；所述第三电机分别连接于所述第二支架的第二连接臂的端部和所述摄像组件。

6.根据权利要求5所述的无人机云台，其特征在于，所述第一支架的第一连接臂的延伸方向与所述第一电机的输出轴的延伸方向垂直；所述第一支架的第二连接臂朝向远离所述减震组件的方向延伸；所述第二支架的第一连接臂的延伸方向与所述第二电机的输出轴的延伸方向垂直；所述第二支架的第二连接臂朝向远离所述第二电机的方向延伸。

7.根据权利要求5所述的无人机云台，其特征在于，所述转动组件还包括电机座，所述电机座设置于所述第一支架的第二连接臂的端部；所述第二电机安装于所述电机座，以连接于所述第一支架的第二连接臂的端部。

8.根据权利要求7所述的无人机云台，其特征在于，所述第一电机的输出轴连接于所述减震组件；所述第二电机的输出轴连接于所述第二支架；所述第三电机的输出轴连接于所述第二支架。

9.一种无人机设备，其特征在于，包括：

无人机云台，所述无人机云台为权利要求1-8任意一项所述的无人机云台；

无人机，连接于所述无人机云台。

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