一種全景相機三軸雲臺的製作方法

2023-04-29 17:54:11 5

本實用新型屬於飛行器雲臺技術領域，具體涉及一種全景相機三軸雲臺。

背景技術：

現有技術中無人機在拍攝時易拍到飛行器部件，如螺旋槳、腳架等，影響拍攝質量，而三軸雲臺由於其可以實現多維度多角度旋轉被廣泛使用。申請號201510916399.2，名稱為航空器平面三軸雲臺，該申請包括套於第一定子外的第一固定臺、套於第一轉子外的第一轉動臺、套於第二定子外的第二固定臺、套於第二轉子外的第二轉動臺、套於第三定子外的第三固定臺、以及嵌入攝像裝置內並套於第三轉子外的第三轉動臺。本實用新型通過將所述第三轉動臺作為嵌入到攝像裝置內的轉軸，直接帶動攝像裝置轉動，在實現了結構緊湊的同時，還有效降低了第三轉子的轉動能耗。但是該申請中所述三軸雲臺穩定性差，影響拍攝質量，且只能安裝設置一個相機，拍攝角度受限。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種全景相機三軸雲臺，解決現有技術中雲臺穩定性差，影響拍攝質量，且只能安裝設置一個相機，拍攝角度受限的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：

一種全景相機三軸雲臺，用於將相機活動式設置在無人機上，包括Z向組件、Y向組件和X向組件；所述Z向組件包括第一電機、第一電機殼體和第一轉動支架，第一電機設置在第一電機殼體中，第一電機的定子與第一電機殼體固連，第一電機輸出軸與第一轉動支架固連，第一轉動支架的兩端分別設置有相機安裝座，兩個相機安裝座上分別設置有廣角鏡頭相機，所述第一電機、第一轉動支架和兩個相機安裝座沿Z向疊加設置；所述Y向組件包括第二電機、第二電機殼體和第二轉動支架，第二電機設置在第二電機殼體中，第二電機的定子與第二電機殼體固連，第二電機的輸出軸與第一電機殼體固定連接，第一電機的輸出軸與第二電機的輸出軸垂直，第二電機殼體與第二轉動支架固連；所述第二轉動支架為環形，第二轉動支架套設在Z向組件外周；所述X向組件包括第三電機、第三電機殼體和第三轉動支架，第三電機設置在第三電機殼體中，第三電機的定子與第 三電機殼體固連，第三電機的輸出軸與第二轉動支架固連，第三電機的輸出軸分別與第一電機的輸出軸、第二電機的輸出軸垂直，第三電機殼體與第三轉動支架固連；所述第三轉動支架為環形，第三轉動支架套設在Y向組件外周。

通過在該全景相機三軸雲臺上設置兩個廣角鏡頭相機，且兩個廣角鏡頭相機的鏡頭背向設置，能夠滿足多角度同時拍攝的要求。通過Z向組件的第一電機轉子的轉動帶動第一轉動支架、相機安裝座一起轉動，保證相機繞Z向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機上部和下部的景象；通過Y向組件的第二電機轉子的轉動，帶動整個Z向組件繞Y向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機左、右兩側的景象；通過X向組件的第三電機轉子的轉動，帶動Z向組件和Y向組件作為一個整體繞X向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機前、後兩側的景象，保證無人機在飛行過程中多角度拍攝。

進一步改進，所述第一轉動支架包括兩個平行設置的支柱和兩個底板，支柱與第一電機的輸出軸相平行，第一電機位於兩個支柱之間，兩個底板分別固定在兩個支柱的兩端，其中一個底板與第一電機的轉子固連，兩個相機安裝座分別固定在兩個底板的外側。結構簡單、緊湊，體積小便於安裝，通過兩個平行設置的支柱與上、下兩個相機安裝座固定連接，保證兩個相機始終為一個整體，提高了結構的穩定性。

進一步改進，所述第二轉動支架還通過第一轉軸與第一電機殼體轉動連接，且第一轉軸與第二電機的輸出軸同軸設置，使Z向組件通過兩個連接點與第二轉動支架轉動連接，提高了結構的穩定性，保證無人機在飛行過程中的拍攝效果。

進一步改進，所述第三轉動支架還通過第二轉軸與第二轉動支架轉動連接，且第二轉軸與第三電機的輸出軸同軸設置。使Y向組件通過兩個連接點與第三轉動支架轉動連接，提高了結構的穩定性，保證無人機在飛行過程中的拍攝效果。

進一步改進，所述第三轉動支架包括兩個雲臺下底座和兩個雲臺上底座，雲臺下底座和雲臺上底座間隔連接呈環形狀，其中，雲臺上底座位於雲臺下底座上方。所述該全景相機三軸雲臺通過第三轉動支架與無人機連接。

進一步改進，所述雲臺上底座和雲臺下底座之間活動式連接，雲臺上底座和雲臺下底座之間設置有彈性件，當無人機在飛行過程中受到意外的擾動時，彈性件起到緩衝作用，防止兩個相機受到幹擾而影響拍攝效果。

進一步改進，所述彈性件為彈簧或橡膠圈，取材方便、成本低，其緩衝效果好。

進一步改進，所述第一電機、第二電機和第三電機均為無刷伺服電機，所述無人機上設置有控制裝置，第一電機、第二電機和第三電機分別與控制裝置之間電連接，受控制裝置的控制。無刷伺服電機體積小，重量輕，響應快，速度高，轉動平滑，力矩穩定。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

1、本實用新型通過設置Z向組件、Y向組件和X向組件，實現無人機相機能夠在三個軸向轉動，保證無人機在飛行過程中多角度拍攝。

2、通過在Z向組件的兩端設置兩個廣角鏡頭相機，且兩個廣角鏡頭相機的鏡頭背向設置，能夠滿足多角度同時拍攝的要求。

3、通過Z向組件的第一電機轉子的轉動帶動第一轉動支架、相機安裝座一起轉動，保證相機繞Z向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機上部和下部的景象；通過Y向組件的第二電機轉子的轉動，帶動整個Z向組件繞Y向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機左、右兩側的景象；通過X向組件的第三電機轉子的轉動，帶動Z向組件和Y向組件作為一個整體繞X向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機前、後兩側的景象。

4、通過在雲臺上底座和雲臺下底座之間設置彈性件，當無人機在飛行過程中受到意外的擾動時，彈性件起到緩衝作用，防止兩個相機受到幹擾而影響拍攝效果。

附圖說明

圖1為本實用新型所述一種全景相機三軸雲臺的結構示意圖。

圖2為圖1的爆炸視圖。

圖3為圖1的俯視圖。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結合實施例進一步闡釋本實用新型的內容，但本實用新型的內容不僅僅局限於下面的實施例。

如圖1-3所示，一種全景相機三軸雲臺，用於將相機活動式設置在無人機上， 包括Z向組件、Y向組件和X向組件；所述Z向組件包括第一電機1、第一電機殼體和第一轉動支架2，第一電機1設置在第一電機殼體中，第一電機1的定子與第一電機殼體固連，第一電機1輸出軸與第一轉動支架2固連，第一轉動支架2的兩端分別設置有相機安裝座，兩個相機安裝座上分別設置有廣角鏡頭相機7，所述第一電機1、第一轉動支架2和兩個相機安裝座沿Z向疊加設置；所述Y向組件包括第二電機3、第二電機殼體和第二轉動支架4，第二電機3設置在第二電機殼體中，第二電機3的定子與第二電機殼體固連，第二電機3的輸出軸與第一電機殼體固定連接，第一電機1的輸出軸與第二電機3的輸出軸垂直，第二電機殼體與第二轉動支架4固連；所述第二轉動支架4為環形，第二轉動支架4套設在Z向組件外周；所述X向組件包括第三電機5、第三電機殼體和第三轉動支架6，第三電機5設置在第三電機殼體中，第三電機5的定子與第三電機殼體固連，第三電機5的輸出軸與第二轉動支架4固連，第三電機5的輸出軸分別與第一電機1的輸出軸、第二電機3的輸出軸垂直，第三電機殼體與第三轉動支架6固連；所述第三轉動支架6為環形，第三轉動支架6套設在Y向組件外周。

在本實施例中，第二轉動支架4、第三轉動支架6為封閉的環形結構,從圖3中能夠直觀的看出，第二轉動支架4位於第三轉動支架6和Z向組件之間，第二轉動支架4的一組對邊的外側與第三轉動支架6轉動連接，另一組對邊的內側與第一電機殼體轉動連接，第二轉動支架4起到整個三軸雲臺的樞紐連接作用，因此要求其具有穩定的結構特徵，而環形則是優選的方式，可以為圓環形、四邊形、多邊形或者不規則的環形結構，只需要滿足在轉動時，第二轉動支架4不會與第三轉動支架6和Z向組件發生幹涉就可；在其他實施例中，第三轉動支架6可以為非封閉的結構，如C形、U形等，只要滿足第三轉動支架6與第二轉動支架4轉動連接即可。

通過在該全景相機三軸雲臺上設置兩個廣角鏡頭相機7，且兩個廣角鏡頭相機7的鏡頭背向設置，能夠滿足多角度同時拍攝的要求。通過Z向組件的第一電機1轉子的轉動帶動第一轉動支架2、相機安裝座一起轉動，保證相機7繞Z向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機上部和下部的景象；通過Y向組件的第二電機3轉子的轉動，帶動整個Z向組件繞Y向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機左、右兩側的景象；通過X向組件的第三電 機5轉子的轉動，帶動Z向組件和Y向組件作為一個整體繞X向轉動，實現無人機在航拍過程中相機能夠拍攝到無人機前、後兩側的景象，保證無人機在飛行過程中多角度拍攝。

在本實施例中，所述第一轉動支架2包括兩個平行設置的支柱21和兩個底板22，支柱21與第一電機1的輸出軸相平行，第一電機1位於兩個支柱21之間，兩個底板22分別固定在兩個支柱21的兩端，其中一個底板22與第一電機21的轉子固連，兩個相機安裝座分別固定在兩個底板22的外側。結構簡單、緊湊，體積小便於安裝，通過兩個平行設置的支柱21與上、下兩個相機安裝座固定連接，保證兩個相機始終為一個整體，提高了結構的穩定性。在其他實施例中，第一轉動支架2可以為其他形狀，如C形結構，由一個支柱21和設置在其兩端的兩個底板22構成。

在本實施例中，所述第二轉動支架4還通過第一轉軸8與第一電機殼體轉動連接，且第一轉軸8與第二電機3的輸出軸同軸設置，使Z向組件通過兩個連接點與第二轉動支架4轉動連接，提高了結構的穩定性，保證無人機在飛行過程中的拍攝效果。在其他實施例中，第二轉動支架4通過第一轉軸8以及軸承與第一電機殼體轉動連接，減小摩擦，轉動靈活。

在本實施例中，所述第三轉動支架6還通過第二轉軸9與第二轉動支架4轉動連接，且第二轉軸9與第三電機5的輸出軸同軸設置。使Y向組件通過兩個連接點與第三轉動支架6轉動連接，提高了結構的穩定性，保證無人機在飛行過程中的拍攝效果。在其他實施例中，第三轉動支架6通過第二轉軸9以及軸承與第二轉動支架4轉動連接，轉動連接，減小摩擦，轉動靈活。

在本實施例中，所述第三轉動支架6包括兩個雲臺下底座61和兩個雲臺上底座62，雲臺下底座61和雲臺上底座62間隔設置，構成環形狀結構，其中，雲臺上底座62位於雲臺下底座61上方。所述該全景相機三軸雲臺通過第三轉動支架6與無人機連接。

在本實施例中，所述雲臺上底座62和雲臺下底座61之間活動式連接，雲臺上底座62和雲臺下底座61之間設置有彈性件63，當無人機在飛行過程中受到意外的擾動時，彈性件63起到緩衝作用，防止兩個相機受到幹擾而影響拍攝效果。

在本實施例中，所述彈性件63為彈簧，取材方便、成本低，其緩衝效果好。在其他實施例中，彈性件63可以為橡膠圈或橡膠球。

在本實施例中，所述第一電機1、第二電機3和第三電機5均為無刷伺服電機，所述無人機上設置有控制裝置(圖中未示出)，第一電機1、第二電機2和第三電機5分別與控制裝置之間電連接，受控制裝置的控制。無刷伺服電機體積小，重量輕，響應快，速度高，轉動平滑，力矩穩定。

本實用新型中未做特別說明的均為現有技術或者通過現有技術即可實現，而且本實用新型中所述具體實施案例僅為本實用新型的較佳實施案例而已，並非用來限定本實用新型的實施範圍。即凡依本實用新型申請專利範圍的內容所作的等效變化與修飾，都應作為本實用新型的技術範疇。