一種全向電機增穩雲臺的製作方法
2023-05-01 03:34:41 3
專利名稱:一種全向電機增穩雲臺的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雲臺，特別涉及一種可實現360度旋轉、高精度、輕量化、增穩雲臺，主要用於連接無人機與可見光設備，搭載可見光設備。該全向電機增穩雲臺，包括相機座，其特徵在於：還包括俯仰臂、俯仰馬達、滾轉臂、滾轉馬達、航向臂和航向馬達、增穩控制板。本產品結構美觀，走線簡潔，雲臺質量減輕，載荷能力得到提高，實現任意角度旋轉拍攝，即使飛行器處於高速飛行狀態中，飛機傾斜時，仍能夠精準地控制搭載的可見光設備使其保持穩定，畫面輸出達到最佳效果，飛機續航能力得到提高。
【專利說明】一種全向電機増穩雲臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種全向電機增穩雲臺，特別涉及一種可實現360度旋轉的高精度、輕量化、增穩雲臺，主要用於連接源自德國技術的四旋翼無人機飛行器，搭載可見光設備。
【背景技術】
[0002]目前，我公司使用的無刷雙軸雲臺，在實際使用中存在下述問題:1.拍攝角度限制，僅能夠實現俯仰和滾轉功能。如需對其他方向進行拍攝，需要調整飛機姿態，使得拍攝效果大打折扣；2.雲臺穩定性不高，飛機在飛行過程中受到各種因素的影響極易導致雲臺發生抖動，雖然雲臺在後續升級改造中增穩性能得到加強，但依然不夠理想，影響拍攝效果；3.結構不是很合理，現有的雲臺框架較大，強度不夠高，極易受到損傷，雲臺的載荷也不夠理想，導致畫面輸出效果不理想，影響飛機續航時間。因此我們有必要尋求一種能夠實現任意角度旋轉，輕量化，增穩效果更佳的雲臺。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是克服現有雲臺中所存在的上述問題，而提供一種結構設計較為合理，走線簡潔，能夠實現任意角度拍攝，輕量化，增穩效果更好的全向電機雲臺。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是:該全向電機增穩雲臺，包括相機座，其特徵是，還包括俯仰臂、俯仰馬達、滾轉臂、滾轉馬達、航向臂和航向馬達，所述的相機座通過俯仰臂活動連接俯仰馬達；所述的滾轉臂活動連接俯仰馬達與滾轉馬達；所述的航向臂活動連接滾轉馬達與航向馬達。在原有結構基礎上增加一個航向臂，航向馬達及其對應的控制單元，使得雲臺能夠實現任意角度旋轉拍攝而不影響拍攝效果。
[0005]作為優選，還包括有增穩控制板，所述的增穩控制板分別與俯仰馬達、滾轉馬達和航向馬達電連接。通過stm32處理器對採集的姿態信息做出卡爾曼濾波以及算法的修正補償進行數據處理。驅動單元採用大功率MOS管作為伺服器，無刷驅動電機作為執行單元，進行雲臺補償的物理校正的基礎。從而完成雲臺到增穩控制的一系列動作。
[0006]作為優選，還包括有兩塊減震板、減振球和固定鋁柱，所述的兩塊減震板之間組裝有減震球，並通過固定鋁柱固定，後將航向馬達與減震板固定在一起。
[0007]作為優選，還包括有第一連接鋁件、第二連接鋁件和第三轉接鋁件，所述滾轉臂的一端與第一連接鋁件相連，第一連接鋁件的另一端與俯仰馬達的外側固定；所述的第二連接鋁件與滾轉馬達上側固定後，連接在航向臂的一端；所述的第三轉接鋁件、航向臂另一端一起固定在航向馬達的下側。
[0008]作為優選，所述俯仰臂、滾轉臂、航向臂均為高強度航空鋁材。
[0009]作為優選，所述的減震板為碳纖維材質。
[0010]作為優選，所述的減振球為梯形減振球。
[0011]本實用新型的有益效果是:該增穩雲臺採用航空鋁合金材質，強度較高，總體質量減輕，雲臺結構得到優化，走線較為簡潔，載荷能力得到提升，飛機續航能力得到提高。
[0012]本產品實現輕量化，360度無死角旋轉，增穩效果加強。即使飛行器處於高速飛行狀態中，飛機傾斜時，仍能夠精準地控制搭載的可見光設備使其保持穩定，實現任意角度拍攝，畫面輸出達到最佳效果，續航能力得到加強。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例的結構示意主視圖。
[0014]圖2是本實用新型實施例的結構示意左視圖。
[0015]圖3是本實用新型實施例的結構示意俯視圖。
[0016]標號說明:相機座1、俯仰臂2、俯仰馬達3、第一連接鋁件4、滾轉臂5、滾轉馬達6、第二連接鋁件7、增穩控制板8、航向臂9、第三轉接鋁件10、減震板11、減振球12、固定鋁柱13、航向馬達14。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]本實施例，參見圖1-3，本實施包括相機座1、俯仰臂2、俯仰馬達3、第一連接鋁件4、滾轉臂5、滾轉馬達6、第二連接鋁件7、增穩控制板8、航向臂9、第三轉接鋁件10、減震板
11、減振球12、固定鋁柱13和航向馬達14，相機座I通過俯仰臂2活動連接俯仰馬達3 ;滾轉臂5活動連接俯仰馬達3與滾轉馬達6 ;航向臂9活動連接滾轉馬達6與航向馬達14。具體的，首先將兩塊碳纖維減震板11與梯形減震球12組裝在一起後，通過固定鋁柱13固定，後將航向馬達14上側與碳纖維減震板11固定在一起，第三轉接鋁件10、航向臂9 一端一起固定在航向馬達14的下側，待接線完成後通電，通過增穩控制板8處理實現雲臺的360度旋轉，控制航向的功能；將第二連接鋁件7與滾轉馬達6上側固定後，連接在航向臂9的另一端，增穩控制板8則固定在第二連接鋁件7的外側，將滾轉臂5固定在滾轉馬達6下側，增穩控制板8分別與俯仰馬達3、滾轉馬達6和航向馬達14電連接，通過增穩控制板8處理實現雲臺的滾轉功能；而雲臺的增穩功能也是通過增穩控制板8來實現；滾轉臂5的另一端與第一連接鋁件4相連，第一連接鋁件4的另一端與俯仰馬達3的外側固定，俯仰馬達3的內側連接俯仰臂2，俯仰臂2的另一端則與相機座I固定即可，通過增穩控制板8處理實現雲臺的俯仰功能。本實施例中的俯仰臂2、滾轉臂5、航向臂9均為高強度航空鋁材。
[0019]使用時可將本實用產品安裝固定在無人機下方，按照要求正確接線搭載可見光設備通電後，待檢測無人機與地面站之間鏈路通訊正常後，根據需要使用遙控器切換組合鍵來調整拍攝角度，實現各角度拍攝，使畫面輸出效果達到最佳。
[0020]本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種全向電機增穩雲臺，包括相機座，其特徵在於:還包括俯仰臂、俯仰馬達、滾轉臂、滾轉馬達、航向臂和航向馬達，所述的相機座通過俯仰臂活動連接俯仰馬達；所述的滾轉臂活動連接俯仰馬達與滾轉馬達；所述的航向臂活動連接滾轉馬達與航向馬達。2.根據權利要求1所述的全向電機增穩雲臺，其特徵在於:還包括有兩塊減震板、減振球和固定鋁柱，所述的兩塊減震板之間組裝有減震球，並通過固定鋁柱固定，後將航向馬達與減震板固定在一起。3.根據權利要求1或2所述的全向電機增穩雲臺，其特徵在於:還包括有增穩控制板，所述的增穩控制板分別與俯仰馬達、滾轉馬達和航向馬達電連接。4.根據權利要求1或2所述的全向電機增穩雲臺，其特徵在於:還包括有第一連接鋁件、第二連接鋁件和第三轉接鋁件，所述滾轉臂的一端與第一連接鋁件相連，第一連接鋁件的另一端與俯仰馬達的外側固定；所述的第二連接鋁件與滾轉馬達上側固定後，連接在航向臂的一端；所述的第三轉接鋁件、航向臂另一端一起固定在航向馬達的下側。5.根據權利要求1或2所述的全向電機增穩雲臺，其特徵在於:所述俯仰臂、滾轉臂、航向臂均為高強度航空鋁材。6.根據權利要求2所述的全向電機增穩雲臺，其特徵在於:所述的減震板為碳纖維材質。7.根據權利要求2所述的全向電機增穩雲臺，其特徵在於:所述的減振球為梯形減振球。
【文檔編號】B64D47-08GK204297112SQ201420653534
【發明者】李昶君, 楊金波, 莫衛權, 高坤, 許向陽 [申請人]雲南電網有限責任公司紅河供電局, 鹹亨國際（杭州）航空自動化有限公司