专利名称：一种无人机的陀螺仪云台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无人机领域，涉及无人机所使用的云台，尤其是一种无人机的陀螺仪云台。
背景技术：
云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。目前，电动云台的高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位，在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。无人机广泛用于电力巡线、公安边防巡逻、森林防火、环保监测等方面，由于受到环境条件的限制，安装在无人机上的云台存在稳定性能较差、不便调节的问题，造成传输图像画面晃动、震动，影响数据采集效果，且无法准确定位采集图像信息，由此降低了无人机的应用范围及质量。经过检索，发现以下两篇相关专利文献1、一种两自由度云台(CN1805058)，包括支架和安装于支架上的电机和减速机构，其特殊之处是该云台设有两个摆动机构，每个摆动机构实现一个平面内的来回摆动，两个摆动可以各自独立实现。摆动机构主要由一个摆动齿轮、一个过渡齿轮、一个不完全齿轮和一个扇形齿轮组成。此云台可在驱动电机单一方向旋转时，实现云台的摆动运动，且定位精准，云台的摆动运动范围可通过改变摆动机构的传动比来调整；云台摆动的速度可根据要求由调节驱动电机的速度来实现。2、一种云台定位装置(CN201270570)，由安装于支架的电动机、电动机驱动的云台轴和控制电路构成，在电动机轴的自由端同轴安装有在其周边均布制有形齿的码盘，在该码盘的形齿外缘边位置的支架上端面安装有一光电耦合位置传感器；在云台轴上固装有一拨片，在云台底座上固装有一感应该拨片的光电耦合复位传感器。经过技术对比，以上两篇专利文献与本专利申请有较大不同。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学、性能可靠、 稳定性好、用于高清拍摄的无人机的陀螺仪云台。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种无人机的陀螺仪云台，包括陀螺仪部分及摄像部分，其特征在于所述陀螺仪部分包括机械陀螺仪、云台架、陀螺架，所述摄像部分包括摄像机、摄像机机架、摄像机托， 具体结构为(1)陀螺仪部分所述陀螺架由内框及外框同径构成，内框上固装机械陀螺仪，内框与外框之间在径向上均通过转轴连接，在外框两侧的轴向上均通过中心轴安装云台架，在对应内框一侧转轴的外框上延伸有外轴的输出端，在该转轴的输出端端部固装有一主动轮；(2)摄像部分在云台架其中轴向一侧的中心轴伸出云台架，该中心轴的端部同轴固装向前开口的摄像机机架，在该摄像机机架的框内径向通过铰轴安装摄像机托，该摄像机托上与中心轴同轴向固装摄像机，在对应摄像机托一侧摄像机机架上，摄像机托的铰轴的端部固装一从动轮；(3)陀螺仪部分的外框的主动轮与摄像部分的摄像机托的从动轮同向，在主动轮的径向盘面上径向对称铰装有两个同步传动杆，该两个同步传动杆的另一端铰装在从动轮的径向盘面上。而且，所述两个云台架为框式结构，中间设置有加强筋。而且，所述主动轮与从动轮设置为同径，所铰装的两个同步传动杆的位置相同。本实用新型的优点和积极效果是1、本陀螺仪云台的云台支架上通过陀螺架安装一机械陀螺仪，并通过主动轮控制摄像机角度，能有效减小或消除在拍摄过程中产生的晃动、震动，使画面更稳定更安静，并且，本陀螺仪云台可滤除高频振动和低频振动，并有目标锁定功能，当无人机因飞行而使角度发生变化后由陀螺仪纠偏，不会因飞行而脱离拍摄目标。2、本陀螺仪云台在陀螺仪和控制轴之间安装有主动轮，可以实时修正因不规则运动造成的对航摄摄像机拍摄效果的影响，令摄像、拍摄画面不再摇晃，无延迟反应时间，从而使航摄摄像机保持相对稳定，提高拍摄质量。3、本陀螺云台可应用于载人直升机、载人动力三角翼、车辆、船舶等运动载体上， 具有广阔的应用前景。4、本实用新型结构简单可靠、稳定性好、容易调节控制、用途广泛，能有效消除拍摄过程中的晃动，保持画面稳定，并且可以锁定拍摄目标，获得高品质的清晰画面，有效提升拍摄质量。

图1为本实用新型结构主视图；图2为图1的右视图；图3为图1的俯视图；图4为图3的陀螺仪局部放大俯视图图5为本实用新型的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。一种无人机的陀螺仪云台，包括陀螺仪部分及摄像部分，陀螺仪部分包括机械陀螺仪9、云台架5、陀螺架8，摄像部分包括摄像机1、摄像机机架4、摄像机托12。下面分别予以描述陀螺仪部分[0027]机械陀螺仪安装在陀螺架上，参见图1、2、3、4，具体结构是所述陀螺架由内框15 及外框14同径构成，内框与外框之间在径向上均通过转轴16连接，实现安装机械陀螺仪的内框在外框内径向摆转；在外框两侧的轴向上均通过中心轴10安装云台架，该两个云台架为框式结构，中间设置有加强筋，云台架可与无人机固装。通过上述结构，可以实现陀螺仪绕中心轴和转轴的两个维度进行摆动；在对应内框一侧转轴的外框上延伸有外轴的输出端，在该转轴的输出端端部固装有一主动轮7。摄像部分参见图1、3、5，在云台架其中轴向一侧的中心轴伸出云台架，该中心轴的端部同轴固装向前开口的U形的摄像机机架，在该摄像机机架的框内径向通过铰轴3安装摄像机托， 该摄像机托上与中心轴同轴向通过托板13采用紧固螺钉11固装摄像机，由此实现在中心轴转动时，该中心轴带动摄像机机架同轴转动；在对应摄像机托一侧摄像机机架上，摄像机托的铰轴的端部固装一从动轮2。本实施例所涉及的摄像机包括可见光检测仪与红外热成像仪等载荷设备，以实现对输电线路进行检查和录像拍照。陀螺仪部分的外框的主动轮与摄像部分的摄像机托的从动轮同向，在主动轮的径向盘面上径向对称铰装有两个同步传动杆6，该两个同步传动杆的另一端铰装在从动轮的径向盘面上，主动轮与从动轮设置为同径，所铰装的两个同步传动杆的位置也相同，由此实现主动轮与从动轮的同步摆转，由此调节摄像机的径向角度。本实施例中，机械陀螺仪为现有技术，其具体结构在此不再赘述。本实用新型的工作过程为使用前，将云台架安装在无人机上，并调整好摄像机位置，无人机飞行工作中，陀螺仪通过主动轮控制摄像机镜头角度，实时修正因不规则运动造成的对航摄摄像机拍摄效果的影响，令摄像、拍摄画面不再摇晃，无延迟反应时间，从而使航摄摄像机保持相对稳定， 提高拍摄质量，实现当无人机因飞行而使角度发生变化后由陀螺仪纠偏，不会因飞行而脱离拍摄目标。
权利要求1.一种无人机的陀螺仪云台，包括陀螺仪部分及摄像部分，其特征在于所述陀螺仪部分包括机械陀螺仪、云台架、陀螺架，所述摄像部分包括摄像机、摄像机机架、摄像机托， 具体结构为(1)陀螺仪部分所述陀螺架由内框及外框同径构成，内框上固装机械陀螺仪，内框与外框之间在径向上均通过转轴连接，在外框两侧的轴向上均通过中心轴安装云台架，在对应内框一侧转轴的外框上延伸有外轴的输出端，在该转轴的输出端端部固装有一主动轮；(2)摄像部分在云台架其中轴向一侧的中心轴伸出云台架，该中心轴的端部同轴固装向前开口的摄像机机架，在该摄像机机架的框内径向通过铰轴安装摄像机托，该摄像机托上与中心轴同轴向固装摄像机，在对应摄像机托一侧摄像机机架上，摄像机托的铰轴的端部固装一从动轮；(3)陀螺仪部分的外框的主动轮与摄像部分的摄像机托的从动轮同向，在主动轮的径向盘面上径向对称铰装有两个同步传动杆，该两个同步传动杆的另一端铰装在从动轮的径向盘面上。
2.根据权利要求1所述的无人机的陀螺仪云台，其特征在于所述两个云台架为框式结构，中间设置有加强筋。
3.根据权利要求1所述的无人机的陀螺仪云台，其特征在于所述主动轮与从动轮设置为同径，所铰装的两个同步传动杆的位置相同。
专利摘要本实用新型涉及一种无人机的陀螺仪云台，包括陀螺仪部分及摄像部分，所述陀螺架由内框及外框同径构成，内框上固装机械陀螺仪，在该转轴的输出端端部固装有一主动轮；在云台架其中轴向一侧的中心轴伸出云台架，该中心轴的端部同轴固装向前开口的摄像机机架，摄像机托的铰轴的端部固装一从动轮；陀螺仪部分的外框的主动轮与摄像部分的摄像机托的从动轮同向，在主动轮的径向盘面上径向对称铰装有两个同步传动杆。本实用新型结构简单可靠、稳定性好、容易调节控制、用途广泛，能有效消除拍摄过程中的晃动，保持画面稳定，并且可以锁定拍摄目标，获得高品质的清晰画面，有效提升拍摄质量。
文档编号G01C19/00GK202204517SQ201120349718
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者权军, 田凯 申请人:天津全华时代航天科技发展有限公司