一种新型全向可移动摄影车的制作方法

本发明涉及一种摄影车，尤其是一种新型全向可移动摄影车。

背景技术：

随着数码产品的诞生及发展，喜欢拍摄视频的人群也应运而生。许多摄影爱好者喜欢自己导演并拍摄一些幽默搞怪、公益、文化宣传等主题的视频，在拍摄过程中需要拍摄移动镜头，如果手持摄像机奔跑拍摄会导致画面晃动，无法达到预期效果，这就应用到了摄影车，除此之外，摄影车还广泛应用于体育赛事、真人秀节目、野生动物、企业宣传片等的拍摄以及地面监测、排爆等领域。现有的摄影车大都不能满足全向平稳移动的需求且不能实现摄像机的平稳升降，极大地影响摄影者的拍摄效果，此外，现有的摄影车大都需要设置不同规格的轨道使用，极大的浪费资源。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供了一种新型全向可移动摄影车，它具有画面拍摄稳定，能够实现全向拍摄，有利于高难度场景的拍摄等优点，其采用的技术方案如下：

一种新型全向可移动摄影车，包括方形底盘、全向轮、控制箱、支撑柱、蓄电池、悬臂、悬臂销、连接杆、钢丝绳、双滑轮组、垂直齿条、上齿轮箱、联轴器、下齿轮箱、步进电机、电机支座、固定支架、固定销、夹持装置、摄像机、电机固定板、空心杯直流伺服电机、吸附装置、垂直滑道、主动轴、主动轮、第一从动轴、第一从动轮、第一大齿轮、第二大齿轮、第二从动轮、第二从动轴，所述方形底盘下表面的每条边的中间位置上分别焊接有电机固定板，所述空心杯直流伺服电机通过四个螺钉固定在电机固定板的垂直板内侧，所述全向轮是两两组合成一个整体使用，且采用十字形布置，所述空心杯直流伺服电机的输出轴与全向轮连接，所述控制箱、蓄电池均固定在方形底盘的上表面，所述控制箱和蓄电池之间设有支撑柱，所述支撑柱的下端通过四个螺钉固定在方形底盘上，所述支撑柱的上端设有竖直凹槽和水平通孔，所述悬臂卡进支撑柱上端的竖直凹槽内，所述悬臂销依次插入水平通孔、悬臂将悬臂与支撑柱连接，所述悬臂可绕悬臂销转动，所述悬臂的左端与悬臂销之间的距离是悬臂右端与悬臂销之间距离的五倍，当悬臂处于水平状态时，位于连接杆和双滑轮组之间的这段钢丝绳向悬臂销的方向倾斜5°，所述悬臂的左端通过固定销与固定支架连接，所述固定支架可绕着固定销转动，所述固定支架的下端与夹持装置的上端固连，所述摄像机固定在夹持装置上，所述悬臂的右端开有水平凹槽，所述连接杆固定在水平凹槽两侧的侧壁上，所述钢丝绳的上端与连接杆固连，下端绕过双滑轮组与垂直齿条上端的铁环固连，所述双滑轮组的下表面焊接在上齿轮箱的上表面，所述上齿轮箱固定在下齿轮箱上，所述电机支座的四条腿焊接在方形底盘的上表面，所述步进电机通过螺栓固定在电机支座上，所述步进电机的输出轴通过联轴器与主动轴连接，所述主动轴与主动轮之间采用平键连接，所述第一从动轮和第二从动轮分别置于主动轮的两侧且同时与之啮合，所述第一大齿轮与第二大齿轮分别置于垂直齿条的两侧且同时与之啮合，所述第一从动轮、第一大齿轮分别通过平键与第一从动轴连接，所述第二大齿轮、第二从动轮分别通过平键与第二从动轴连接，所述第一从动轮和第二从动轮的尺寸相同，所述第一大齿轮与第二大齿轮的尺寸相同，所述方形底盘上开有矩形通孔，所述矩形通孔位于垂直齿条的下方，所述垂直滑道的四周焊接在矩形通孔的内表面上，所述垂直齿条的下端设有滑杆，所述滑杆在垂直滑道内滑动，所述方形底盘下表面的中心位置设有圆形凹槽，所述吸附装置卡在圆形凹槽上，所述蓄电池分别通过电线与控制箱、步进电机、空心杯直流伺服电机连接，所述控制箱分别通过电线与步进电机、空心杯直流伺服电机连接。

优选的，所述双滑轮组包括上滑轮、上滑轮轴、滑轮轴支架、下滑轮轴、下滑轮、加强筋，所述上滑轮与上滑轮轴连接，所述下滑轮与下滑轮轴连接，所述上滑轮轴和下滑轮轴平行固定在滑轮轴支架上，所述滑轮轴支架的背面焊有加强筋。

优选的，所述夹持装置包括连接柱、承载体、第一夹板、第一小齿轮、第一转动体、第一水平齿条、第一支架、弯板、第二支架、第二水平齿条、第二转动体、第二小齿轮、第二夹板、第二硅胶垫、第三硅胶垫、第一硅胶垫、第一散热孔、第三散热孔、第二散热孔、第一滑槽、第二滑槽、卡扣，所述连接柱的上端与固定支架的下端固连，所述承载体的上端与连接柱的下端固连，所述第一夹板的内侧设有第一硅胶垫，所述第一硅胶垫成排设置，排与排之间设有第一散热孔，所述第一夹板的外侧下方设有六角凹槽，所述第一水平齿条的内侧设有卡扣，所述卡扣插入第一夹板外侧的六角凹槽把第一夹板和第一水平齿条连接在一起，所述第一支架的下端固定在承载体上，所述第一转动体与第一支架连接，所述第一小齿轮与第一转动体连接，所述第一小齿轮、第一水平齿条、第一支架各设置有两个，两个第一水平齿条的下部分别嵌入到第一滑槽、第二滑槽中，所述弯板的下端面固定在承载体上，所述弯板的内表面设有成排排列的第三硅胶垫，排与排之间设有第三散热孔，所述第二支架、第二水平齿条、第二转动体、第二小齿轮、第二夹板、第二硅胶垫、第二散热孔分别与第一支架、第一水平齿条、第一转动体、第一小齿轮、第一夹板、第一硅胶垫、第一散热孔是对称设置。

优选的，所述第一转动体包括第一曲轴、第一键槽、第一花键、第一把手，所述第一曲轴上设有两个第一键槽，所述第一把手与第一曲轴的折弯端固连，所述第一曲轴上设有两个第一花键，所述第一支架包括第一支架本体、第一花键槽，所述第一花键与第一花键槽配合。

优选的，所述吸附装置包括套筒、轴承、底座、磁铁，所述套筒上端封闭下端开口，所述轴承的外圈卡在套筒的内表面，所述底座的上部为实心圆柱，所述轴承的内圈套在实心圆柱上，所述轴承的下表面与实心圆柱的下表面之间留有间隙，所述磁铁镶嵌在底座的下底面上，所述套筒的上表面卡入方形底盘下表面上的圆形凹槽内。

优选的，所述垂直滑道包括长连接板、滑道壁、短连接板、垂直滑道孔，所述长连接板、短连接板焊接在滑道壁的外侧面上，所述滑道壁的中心位置设有垂直滑道孔，所述垂直齿条下端的滑杆在垂直滑道孔内滑动，所述垂直滑道孔的截面包括第一边、第二边、第一圆弧、第三边、第四边、第二圆弧，所述第一边、第二边、第三边、第四边的长度相等，所述第一边与第二边垂直，所述第三边和第四边垂直，所述第一圆弧和第二圆弧都是四分之一圆弧且半径相等。

本发明具有如下优点：

(1)应用双齿轮单齿条传动机构实现摄像机的平稳升降，解决了拍摄画面不稳定的问题，减轻了齿轮的受力，提高使用寿命；设置双滑轮组使得钢丝绳始终沿着滑轮滑动，保证齿条始终受到垂直方向的拉力；

(2)垂直滑道孔的截面形状是结合圆形与正方形而设计，既能防止垂直齿条下方的滑杆在垂直滑道孔内转动，又可降低摩擦力；

(3)悬臂上的悬臂销孔偏向于靠近钢丝绳的一端，使得钢丝绳在移动较小距离时，摄像机也能移动比较大的距离；

(4)采用全向轮十字形布置，且将两个全向轮组合成一个整体使用，使得转动更加平稳；全向轮在控制箱的控制下可实现摄影车的前进、后退、平移和360°旋转，能够实现全向拍摄，有利于高难度场景的拍摄；

(5)夹持装置的夹持距离可调，可夹持不同尺寸的摄像机，夹持面上设有硅胶垫和散热孔，既可防止摄像机被挤伤又便于摄像机散热；

(6)吸附装置可吸附到车顶等平坦的位置，便于摄影车拍摄较高位置的画面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明一种新型全向可移动摄影车的整体结构示意图；

图2：本发明一种新型全向可移动摄影车的正视结构示意图；

图3：本发明一种新型全向可移动摄影车的仰视结构示意图；

图4：本发明一种新型全向可移动摄影车的齿轮齿条传动机构示意图；

图5：本发明一种新型全向可移动摄影车的双滑轮组结构示意图；

图6：本发明一种新型全向可移动摄影车的垂直滑道结构示意图；

图7：本发明一种新型全向可移动摄影车的垂直滑道孔截面示意图；

图8：本发明一种新型全向可移动摄影车的夹持装置结构示意图；

图9：本发明一种新型全向可移动摄影车的第二滑槽处的结构示意图；

图10：本发明一种新型全向可移动摄影车的卡扣处的结构示意图；

图11：本发明一种新型全向可移动摄影车的第一转动体的结构示意图；

图12：本发明一种新型全向可移动摄影车的第一支架结构示意图；

图13：本发明一种新型全向可移动摄影车的侧视结构示意图；

图14：本发明一种新型全向可移动摄影车的吸附装置爆炸结构示意图。

符号说明：

1、方形底盘，2、全向轮，3、控制箱，4、支撑柱，5、蓄电池，6、悬臂，7、悬臂销，8、连接杆，9、钢丝绳，10、双滑轮组，11、垂直齿条，12、上齿轮箱，13、联轴器，14、下齿轮箱，15、步进电机，16、电机支座，17、固定支架，18、固定销，19、夹持装置，20、摄像机，21、电机固定板，22、空心杯直流伺服电机，23、吸附装置，24、垂直滑道，25、主动轴，26、主动轮，27、第一从动轴，28、第一从动轮，29、第一大齿轮，30、第二大齿轮，31、第二从动轮，32、第二从动轴，1001、上滑轮，1002、上滑轮轴，1003、滑轮轴支架，1004、下滑轮轴，1005、下滑轮，1006、加强筋，1901、连接柱，1902、承载体，1903、第一夹板，1904、第一小齿轮，1905、第一转动体，1906、第一水平齿条，1907、第一支架，1908、弯板，1909、第二支架，1910、第二水平齿条，1911、第二转动体，1912、第二小齿轮，1913、第二夹板，1914、第二硅胶垫，1915、第三硅胶垫，1916、第一硅胶垫，1917、第一散热孔，1918、第三散热孔，1919、第二散热孔，1920、第一滑槽，1921、第二滑槽，1922、卡扣，19051、第一曲轴，19052、第一键槽，19053、第一花键，19054、第一把手，19071、第一支架本体，19072、第一花键槽，2301、套筒，2302、轴承，2303、底座，2304、磁铁，2401、长连接板，2402、滑道壁，2403、短连接板，2404、垂直滑道孔，24041、第一边，24042、第二边，24043、第一圆弧，24044、第三边，24045、第四边，24046、第二圆弧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1-14所示，本发明一种新型全向可移动摄影车，包括方形底盘1、全向轮2、控制箱3、支撑柱4、蓄电池5、悬臂6、悬臂销7、连接杆8、钢丝绳9、双滑轮组10、垂直齿条11、上齿轮箱12、联轴器13、下齿轮箱14、步进电机15、电机支座16、固定支架17、固定销18、夹持装置19、摄像机20、电机固定板21、空心杯直流伺服电机22、吸附装置23、垂直滑道24、主动轴25、主动轮26、第一从动轴27、第一从动轮28、第一大齿轮29、第二大齿轮30、第二从动轮31、第二从动轴32，所述方形底盘1下表面的每条边的中间位置上分别焊接有电机固定板21，所述空心杯直流伺服电机22通过四个螺钉固定在电机固定板21的垂直板内侧，所述全向轮2是两两组合成一个整体使用，且采用十字形布置，使得转动更加平稳，所述空心杯直流伺服电机22的输出轴与全向轮2连接，所述控制箱3、蓄电池5均固定在方形底盘1的上表面，所述控制箱3和蓄电池5之间设有支撑柱4，所述支撑柱4的下端通过四个螺钉固定在方形底盘1上，所述支撑柱4的上端设有竖直凹槽和水平通孔，所述悬臂6卡进支撑柱4上端的竖直凹槽内，所述悬臂销7依次插入水平通孔、悬臂6将悬臂6与支撑柱4连接，所述悬臂6可绕悬臂销7转动，所述悬臂6的左端通过固定销18与固定支架17连接，所述固定支架17可绕着固定销18转动，所述固定支架17的下端与夹持装置19的上端固连，所述摄像机20固定在夹持装置19上，所述悬臂6的右端开有水平凹槽，所述连接杆8固定在水平凹槽两侧的侧壁上，所述钢丝绳9的上端与连接杆8固连，下端绕过双滑轮组10与垂直齿条11上端的铁环固连，所述悬臂6的左端与悬臂销7之间的距离是悬臂6右端与悬臂销7之间距离的五倍，使得钢丝绳9移动较小的距离时，摄像机20也能够移动比较大的距离，所述双滑轮组10的下表面焊接在上齿轮箱12的上表面，所述上齿轮箱12固定在下齿轮箱14上，所述电机支座16的四条腿焊接在方形底盘1的上表面，所述步进电机15通过螺栓固定在电机支座16上，所述步进电机15的输出轴通过联轴器13与主动轴25连接，所述主动轴25与主动轮26之间采用平键连接，所述第一从动轮28和第二从动轮31分别置于主动轮26的两侧且同时与之啮合，所述第一大齿轮29与第二大齿轮30分别置于垂直齿条11的两侧且同时与之啮合，所述第一从动轮28、第一大齿轮29分别通过平键与第一从动轴27连接，所述第二大齿轮30、第二从动轮31分别通过平键与第二从动轴32连接，所述第一从动轮28和第二从动轮31的尺寸相同，所述第一大齿轮29与第二大齿轮30的尺寸相同，所述方形底盘1上开有矩形通孔，所述矩形通孔位于垂直齿条11的下方，所述垂直滑道24的四周焊接在矩形通孔的内表面上，所述垂直齿条11的下端设有滑杆，所述滑杆在垂直滑道24内滑动，所述方形底盘1下表面的中心位置设有圆形凹槽，所述吸附装置23卡在圆形凹槽上，所述蓄电池5分别通过电线与控制箱3、步进电机15、空心杯直流伺服电机22连接，所述控制箱3分别通过电线与步进电机15、空心杯直流伺服电机22连接。

优选的，所述双滑轮组10包括上滑轮1001、上滑轮轴1002、滑轮轴支架1003、下滑轮轴1004、下滑轮1005、加强筋1006，所述上滑轮1001与上滑轮轴1002连接，所述下滑轮1005与下滑轮轴1004连接，所述上滑轮轴1002和下滑轮轴1004平行固定在滑轮轴支架1003上，所述滑轮轴支架1003的背面焊有加强筋1006。

优选的，所述夹持装置19包括连接柱1901、承载体1902、第一夹板1903、第一小齿轮1904、第一转动体1905、第一水平齿条1906、第一支架1907、弯板1908、第二支架1909、第二水平齿条1910、第二转动体1911、第二小齿轮1912、第二夹板1913、第二硅胶垫1914、第三硅胶垫1915、第一硅胶垫1916、第一散热孔1917、第三散热孔1918、第二散热孔1919、第一滑槽1920、第二滑槽1921、卡扣1922，所述连接柱1901的上端与固定支架17的下端固连，所述承载体1902的上端与连接柱1901的下端固连，所述第一夹板1903的内侧设有第一硅胶垫1916，可防止摄像机20被挤伤，所述第一硅胶垫1916成排设置，排与排之间设有第一散热孔1917，便于摄像机20散热，所述第一夹板1903的外侧下方设有六角凹槽，所述第一水平齿条1906的内侧设有卡扣1922，所述卡扣1922插入第一夹板1903外侧的六角凹槽把第一夹板1903和第一水平齿条1906连接在一起，所述第一支架1907的下端固定在承载体1902上，所述第一转动体1905与第一支架1907连接，所述第一小齿轮1904与第一转动体1905连接，所述第一小齿轮1904、第一水平齿条1906、第一支架1907各设置有两个，两个第一水平齿条1906的下部分别嵌入到第一滑槽1920、第二滑槽1921中，所述弯板1908的下端面固定在承载体1902上，所述弯板1908的内表面设有成排排列的第三硅胶垫1915，可防止摄像机20被挤伤，排与排之间设有第三散热孔1918，便于摄像机20散热，所述第二支架1909、第二水平齿条1910、第二转动体1911、第二小齿轮1912、第二夹板1913、第二硅胶垫1914、第二散热孔1919分别与第一支架1907、第一水平齿条1906、第一转动体1905、第一小齿轮1904、第一夹板1903、第一硅胶垫1916、第一散热孔1917是对称设置。

优选的，所述第一转动体1905包括第一曲轴19051、第一键槽19052、第一花键19053、第一把手19054，所述第一曲轴19051上设有两个第一键槽19052，所述第一把手19054与第一曲轴19051的折弯端固连，所述第一曲轴19051上设有两个第一花键19053，所述第一支架1907包括第一支架本体19071、第一花键槽19072，所述第一花键19053与第一花键槽19072配合。

优选的，所述吸附装置23包括套筒2301、轴承2302、底座2303、磁铁2304，所述套筒2301上端封闭下端开口，所述轴承2302的外圈卡在套筒2301的内表面，所述底座2303的上部为实心圆柱，所述轴承2302的内圈套在实心圆柱上，所述轴承2302的下表面与实心圆柱的下表面之间留有间隙，所述磁铁2304镶嵌在底座2303的下底面上，所述套筒2301的上表面卡入方形底盘1下表面上的圆形凹槽内，所述吸附装置23可吸附到车顶等平坦的位置，便于摄影车拍摄较高位置的画面。

优选的，所述垂直滑道24包括长连接板2401、滑道壁2402、短连接板2403、垂直滑道孔2404，所述长连接板2401、短连接板2403焊接在滑道壁2402的外侧面上，所述滑道壁2402的中心位置设有垂直滑道孔2404，所述垂直齿条11下端的滑杆在垂直滑道孔2404内滑动，所述垂直滑道孔2404的截面包括第一边24041、第二边24042、第一圆弧24043、第三边24044、第四边24045、第二圆弧24046，所述第一边24041、第二边24042、第三边24044、第四边24045的长度相等，所述第一边24041与第二边24042垂直，所述第三边24044和第四边24045垂直，所述第一圆弧24043和第二圆弧24046都是四分之一圆弧且半径相等，既能防止垂直齿条11下方的滑杆在垂直滑道孔2404内转动，又可降低摩擦力。

本发明使用时，需将摄像机20固定到夹持装置19上，那么首先需要向外拉动第一转动体1905，使得两个第一小齿轮1904随着第一转动体1905一起移动的同时，第一花键19053脱离第一花键槽19072，当第一花键19053完全脱离第一花键槽19072时，转动第一把手19054，使得两个第一小齿轮1904分别带动两个第一水平齿条1906在第一滑槽1920、第二滑槽1921内向远离弯板1908的方向滑动，同时带动第一夹板1903向远离弯板1908的方向滑动，按照同样的操作方式，使得第二夹板1913向远离弯板1908的方向滑动，然后将摄像机20的前部放入弯板1908，后部放入第一夹板1903和第二夹板1913之间的空间内，反向转动第一转动体1905，使得第一夹板1903向靠近弯板1908的方向滑动，直至夹紧摄像机20，然后向里推动第一转动体1905，使得第一花键19053卡入第一花键槽19072，防止第一转动体1905转动，按照同样的操作方式，使得第二夹板1913向靠近弯板1908的方向滑动，直至夹紧摄像机20，并防止第二转动体1911转动，第二硅胶垫1914、第三硅胶垫1915、第一硅胶垫1916可防止摄像机20被挤伤，第一散热孔1917、第三散热孔1918、第二散热孔1919有利于摄像机20散热。

如果需要在路面上拍摄，需要将吸附装置23从方形底盘1上拆下，此时只有全向轮2与地面接触。首先打开摄像机20并调好焦距，然后打开蓄电池5的电源开关为整个装置供电，通过操作控制箱3控制步进电机15准确、快速启动，步进电机15通过联轴器13将动力传递给主动轴25，主动轴25带动主动轮26转动的同时会使得第一从动轮28和第二从动轮31同时转动，转动的第一从动轮28、第二从动轮31分别通过第一从动轴27、第二从动轴32带动第一大齿轮29、第二大齿轮30转动，进而带动垂直齿条11升降，垂直齿条11下降过程中，通过钢丝绳9拉动连接杆8使得悬臂6的右端下降，进而实现摄像机20的平稳上升，垂直齿条11上升过程中，依靠夹持装置19、摄像机20的重力拉动悬臂6的右端上升，使得钢丝绳9始终处于绷直状态，在垂直齿条11升降过程中，钢丝绳9始终绕在双滑轮组10上的上滑轮1001和下滑轮1005上，当悬臂6处于水平状态时，位于连接杆8和双滑轮组10之间的这段钢丝绳9向悬臂销7的方向倾斜5°，保证垂直齿条11始终受到垂直方向的拉力，垂直齿条11下方的滑杆始终在垂直滑道24内滑动，有利于垂直齿条11始终保持垂直状态，采用步进电机15驱动的由主动轴25、主动轮26、第一从动轴27、第一从动轮28、第一大齿轮29、第二大齿轮30、第二从动轮31、第二从动轴32组成的双齿轮单齿条传动机构，可以减轻第一大齿轮29和第二大齿轮30的受力，提高使用寿命，增加垂直齿条11运动的平稳性，实现了摄像机20的平稳升降，解决了拍摄画面不稳定的问题。

在拍摄过程中需要移动摄影车时，通过操作控制箱3同时控制四个空心杯直流伺服电机22带动全向轮2工作，使得摄影车可以前进、后退、平移和360°旋转，能够实现全向拍摄，有利于高难度场景的拍摄；如果需要拍摄较高位置的画面，需要将吸附装置23重新安装在方形底盘1上，并将吸附装置23吸附到车顶等平坦的具有一定高度的铁质接触面上，磁铁2304的下表面和全向轮2均与接触面接触，此时底座2303和磁铁2304固定不动，全向轮2在控制箱3的控制下可在接触面上转动，方形底盘1、套筒2301、轴承2302在全向轮2的带动下可绕着底座2303转动，因此摄影车可360°转动，再加上摄像机20可升降，从而完成较高位置画面的拍摄，此外，对控制箱3的操作也可以用遥控器来进行远程操控。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。