一种水下摄像云台的制作方法

本实用新型属于水下拍摄领域。

背景技术：

现有的水下无人拍摄设备往往在水下运动状态只限于升降或推进运动，无法实现稳定的原地转向功能，其上的相机拍摄视角受到一定的影响。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种能原地悬停，转向的一种水下摄像云台。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种水下摄像云台，包括云台和若干水下推进器，所述云台为方形平台结构，若干所述水下推进器分别安装于所述云台上；

若干所述水下推进器分别包括第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器、第六推进器、第七推进器和第八推进器；所述第一推进器、第二推进器、第三推进器和第四推进器分别竖向安装于所述云台的四顶角处，且所述第一推进器、第二推进器、第三推进器和第四推进器的推进方向共同朝上；所述第五推进器、第六推进器、第七推进器和第八推进器分别水平安装于所述云台的四边中点处，所述第五推进器位于所述第七推进器对侧，且第五推进器和第七推进器的推进方向相同；所述第六推进器位于所述第八推进器对侧，且第六推进器和第八推进器的推进方向相反。

进一步的，所述云台的台面还平行支撑设置有相机平台；所述相机平台上安装有相机支架和发光面板；所述发光面板平行设置于所述相机平台上侧，且发光面板的发光面朝上；

还包括摄像机本体，所述摄像机本体通过阻尼铰接件与所述相机支架阻尼铰接连接；所述摄像机本体的摄像头为双目摄像头。

进一步的，还包括主卡箍片、副卡箍片和卡箍固定座；所述水下推进器为管式螺旋桨推进器，所述水下推进器的主管体夹套于所述主卡箍片和所述副卡箍片之间，且所述主卡箍片和副卡箍片通过紧固螺栓夹紧所述主管体；所述主卡箍片上还设置有连接柱，所述连接柱通过卡箍固定座固定安装于所述云台上。

有益效果：本实用新型的结构简单，采用8个特定分布的推进器协同工作实现了机器人的平稳升降、悬停、横向推进运动和斜向升降运动。

附图说明

附图1为水下机器人整体结构立体图；

附图2为水下机器人第一视图；

附图3为水下机器人第二视图；

附图4为水下机器人第三视图；

附图5为云台结构示意图；

附图6为推进器安装局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1至6所示，本方案应用于水下摄像机器人领域，为了更好表达本方案，本说明书结合水下机器人的结构进行整体阐述；

本实施例的机器人主体结构包括主体结构包括承载平台39、底座支架40、摆动底座15、旋转底座16、摆动底座舵机19、转台18、云台摆动支架24、水压传感器38、水压传感器支架26和云台36；

两对称分布的所述底座支架40垂直安装于所述承载平台39台面，本实施例中，底座支架40包括安装板27.2和支撑板27.1；所述安装板27.2与支撑板27.1呈L形垂直拼接，所述安装板27.2平行固定于所述承载平台39上；所述安装板27.2与支撑板27.1通过加强筋17固定连接，加强筋17进一步提高结构强度；所述摆动底座15可转动支撑于两所述底座支架40之间，其中两底座支架40上的两对称安装板27.2平行间距设置，本实施例中还包括轴承、转轴等旋转件配合摆动底座15的可旋转安装属性；本实施例中摆动底座15为U形框体结构，所述摆动底座15两侧部通过本实施例中的轴承、转轴等旋转件可旋转支撑在两所述安装板27.2上，所述旋转底座16安装于所述摆动底座15的U形框底所在承载面上；水平设置的所述摆动底座舵机19通过舵机支撑28安装于其中一个所述底座支架40上，且所述摆动底座舵机19通过本实施例中的转轴等旋转部件与所述摆动底座15驱动连接，摆动底座舵机19可驱动摆动底座15沿舵机轴转动；所述旋转底座16垂直设置于所述摆动底座15台面，所述转台18底端可旋转设置在所述旋转底座16上，舵机驱动装置可驱动转台18整体沿旋转底座16旋转；所述转台18顶端还阻尼铰接连接有一对所述云台摆动支架24；所述云台36支撑设置于所述云台摆动支架24上；所述云台36上还设置有若干水下推进器13；还包括水压传感器38，所述水压传感器支架26设置于所述承载平台39上，所述水压传感器支架26支撑设置于所述水压传感器38中，水压传感器38能通过测量水压来通过压强换算公式得出此处的深度。

还包括主卡箍片34、副卡箍片32和卡箍固定座35；所述水下推进器13为管式螺旋桨推进器，所述水下推进器13的主管体30夹套于所述主卡箍片34和所述副卡箍片32之间，且所述主卡箍片34和副卡箍片32通过紧固螺栓31夹紧所述主管体30；所述主卡箍片34上还设置有连接柱37，所述连接柱37通过卡箍固定座35固定安装于所述云台36上，卡箍的安装方式可拆卸性强，便于拆卸，同时紧固性能也满足要求。

若干所述水下推进器13分别包括第一推进器2、第二推进器8、第三推进器11、第四推进器5、第五推进器3、第六推进器7、第七推进器9和第八推进器6；所述云台36为方形平台结构，所述第一推进器2、第二推进器8、第三推进器11和第四推进器5分别竖向安装于所述云台36的四顶角处，且所述第一推进器2、第二推进器8、第三推进器11和第四推进器5的推进方向共同朝上；所述第五推进器3、第六推进器7、第七推进器9和第八推进器6分别水平安装于所述云台的四边中点处，所述第五推进器3位于所述第七推进器9对侧，且第五推进器3和第七推进器9的推进方向相同；所述第六推进器7位于所述第八推进器6对侧，且第六推进器7和第八推进器6的推进方向相反；

各推进器的运行方式如下：悬停或竖直升降方法：同时关闭第五推进器3、第六推进器7、第七推进器9和第八推进器6；启动第一推进器2、第二推进器8、第三推进器11和第四推进器5，通过控制四个推进器的推力大小来控制机器人的升降和悬停；

横向运行：需要横向运动时，先用上述方法控制机器人悬停，并且保持第一推进器2、第二推进器8、第三推进器11和第四推进器5的状态不变，然后启动第五推进器3和第七推进器9驱动机器人横向推进运动；

水平转向方法：在横向运行过程中，需要转向时，先停止第五推进器3和第七推进器9，待机器人到悬停状态后，同时缓慢启动第六推进器7和第八推进器6使机器人横向旋转预定角度然后停止第六推进器7和第八推进器6的运行，然后重新启动第五推进器3和第七推进器9；

斜向升降方法：在机器人保持上升或下降运动的同时，驱动第五推进器3和第七推进器9使机器人做斜向升降运动；

水底调整云台姿态：机器人缓慢下降至水底后，承载平台39下部的砝码脚14稳定陷入水底，此时通过各舵机控制转台18水平旋转和摆动底座15摆动来调整云台姿态，来进一步的调整摄像机的拍摄角度，同时还可以瞬间驱动第五推进器3和第七推进器9的正反转来使云台摆动支架24和转台18之间的阻尼铰接转动一定角度，用来进一步调整云台姿态。

所述云台的台面还平行支撑设置有相机平台10；所述相机平台10上安装有相机支架20和发光面板4；所述发光面板4平行设置于所述相机平台10上侧，且发光面板4的发光面朝上；增加了发光面板结构，用于操作人员在夜晚及时知道机器人在水中的具体位置。

还包括摄像机本体22，所述摄像机本体22通过阻尼铰接件21与所述相机支架20阻尼铰接连接；所述摄像机本体22的摄像头23为双目摄像头，目前，双目摄像头的工作原理主要有以下几种：1、彩色+彩色摄像头，优势在于可以计算景深，从而实现背景虚化和重新对焦(即先拍照后对焦)；2、彩色+黑白相机，优势在于可以提升暗光或夜晚摄像机成像质量；3、广角+长焦镜头，这个组合最大优势在于可以实现光学变焦(目前大多数主流摄像机厂商采用的双摄原理)；4、彩色+深度相机，可以实现三围重建等，将其双目摄像头技术用到到水下拍摄更加能够弥补单摄像头的弊端。

所述承载平台39底部四角处安装有砝码脚14，所述砝码脚14为金属重物砝码结构，采用金属重物砝码结构便于在水底保持稳定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。