无人飞行器的云台及无人飞行器的制作方法

本实用新型涉及无人飞行器技术领域，具体地说，是涉及一种无人飞行器的云台以及设置有该云台的无人飞行器。

背景技术：

随着航模飞机和小型无人机的大众化普及以及空中摄影技术的逐渐兴起，无人机航拍技术由于其成本较载人航拍更低、更安全且操作更加简单，使得无人机航拍技术逐渐受到摄影师的青睐。无人机航拍通常是采用无人飞行器搭载摄影机、照相机等拍摄设备进行拍摄，而这些拍摄设备通常是安装在专用的云台上，并通过云台连接在无人飞行器上，通过该专用的云台，无人飞行器能够实现对拍摄设备的俯仰角度、旋转角度进行调节，以满足用户对不同拍摄视角的需求。但是，现有的无人飞行器存在的问题是：

第一，现有的无人飞行器为了保证能够具有足够的拍摄视角，通常情况下会使云台尽可能的外露，以防止无人飞行器自身的部件进入拍摄设备的拍摄范围。例如，当云台过于靠近机身时，机身、机翼或螺旋桨等部位容易进入拍摄设备的拍摄范围，妨碍了拍摄设备的拍摄。

第二，一般情况下，云台都会设置在无人飞行器的机身的腹部，而目前，绝大部分的无人飞行器是没有设置起落架的，从而导致当无人飞行器在进行起飞和降落时，外露的云台极易受到外部的撞击，使得云台以及设置在云台上的拍摄设备容易在撞击中出现损坏。

第三，虽然有少部分无人飞行器设置有起落架，但是，为了避免云台以及拍摄设备在无人飞行器在进行起飞和降落时受到外部撞击，通常会将起落架设置得比云台更低，以对云台以及拍摄设备进行保护。然而，这样的设置方式也极大的限制了拍摄设备的视角范围，使得起落架进入拍摄设备的部分拍摄范围内，妨碍了拍摄设备的拍摄。

第四，现有的云台的可调节转动角度较小，导致拍摄设备的拍摄范围也相应的受限。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种可对云台的本体进行收放，并具有较广的转动范围以及安全性好的无人飞行器的云台。

本实用新型的另一目的是提供一种可对云台的本体进行收放，并具有较广的拍摄范围以及安全性好的无人飞行器。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种无人飞行器的云台，包括本体，其中，云台还包括支承架、升降机构、驱动装置和传感装置，升降机构设置在支承架上，升降机构的输出端与本体固定连接，升降机构驱动本体沿本体的铅锤方向移动，且本体可移动至支承架的内部，驱动装置设置在支承架上，且驱动装置的驱动端与升降机构的输入端连接，传感装置设置在本体上，传感装置用于检测本体与障碍物之间的距离和/或检测本体承受的压力。

一个优选地的方案是，驱动装置为第一电机，支承架上设置有第一导向槽，升降机构包括滑轮和绳索，滑轮绕滑轮的轴线与支承架可转动地连接，绳索的第一端与第一电机的驱动轴连接，绳索的第二端穿过第一导向槽与本体连接，且绳索绕设在滑轮上。

另一个优选的方案是，驱动装置为第二电机，支承架上设置有第二导向槽，升降机构包括第一连杆、滑套、第二连杆和第三连杆，第一连杆的第一端与第二电机的驱动轴连接，第二电机驱动第一连杆绕驱动轴的轴线摆动，滑套与第一连杆的第二端铰接，第二连杆具有滑套部和与滑套部连接的第一连杆部，滑套沿第一连杆部的延伸方向可滑动地套接在第一连杆部上，第三连杆具有第二连杆部和第三连杆部，第二连杆部和第三连杆部的连接处弯折设置，滑套部沿第二连杆部的延伸方向可滑动地套接在第二连杆部上，第三连杆部位于第二导向槽内，且第三连杆部与本体连接。

另一个优选的方案是，驱动装置为电磁铁，支承架设置有第三导向槽，升降机构包括永磁铁和第四连杆，电磁铁的输出端朝向永磁铁设置，第四连杆位于第三导向槽内，且第四连杆的两端分别与永磁铁、本体连接。

进一步的方案是，传感装置包括距离传感器和/或压力传感器，距离传感器安装在本体上，距离传感器用于检测本体与障碍物之间的距离，压力传感器安装在本体上，压力传感器用于检测本体承受的压力。

由上可见，通过驱动装置和升降机构能够对云台的本体的收放位置进行控制，并能够将云台的本体收纳在支承架内部，以使得当云台设置在无人飞行器上时，能够避免无人飞行器在进行起落或者遇到障碍物时云台受到撞击，对云台起到保护作用，提高使用的安全性。而设置传感装置，使得传感装置能够对云台与障碍物之间的距离和/或本体承受的压力进行检测，以使得云台的本体能够进行及时的收放，防止云台收到外部障碍物的撞击。此外，通过对该云台的设置和结构设计，使得云台能够具有较大的转动范围，进而使得设置有该云台的无人飞行器能够具有较大的拍摄范围。

为了实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供一种无人飞行器，包括机身、云台和拍摄装置，云台与机身固定连接，云台包括本体，拍摄装置安装在本体上，其中，云台还包括支承架、升降机构、驱动装置和传感装置，支承架安装在机身内，升降机构设置在支承架上，升降机构的输出端与本体固定连接，升降机构驱动本体沿本体的铅垂方向移动，且本体可移动至支承架的内部，驱动装置设置在支承架上，且驱动装置的驱动端与升降机构的输入端连接，传感装置设置在本体上，传感装置用于检测本体与障碍物之间的距离和/或检测本体承受的压力。

一个优选的方案是，驱动装置为第一电机，支承架上设置有第一导向槽，升降机构包括滑轮和绳索，滑轮绕滑轮的轴线与支承架可转动地连接，绳索的第一端与第一电机的驱动轴连接，绳索的第二端穿过第一导向槽与本体连接，且绳索绕设在滑轮上。

另一个优选的方案是，驱动装置为第二电机，支承架上设置有第二导向槽，升降机构包括第一连杆、滑套、第二连杆和第三连杆，第一连杆的第一端与第二电机的驱动轴连接，第二电机驱动第一连杆绕驱动轴的轴线摆动，滑套与第一连杆的第二端铰接，第二连杆具有滑套部和与滑套部连接的第一连杆部，滑套沿第一连杆部的延伸方向可滑动地套接在第一连杆部上，第三连杆具有第二连杆部和第三连杆部，第二连杆部和第三连杆部的连接处弯折设置，滑套部沿第二连杆部的延伸方向可滑动地套接在第二连杆部上，第三连杆部位于第二导向槽内，且第三连杆部与本体连接。

另一个优选的方案是，驱动装置为电磁铁，支承架设置有第三导向槽，升降机构包括永磁铁和第四连杆，电磁铁的输出端朝向永磁铁设置，第四连杆位于第三导向槽内，且第四连杆的两端分别与永磁铁、本体连接。

进一步的方案是，传感装置包括距离传感器和/或压力传感器，距离传感器安装在本体上，距离传感器用于检测本体与障碍物之间的距离，压力传感器安装在本体上，压力传感器用于检测本体承受的压力。

由上可见，将支承架安装在无人飞行器的机身内，并通过驱动装置和升降机构能够对云台的本体的收放位置进行控制，使得云台能够被收纳进机身内并位于支承架内部，进而避免无人飞行器在进行起落或者遇到障碍物时云台受到撞击，云台能够被及时回收至机身内的支承架内，进而对云台进行作用，提高使用的安全性。而设置传感装置，使得传感装置能够对云台与障碍物之间的距离和/或本体承受的压力进行检测，以使得云台的本体能够进行及时的收放，防止云台受到外部障碍物的撞击。此外，通过对该云台以及无人飞行器的设置和结构设计，使得云台能够具有较大的转动范围，进而使得设置有该无人飞行器能够具有较大的拍摄范围，同时还能够避免无人飞行器的自身部件位于拍摄装置的拍摄范围内。

附图说明

图1是本实用新型无人飞行器第一实施例的云台收起状态示意图。

图2是本实用新型无人飞行器第一实施例的云台释放状态示意图。

图3是本实用新型无人飞行器第一实施例的云台结构简图。

图4是本实用新型无人飞行器第二实施例的云台收起状态示意图。

图5是本实用新型无人飞行器第二实施例的云台释放状态示意图。

图6是本实用新型无人飞行器第二实施例的云台结构简图。

图7是本实用新型无人飞行器第三实施例的云台结构简图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

无人飞行器第一实施例：

参照图1至图3，无人飞行器10包括机身101、拍摄装置102以及云台1，其中，云台1与机身101固定连接。

云台1包括本体2、支承架4、升降机构5、驱动装置以及传感装置，驱动装置设置在支承架4上，且驱动装置与升降机构5的输入端连接。驱动装置为第一电机31，优选地，第一电机31为伺服电机。拍摄装置102安装在本体2上，支承架4固定安装机身101内，升降机构5设置在支承架4上，并且，升降机构5的输出端与云台1的本体2固定连接，升降机构5用于驱动本体2沿本体2的铅锤方向移动，且本体2可以通过升降机构5移动至支承架4的内部的安置腔42内。

具体地，支承架4上设置有第一导向槽41，升降机构5包括滑轮51和绳索52，滑轮51绕滑轮51的轴线与支承架4可滑动地连接，绳索52的第一端与第一电机31的驱动轴连接，优选地，第一电机31的驱动轴上设置有绕线盘，绳索52的第一端与绕线盘固定连接且绳索52缠绕在绕线盘上。绳索52的第二端穿过第一导向槽41与本体2连接，并且，绳索52绕设在滑轮51上，滑轮51用于改变绳索52的拉动方向并降低绳索52与滑轮51之间的摩擦力。

传感装置（未图示）设置在本体2上，传感装置用于检测本体2与障碍物之间的距离和/或本体2承受的压力。具体地，传感装置包括距离传感器和/或压力传感器，优选地，传感装置包括距离传感器和压力传感器，其中，距离传感器安装在本体2上，距离传感器用于检测本体与障碍物或本体与地面之间的相对距离。压力传感器设置在本体2上，压力传感器用于检测本体2承受的压力，例如，当本体2碰触到障碍物时所承受的压力或者碰触到地面时所承受的压力；或者，安装在本体2上的拍摄装置与障碍物接触时过拍摄装置与地面接触时本体2所承受的压力。

当无人飞行器10处于手动调节状态时，操作人员需要通过人工对无人飞行器10的实际飞行状态进行监控，以及对云台1与障碍物或地面之间的相对位置状态进行监控，同时判断是否需要对云台1的本体2的收放位置进行调节，当判断需要对本体2的收放位置进行调节时，操作人员根据无人飞行器10的飞行状态以及云台1与障碍物或地面之间的相对位置状态，并通过无人飞行器10的控制器控制第一电机31的进行正转或反转，使得第一电机31的驱动轴上的绕线盘对绳索52进行缠绕或释放，进而实现将云台1的本体2进行收起或释放。

当无人飞行器10处于自动调节状态时，距离传感器实时对本体与障碍物或本体与地面之间的相对位置进行检测，并向无人飞行器10的控制系统输出第一检测信号；同时，压力传感器对本体2承受的压力进行实时监测，并向无人机飞行器10的控制系统输出第二检测信号。无人飞行器的10的控制系统在接收到第一检测信号和/或第二检测信号后，判断本体2与障碍物或本体2与地面之间的相对位置是否位于预设的第一安全阈值内和/或判断本体2承受的压力是否位于预设的第二安全阈值内，若是，则无人飞行器的10的控制系统向第一电机31输出第一控制信号，第一电机31在接收到第一控制信号后开始转动，并将绳索52缠绕在第一电机31的驱动轴的绕线盘上，并且，绳索52的第二端通过滑轮51拉动本体5沿本体2的铅锤方向移动，并将本体2回收至支承架4的第一安置腔42内；或者，对本体2的释放高度进行相应的减小。当判断本体2与障碍物或本体2与地面之间的相对位置位于预设的安全阈值外，则维持本体2的当前释放高度；或者，对本体2的释放高度进行相应的增加。

无人飞行器第二实施例：

参照图4至图6，无人飞行器103包括机身104、拍摄装置105以及云台106，其中，云台106与机身104固定连接。

云台106包括本体107、支承架6、升降机构7、驱动装置以及传感装置，驱动装置设置在支承架6上，且驱动装置与升降机构7的输入端连接。驱动装置为第二电机32，优选地，第二电机32为伺服电机。拍摄装置105安装在本体107上，支承架6固定安装机身104内，升降机构7设置在支承架6上，并且，升降机构7的输出端与云台106的本体2固定连接，升降机构7用于驱动本体107沿本体107的铅锤方向移动，且本体107可以通过升降机构7移动至支承架6的内部的安置腔62内。

具体地，支承架6设置有第二导向槽62，升降机构7包括第一连杆71、滑套72、第二连杆73以及第三连杆74，其中，第一连杆71的第一端与第二电机32的驱动轴连接，第二电机32驱动第一连杆71绕第二电机32的驱动轴的轴线摆动。滑套72与第一连杆71的第二端铰接。第二连杆73具有滑套部731和与滑套部731连接的第一连杆部732，滑套72沿第一连杆部732的延伸放方向可滑动地套接在第一连杆部732上。第三连杆74具有第二连杆部741和第三连杆部742，并且，第二连杆部741和第三连杆部742的连接处弯折设置，第二连杆73的滑套部731沿第二连杆部741的延伸方向可滑动地套接在第二连杆部741上，第三连杆部742位于第二导向槽62内，且第三连杆部742与本体107连接。

传感装置（未图示）设置在本体107上，传感装置用于检测本体107与障碍物之间的距离和/或本体107承受的压力。具体地，传感装置包括距离传感器和/或压力传感器，优选地，传感装置包括距离传感器和压力传感器，其中，距离传感器安装在本体107上，距离传感器用于检测本体与障碍物或本体与地面之间的相对距离。压力传感器设置在本体107上，压力传感器用于检测本体107承受的压力，例如，当本体107碰触到障碍物是所承受的压力或者碰触到地面时所承受的压力；或者，安装在本体107上的拍摄装置与障碍物接触时过拍摄装置与地面接触时本体107所承受的压力。

当无人飞行器103处于手动调节状态时，操作人员需要通过人工对无人飞行器103的实际飞行状态进行监控，以及对云台106与障碍物或地面之间的相对位置状态进行监控，同时判断是否需要对云台106的本体107的收放位置进行调节，当判断需要对本体107的收放位置进行调节时，操作人员根据无人飞行器103的飞行状态以及云台106与障碍物或地面之间的相对位置状态，并通过无人飞行器103的控制器控制第二电机32的进行正转或反转，进而控制第二连杆73沿第二连杆部741的延伸方向做远离第三连杆部742或靠近第三连杆部742的滑动，使得第三连杆74带动云台106的本体107沿第三连杆部742延伸方向移动，进而实现将云台106的本体107进行收起或释放。

当无人飞行器103处于自动调节状态时，距离传感器实时对本体与障碍物或本体与地面之间的相对位置进行检测，并向无人飞行器103的控制系统输出第三检测信号；同时，压力传感器对本体107承受的压力进行实时监测，并向无人机飞行器103的控制系统输出第四检测信号。无人飞行器的10的控制系统在接收到第三检测信号和/或第四检测信号后，判断本体107与障碍物或本体107与地面之间的相对位置是否位于预设的第三安全阈值内和/或判断本体107承受的压力是否位于预设的第四安全阈值内，若是，则无人飞行器的103的控制系统向第二电机32输出第二控制信号，第二电机32在接收到第二控制信号后开始转动，进而使第一连杆71通过滑套72带动第二连杆73沿第二连接部741的延伸方向做远离第三连杆部742的滑动，从而带动第三连杆74沿第三连杆部742的延伸方向移动，并将本体107回收至支承架6的第二安置腔62内；或者，对本体107的释放高度进行相应的减小。当判断本体107与障碍物或本体107与地面之间的相对位置位于预设的安全阈值外，则维持本体107的当前释放高度；或者，对本体107的释放高度进行相应的增加。

无人飞行器第三实施例：

应用无人飞行器第一实施例或第二实施例的发明构思，无人飞行器的第三实施例与第一实施例、第二实施例的不同之处在于第三实施例的驱动装置为电磁铁33，支承架8设置有第三导向槽82。升降机构9包括永磁铁91和第四连杆92，其中，电磁铁33的输出端朝向永磁铁91设置，第四连杆92位于第三导向槽82内，且第四连杆92的两端分别与永磁铁91、本体108连接。

当无人飞行器处于手动调节状态时，操作人员需要通过人工对无人飞行器的实际飞行状态进行监控，以及对云台与障碍物或地面之间的相对位置状态进行监控，同时判断是否需要对云台的本体108的收放位置进行调节，当判断需要对本体108的收放位置进行调节时，操作人员根据无人飞行器的飞行状态以及云台与障碍物或地面之间的相对位置状态，并通过无人飞行器的控制器对电磁阀33的开关进行控制，进而对永磁铁91进行吸合或释放，从而通过第四连杆92对带动云台的本体108沿第四连杆92的延伸方向移动，实现将云台的本体108进行收起或释放。

当无人飞行器处于自动调节状态时，距离传感器实时对本体108与障碍物或本体108与地面之间的相对位置进行检测，并向无人飞行器的控制系统输出第五检测信号；同时，压力传感器对本体108承受的压力进行实时监测，并向无人机飞行器的控制系统输出第六检测信号。无人飞行器的控制系统在接收到第五检测信号和/或第六检测信号后，判断本体108与障碍物或本体108与地面之间的相对位置是否位于预设的第五安全阈值内和/或判断本体108承受的压力是否位于预设的第六安全阈值内，若是，则无人飞行器的的控制系统向电磁铁33输出第三控制信号，电磁铁33在接收到第三控制信号后进行开启，此时，电磁铁33的输出端对永磁铁91进行吸附，进而使得第四连杆92带动本体108沿第四连杆92的延伸方向向电磁铁33移动，并将本体108回收至支承架8的第三安置腔82内。当判断本体108与障碍物或本体108与地面之间的相对位置位于预设的安全阈值外，则维持本体108的当前释放高度。

由上述方案可见，本实用新型提供的云台具有可对云台的本体进行收放，并具有较广的转动范围以及安全性好的优点，而本实用新型提供的无人飞行器具有可对云台的本体进行收放，并具有较广的拍摄范围以及安全性好的优点。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。