一种安装座、云台组件及其无人飞行器的制作方法

文档序号:15566674发布日期:2018-09-29 03:30阅读:158来源:国知局

本发明涉及飞行器技术领域,尤其涉及一种安装座、云台组件及其无人飞行器。



背景技术:

无人驾驶飞机,简称无人飞行器(uav),是一种处在迅速发展中的新概念装备,其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人飞行器通过搭载多类传感器或摄像设备,可以实现影像实时传输、高危地区探测功能,是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前,无人飞行器的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域,具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

摄像设备通过安装座搭载于无人飞行器,为使摄像设备在飞行器飞行时能够平稳工作,安装座包括减振件和连接件,减振件一般为减震球,减振件的两端分别安装于无人飞行器和连接件,摄像设备搭载于连接件。而由于减震球连接强度不高,在复杂的飞行姿势下减振件容易脱落。故安装座还包括防脱杆、防脱卡件以及防脱板,防脱板固定安装于无人飞行器,减振件的两端分别安装于防脱板与连接件,防脱杆穿过减振件的中心,并且分别穿过防脱板与连接件,防脱杆的一端设置有限位结构,另一端设置有防脱卡件。

在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:防脱杆与减振件在同一结构空间下活动,飞行器在复杂姿态下,防脱杆干涉减振件,当飞行器变速或者转向的过程中,挂载于连接件的负载工作不平稳。因此,现有技术需要改进。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种安装座、云台组件及其无人飞行器,其中所述安装座的防脱结构不干涉所述减振件,使得挂载于连接件的负载工作平稳。

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:

在第一方面,提供一种安装座,用于连接云台和无人飞行器,其特征在于,所述安装座包括:减振装置,所述减振装置与所述云台相连,所述减振装置包括与所述无人飞行器相连的减振元件;防脱结构,用于将所述减振装置和所述云台挂载至所述无人飞行器,所述防脱结构被配置为允许所述减振装置和所述云台至少在所述减振装置的震动方向上的活动距离不小于所述减振元件的最大振幅。

在一些实施例中,所述防脱结构包括防脱基部和自所述防脱基部的两端向所述无人飞行器延伸且与所述无人飞行器相连的连接臂;所述连接臂使得所述防脱基部与所述无人飞行器之间具有不小于所述减振元件的最大振幅的间距;所述减振装置还包括与所述云台相连的连接件,所述连接件包括主体和自所述主体延伸的安装臂,所述减振元件设于所述安装臂上;所述主体穿设于所述防脱基部与所述无人飞行器之间,从而使得所述减振装置和所述云台被所述防脱结构挂载于所述无人飞行器。

在一些实施例中,所述连接臂在所述减振元件的振动方向上的长度不小于所述减振元件的最大振幅。

在一些实施例中,所述连接臂具有弹性。

在一些实施例中,所述防脱结构具有弹性且所述防脱结构的最大弹性形变量不小于所述减振元件的最大弹性形变量,所述防脱结构一端与所述无人飞行器相连,另一端与所述减振装置相连。

在一些实施例中,所述减振装置还包括与所述云台相连的连接件,所述连接件包括主体和自所述主体延伸的安装臂,所述减振元件设于所述安装臂上;所述防脱结构的一端与所述连接件相连。

在一些实施例中,每一所述安装臂均包括自所述主体末端分别向所述主体两侧延伸的连接板,位于所述主体同一侧的所述连接板通过安装板相连。

在一些实施例中,每一所述连接板包括自所述主体末端向靠近所述云台弯折延伸的弯折部以及自所述弯折部沿水平方向延伸的安装部;所述安装板的两端分别与位于所述主体同一侧的所述安装部相连。

在一些实施例中,所述连接件通过所述安装板与所述云台相连。

在一些实施例中,所述减振元件设于所述安装部上。

在一些实施例中,所述连接件与所述云台一体成型。

在一些实施例中,所述防脱结构与所述无人飞行器一体成型。

在第二方面,提供一种云台组件,用于无人飞行器,包括:如上所述的安装座;云台,用于搭载负载,所述云台与所述安装座相连。

在一些实施例中,所述负载包括相机、红外线镜头、多光谱传感器、农用喷洒设备。

在第三方面,提供一种无人飞行器,包括机身、与所述机身相连的机臂、设于所述机臂的动力装置以及如上所述的云台组件。

与现有技术相比较,本发明实施例提供的所述安装座、云台组件及其无人飞行器中,所述安装座包括:减振装置,所述减振装置与所述云台相连,所述减振装置包括与所述无人飞行器相连的减振元件;防脱结构,用于将所述减振装置和所述云台挂载至所述无人飞行器,所述防脱结构被配置为允许所述减振装置和所述云台至少在所述减振装置的震动方向上的活动距离不小于所述减振元件的最大振幅。通过上述方式,所述安装座的防脱结构不干涉所述减振件,使得挂载于连接件的负载工作平稳。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明其中一实施例提供的一种无人飞行器的结构示意图,其中部分结构被省略;

图2为图1所示的无人飞行器的拆解示意图;

图3为图1所示的无人飞行器的负载组件的结构示意图;

图4为图3所示的负载组件的安装座的结构示意图;

图5为图4所示的安装座的拆解示意图;

图6为图1所示的无人飞行器的另一种实现方式的结构示意图;

图7为图4所示的安装座的减振件的结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施方式,对本发明进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2,本发明其中一实施例提供一种无人飞行器400,包括机身10、与所述机身10相连的机臂、设于所述机臂的动力装置以及负载组件300,所述负载组件300安装于所述机身10。

所述机身10包括壳体11以及安装于所述壳体11内的控制电路模组(图未示),所述控制电路模组可由mcu以及电子器件组成,所述控制电路模组用于控制所述无人飞行器400工作,例如,控制所述负载组件300进行工作。

所述壳体11设置有第一安装孔110和第二安装孔112。

所述第一安装孔110贯穿所述壳体10,所述第二安装孔112与所述第一安装孔110设置于所述壳体10的同一表面,所述第一安装孔110和所述第二安装孔112均用于安装所述负载组件300。

请一并参阅图3,所述负载组件300可作为摄影、照相、检测采样装置,或者为农用喷洒设备组件,其可应用在但不限于所述无人飞行器400上,例如,应用在手持设备、无人船或者无人车等装置中。

所述负载组件300包括云台组件200和负载20,所述负载20安装于所述云台组件200,所述云台组件200用于改变所述负载20的工作方向。

所述负载20可以为图像获取装置,例如相机、摄影机、红外镜头等,或为其他具有拍摄功能的便携式电子装置,例如收集、平板电脑等,可以理解的是,也可以为传感器等,例如多光谱传感器,所述负载20还可以为农用喷洒设备。

所述云台组件200可作为摄影、照相、监测、采样以及农用喷洒的辅助装置,其可应用在但不限于所述无人飞行器400上,例如,应用在手持设备、无人船或者无人车等装置中。

所述云台组件200安装于所述机身10的外壳11,所述云台组件200包括云台30和安装座100,所述云台30安装于所述安装座100背离所述机身10的表面。

所述云台30用于实现所述负载20的固定、或随意调节所述负载20的姿态(例如,改变所述负载20的高度、倾角和/或方向)以及使所述负载20稳定保持在设定的姿态上。

请一并参阅图4和图5,所述安装座100可应用在但不限于所述无人飞行器400上,例如,应用在手持设备、无人船或者无人车等装置中。

所述安装座100安装于所述机身10的壳体11,所述安装座100包括减振装置和防脱结构40。其中,所述减振装置连接于所述机身10的壳体11和所述云台30之间,所述防脱结构40用于将所述减振装置和所述云台30挂载至所述机身10的壳体11。

需要说明的是,由于所述无人飞行器400在飞行的过程中,飞行情况复杂,所述减振装置用于降低所述云台30与所述机身10由于震动产生的相互干扰,所述防脱结构40可避免所述减振装置与所述机身10脱离,或者所述减振装置脱离机身10后,所述防脱结构40可避免所述减振装置坠落。

所述减振装置包括连接件50以及连接于所述连接件50的减振元件60。

所述连接件50连接所述云台30,所述减振元件60所述机身10的外壳11,所述减振元件60可在震动方向上活动,所述防脱结构40被配置为允许所述减振装置和所述云台30至少在所述减振装置的震动方向上的活动距离不小于所述减振元件60的最大振幅。

需要说明的是,由于所述无人飞行器400在飞行的过程中,可能由于所述无人飞行器400变速或者转向,挂载于所述无人飞行器400的云台30由于惯性,所述云台30具备相对于所述机身10偏移的趋势,使所述减振元件60弹性形变,比如伸缩和/或弯折,使得挂载于所述减振装置的云台30相对于所述机身10偏移,例如倾斜和/或位移,所述减振装置的偏移方向即为所述减振装置的震动方向,所述减振装置偏移前后的距离差即为活动距离。所述无人飞行器400在飞行的过程中,所述减振元件60的最大形变量即为所述减振元件60的最大振幅。

所述防脱结构40与所述减振元件60相分离设置,使得所述减振元件60不被所述防脱结构40干涉,主要为限位或者摩擦,所述减振元件60最大形变量得到提升,一方面使挂载于所述连接件50的云台30相对于所述机身10偏移更加灵活,在所述机身10倾斜时,使所述云台30不会过量倾斜,保证所述负载20相对平稳,另一方面,所述减振元件60的缓冲效果得到提升,使减震性能得到提升,使所述负载20受到所述机身10的震动干扰减小,所述负载20工作稳定。

所述防脱结构40可与所述连接件50相分离设置,所述防脱结构40不干涉所述连接件50。

值得说明的是,所述防脱结构40不干涉所述连接件50,一方面,所述防脱结构40不传递所述机身10与所述连接件50之间的震动,另一方面,在所述连接件50相对于所述机身10偏移时,所述防脱结构40不干涉所述连接件50,使所述连接件50偏移灵活。

在本实施例中,所述防脱结构40与所述连接件50相分离设置,使得在所述连接件50相对于所述防脱结构40偏移时,所述防脱结构40不干涉所述连接件50偏移。

在其它一些实施例中,所述防脱结构40连接所述连接件50。具体地,所述防脱结构40为节链、绳索等柔性结构,在一些实现方式中,所述防脱结构40可以具有弹性,并且所述防脱结构40的最大弹性形变量不小于所述减振元件60的最大弹性形变量,所述防脱结构40一端与所述机身10的壳体11相连,另一端与所述减振装置相连。具体地,所述连接件50朝向所述机身10的表面设置有环扣结构,所述防脱结构40的一端与所述连接件50的环扣结构相扣,所述防脱结构40的另一端安装于所述机身10。或者,所述防脱结构40包括第一活动件和第二活动件,所述第一活动件与所述第二活动件活动连接,可以为万向节、铰接等,所述第一活动件安装于所述机身10的外壳11,所述第二活动件安装于所述连接件50。

所述防脱结构40包括防脱基部42和自所述防脱基部42的两端向所述机身10的外壳11相连的连接臂41。所述连接臂41使得所述防脱基部42与所述机身10的外壳11之间具有不小于所述减振元件60的最大振幅的间距。

所述连接臂41具有弹性,所述连接臂41可由弹性塑胶制得,所述连接臂41在所述减振元件60的振动方向上的长度不小于所述减振元件60的最大振幅。

可以理解的是,根据实际情况,所述防脱结构40还可以设置为其他结构,在其他一些实施例中,其中一个所述连接臂41背离所述防脱基部42的一端连接于所述机身10的壳体11,另一个所述连接臂41背离所述防脱基部42的一端与所述机身10的壳体11分离设置。或者,其中一个所述连接臂41背离所述防脱基部42的一端连接于所述机身10的壳体11,另一个所述连接臂41背离所述防脱基部42的一端弯曲设置,并连接于其中一个所述连接臂41,所述防脱基部42与两个所述连接臂41构成闭环结构。只要两个所述连接臂41分别连接于所述防脱基部42的两端,构成u形结构即可。

在本实施例中,每个所述连接臂41背离所述防脱基部42的一端装配于所述机身10的壳体11,具体地,每个所述防脱基部42朝向所述壳体11的表面设置有第一螺纹孔410,所述第一螺纹孔410与所述第一安装孔110相对,通过第一螺栓101的螺栓头抵接于所述壳体11背离所述安装座100的表面,所述第一螺栓101的螺栓柱穿过所述第一安装孔110并拧入第一螺纹孔410,使得每个所述防脱基部42安装于所述机身10的壳体11。

可以理解的是,先将所述连接件50通过所述减振装置60安装于所述机身10的壳体11,再将所述防脱结构40通过所述第一螺栓101安装于所述壳体11,以使所述连接件50位于所述两个所述连接臂41之间,并且所述连接件50位于防脱基部42与所述壳体11之间。由于所述连接件50相对于所述壳体11固定,为提高防脱结构40与所述壳体11的连接可靠性,在其它一些实施例中,所述防脱结构40与所述壳体11一体化成型,每个所述连接臂41背离所述防脱基部42的一端延伸于所述壳体11。

所述连接件50为一减震板,所述连接件50可由弹性材料制得,例如,塑胶材料或橡胶材料等。所述连接件50包括主体52和自所述主体52延伸的安装臂51,所述减振元件60设于所述安装臂51上。

所述主体52穿设于所述防脱基部42与所述机身10的壳体之间,从而使得所述减振装置和所述云台30被所述防脱结构40挂载于所述机身10的壳体11。

请参阅图6,在其它一些实施例中,所述主体52包括第一防脱组件520和第二防脱组件522。所述第一防脱组件520可拆卸连接于所述第二防脱组件522,可使得所述连接件52较为方便地穿设与所述防脱基部42与所述机身10的外壳11之间,具体地,所述第一防脱组件520与所述第二防脱组件522可通过第三螺栓104相固定。

每一所述安装臂51均包括自所述主体52末端分别向所述主体两侧延伸的连接板512,位于所述主体52同一侧的所述连接板512通过安装板510相连。

值得说明的是,所述安装臂51与所述主体52构成闭环结构,并形成防脱口511,所述41穿设于所述防脱口511,当所述减振装置脱离所述机身10,所述防脱结构40可与所述闭环结构相环扣,可避免与所述减振装置相连接的所述云台30坠落。

每一所述连接板512包括自所述主体52末端向靠近所述云台30弯折延伸的弯折部512a以及所述弯折部512a沿水平方向延伸的安装部512b,所述安装板510的两端分别与位于所述主体52同一侧的所述安装部512b相连接。所述主体52的两侧的弯折部512a之间形成间隙,可使得所述防脱基部42位于所述间隙,使所述安装座100的结构更加紧凑。

在本实施例中,所述连接件50通过所述安装板510与所述云台30相装配。所述安装板510可通过第二螺栓103固定所述云台30,具体地,所述安装板510设置有可供所述第二螺栓103的螺栓柱穿过的第四安装孔5102,所述云台30设置有可与所述第二螺栓103的螺栓柱螺纹连接的螺纹孔(图未示),通过所述第二螺栓103穿过所述第四安装孔5102并与所述云台的螺纹孔相螺纹连接,所述第二螺栓103的螺栓头抵接于所述安装板510,使得所述云台30与所述安装板510相固定。

在其他一些实施例中,所述连接件50与所述云台30一体成型。

可以理解的是,根据实际情况,所述连接件50与所述云台30还可通过胶合连接,或者卡扣连接等方式固定。

每个所述安装512b设置有一第三安装孔5100。

请一并参阅图7,四个所述减震件60安装于所述连接件50,每个所述减震件60的一端安装于一个相应的第二安装孔112,每个所述减震件60的另一端安装于一个相应的第三安装孔5100,每个所述减震件60可由弹性材料制得,例如,塑胶材料或橡胶材料等。可以理解的是,在一些其它实施例中,所述减震件60的数量不限为四个,只要至少一个即可。

每个所述减震件60包括第一安装部61、第二安装部62以及连接部63,所述连接部63连接于所述第一安装部61和所述第二安装部62之间。每个所述减震件60具有中心线o。

所述第一安装部61用于安装于所述壳体11的第二安装孔112,所述第一安装部61包括第一凸沿610和第一连接柱612,所述第一凸沿610和所述第一连接柱612皆为圆柱形,所述第一凸沿610的直径大于所述第一连接柱612的直径,所述第一连接柱612的一端连接所述第一凸沿610,所述第一连接柱612的另一端连接所述连接部63,所述第一凸沿610的中轴线与所述第一连接柱612的中轴线皆与所述中心线o重合。所述第一安装部61设有第一通孔614,所述第一通孔614贯穿所述第一凸沿610和所述第一连接柱612。

相似地,所述第二安装部62安装于所述安装板510的第三安装孔5100,所述第二安装部62包括第二凸沿620和第二连接柱622,所述第二凸沿620和所述第二连接柱622皆为圆柱形,所述第二凸沿620的直径大于所述第二连接柱622的直径,所述第二连接柱622的一端连接所述第二凸沿620,所述第二连接柱622的另一端连接所述连接部63,所述第二凸沿620的中轴线与所述第二连接柱622的中轴线皆与所述中心线o重合。所述第二连接柱622穿过所述安装板510,所述安装板220的一侧抵靠所述第二凸沿620,所述安装板220的另一侧抵靠所述连接部63。所述第二安装部62设有第二通孔624,所述第二通孔624贯穿所述第二凸沿620和所述第二连接柱622。

设置所述第一通孔614和所述第二通孔624,可增强所述第一安装部61和所述第二安装部62的形变来吸收振动,从而增强所述减震件60的减震效果。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述第一凸沿610,所述第一连接柱612,所述第二凸沿620以及所述第二连接柱622不限于为圆柱形,只要所述第一凸沿610的横截面积大于所述第一连接柱612的横截面积,使得所述第一凸沿610能扣于所述壳体11的第二安装孔112即可;所述第二凸沿620的横截面积大于所述第二连接柱622的横截面积,使得所述第二凸沿620能扣于所述安装板520的第三安装孔5100即可。

三个所述连接部63都连接于所述第一连接柱612和所述第二连接柱622之间。三个所述连接部63分离设置,三个所述连接部63围绕所述中心线o均匀分布。每个所述连接部63为弯曲条状,在每个所述连接部63中,其中部与所述中心线o的距离最大,每个所述连接部63的宽度d从其中部向两端逐渐减小。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述连接部63的数量可以根据实际需要增加或减少,只要为至少两个即可。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述连接部63可由弹性材料制得,所述第一安装部61和所述第二安装部62可由刚性材料制得。

可以理解的是,在一些其它实施例中,所述减震件60可为其它结构的减震元件,只要能起到减震作用即可,例如,减震球,或者,所述连接部63被替换成弹性球体,所述第一安装部61和所述第二安装部62固定安装于所述弹性球体的相对两侧。

所述第一安装部61的第一连接柱612收容于所述第二安装孔112,所述第一凸沿610抵接于所述壳体11背离所述连接件50的表面,所述第二安装部62的第二连接柱622收容于所述第三安装孔5100,所述第二凸沿620抵接于所述安装板520背离所述壳体11的表面。

所述第一安装部61可相对于所述第二安装部62朝任意角度弯折或者伸缩,以使得所述连接件50可相对于所述防脱结构40可偏移。

与现有技术相比较,本发明实施例提供的所述安装座100、云台组件200及其无人飞行器400中,所述安装座100包括:减振装置,所述减振装置与所述云台30相连,所述减振装置包括与所述无人飞行器400相连的减振元件60;防脱结构40,用于将所述减振装置和所述云台30挂载至所述无人飞行器400,所述防脱结构40被配置为允许所述减振装置和所述云台30至少在所述减振装置的震动方向上的活动距离不小于所述减振元件60的最大振幅。通过上述方式,所述安装座100的防脱结构40不干涉所述减振件60,使得挂载于连接件50的负载20工作平稳。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述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。

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