三栖云台相机的制作方法

本实用新型涉及云台相机拍摄系统领域，具体为三栖云台相机。

背景技术：

在日常作业过程中，常要采集相关环境的画面信息，以及记录不同环境的数据，为结果分析提供充足、可靠的材料依据。如，在电力巡检过程中，通过拍摄，观察电塔运作情况，通过数据比对，分析有无障碍，并保存相关记录，为下一次的检测提供材料信息；在自然灾害受灾现场，通过拍摄，可快速获取受灾范围的大小，方便搜救人员掌握受灾情况；在交通事故现场，通过多角度的采集环境信息，为警方对事故的处理提供有利的信息；而对于水利工程或是水上作业，需要采集一定水域的基本环境状态，或是对某个工程部位的画面拍摄。

传统的画面摄取通过人工手持拍摄工具对环境信息进行采集，但常常受到环境的限制，无法采集到高空俯视图的画面，更无法在野外等复杂环境下采集到需要的画面信息，作业人员的自身安危也无法得到保障，工作进度也会因此而变得迟缓。如果单靠人工的力量，很多工作便难以顺利的开展，于是乎，无人机搭载云台相机便出现了，根据作业的需求，不同规格、大小、功能的无人机应用于不同领域，通过对无人机的远程控制，克服复杂环境下的拍摄作业，并能获取视线以外环境的基本信息，为作业过程提供便利。

随着需求的增长，科技的改进，人们会在作业的工程中不断寻求最优方案，借助各种便利工具，提升工程工作效率。在电力巡检过程中利用无人机实现高空拍摄，信息获取便利，但对于地面的拍摄、水上信息的获取，无人机的拍摄会收到一定的限制。如，在地面狭小空间近距离的拍摄过程中，无人机会受到空间的限制，无法提供足够大的空间让无人机实现悬停；而对于水上的作业，考虑到无人机是否拥有良好的防水性能，以及操作的灵活性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供三栖云台相机，以解决上述背景技术中提出的问题。所述三栖云台相机可在水、陆、空三种模式下进行作业的云台相机拍摄系统，决现有技术存在的可挂载式相机使用领域局限性、操作迟缓性以及拍摄区域的有限性等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

三栖云台相机，包括云台相机主体、三栖行走装置以及GPS定位装置，所述云台相机主体包括弧形顶部、平面底部、内置电路结构、预留外部连接口以及云台相机，其中，所述弧形顶部与平面底部相配合固定，所述内置电路放置于弧形顶部与平面底部之间，并且与所述云台相机连接，该云台相机挂接于平面底部，所述三栖行走装置与云台相机主体固定配合，且与所述GPS定位装置通信连接，所述内置电路、三栖行走装置于地面控制端通信控制连接。

进一步的，所述三栖行走装置包括四旋翼、智能小车底盘以及智能小船。

进一步的，所述预留外部连接口固定在弧形顶部与平面底部之间，且沿着圆周方向分布，所述预留外部连接口包括快拆扣锁以及与快拆扣锁相配合的扣锁放置口，所述四旋翼连接在预留外部连接口，且包括云台相机支架，所述云台相机支架安装于平面底部且位于云台相机两侧。

进一步的，所述智能小车底盘上设置有连接部件，所述接部件包括滑片、与能小车底盘固接的连接部、弹簧装置，所述弹簧装置一端套设在连接部内，另一端与能小车底盘固接，所述滑片位于连接部正上方与连接部滑动连接，且滑片的一端与位于连接部内的弹簧装置端部连接，所述滑片的另一端与弧形顶部上开设的口相配合扣紧。

进一步的，所述智能小船包括放置口以及旋转扣，所述旋转扣位于旋转扣的四周方向，所述云台相机主体放置于放置口内，所述旋转扣与弧形顶部上开设的口相配合卡紧。

进一步的，还包括云台服务器，所述云台服务器与云台相机连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、结构上，云台相机模块高度集成，电路稳定，使用便捷，在工程中可快速嵌套辅助设备进行使用。在使用效果上，云台相机转动灵活，电机控制平缓，可平滑的调整相机的角度，确保相机在拍摄过程中画面的可辨识度。

2、可加装旋翼、智能小车底盘、船只设计的云台相机，可克服一定复杂环境下拍摄困难的问题，结合图传功能，可在软件显示界面上清晰看到所拍摄的画面，根据显示信息，可通过点击屏幕的方式对镜头进行对焦，以遥控器的方式对飞机进行控制，带动云台取景的范围，也可调整云台相机取景的角度。并由显示界面对光圈、色彩饱和度等参数对镜头进行设置，以获取满意的图片。

3、通过不同设备的嵌套，云台相机可在水、陆、空的环境下随意切换自身形态，以满足作业条件的要求，更为灵活的完成拍摄过程，不仅能减少机身冗余的部件，也为设备的使用提供了便利，操作性强。更重要的是可提高工作效率，减少人力资源的消耗。机身四周的避障装置，可保障机器在运行过程中的安全性。

4、相比于目前常用的无人机可挂载式云台相机拍摄系统，三栖云台相机所涉及的领域要宽广一些。例如，在地震受灾现场，在云台相机机身安装机翼，开启飞行模式观察受灾大体情况。若要锁定某一区域或人工无法到达的现场，将机翼取出，在云台相机上安装小车地盘，采用地面滑行模式进入入口狭小的地方探测环境信息，并采集画面信息，分析内部是否有伤员，若有该如何进行施救，通过拍摄，可帮助搜救人员快速掌握环境现状，为搜救过程节约时间。

本发的三栖云台相机，是一种可在水、陆、空三种模式下进行作业的云台相机拍摄系统，以解决现有技术存在的可挂载式相机使用领域局限性、操作迟缓性以及拍摄区域的有限性等技术问题。

以云台相机为主体，可在机身安装旋翼，实现高空飞行；加装滑轮，实现地面滑动；加装船壳设计，实现水面行驶。集成化的模块设计，可实现不同环境下机身变换的快速拆装。通过图传功能，可实时观察到相机所拍摄区域的范围，根据需求手动调整需要拍摄的目标区域。精准的GPS定位，实现远距离的机械设备控制，也可在显示界面上观测飞机所在位置，以及所在区域环境信息，克服视线之外设备控制难的问题。

附图说明

图1为本实用新型云台相机安装四旋翼及云台相机支架结构图。

图2为本实用新型图1仰视立示图。

图3为本实用新型云台相机与四旋翼连接图。

图4为本实用新型云台相机嵌套于智能小车底盘结构图。

图5为本实用新型云台相机与智能智能小车底盘连接结构图。

图6为本实用新型云台相机嵌套智能小船结构图。

图7为本实用新型云台相机与智能小船连接结构图。

图中：1-云台相机主体、11-弧形顶部、12-平面底部、13-内置电路结构、 14-预留外部连接口、141-快拆扣锁、142-扣锁放置口、15-云台相机、2-四旋翼、21-云台相机支架、3-智能小车底盘、31-连接部件、311-滑片、312-连接部、313-弹簧装置、4-智能小船、41-旋转扣。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-7，本实用新型提供技术方案：

三栖云台相机，其拍摄系统以云台相机15为主体，包含云台相机主体1，包含有弧形顶部11、平面底部12、内置电路结构13、预留外部连接口14、云台相机15；预留外部连接口14如图3所示，包含快拆扣锁141，扣锁放置口142；内置电路结构13放置于弧形顶部11与平面底部12之间，云台相机15挂接于平面底部12；预留外部连接口14与弧形顶部11有一定间隙，当四旋翼2安装于预留外部连接口14时，扭动快拆扣锁，可将四旋翼2固定于云台相机主体1。采用增稳型云台系统，优化的控制算法，精确修正设备在作业过程中相机的细微抖动，以及平滑式的调节相机转动的角度，使得拍摄画面更为清晰。隐藏式的导线设计，便于设备的拆、装，并能提高设备的使用寿命。稳定的信道数据传输，保证数据的完整性，高精度的记录拍摄画面信息。

专属于云台相机15的四旋翼2，如图1、2所示，包含有云台相机主体1，云台相机支架21；四旋翼2通过云台相机主体1预留外部连接口14连接，云台相机支架21安装于云台相机15底部两侧，便于安装上多旋翼(四旋翼2)的云台相机主体1起飞。

专属于云台相机15的智能小车底盘3，如图4所示，包含云台相机主体1，智能小车与云台相机15的连接部件31；连接部件31如图5所示，包含滑片311、与智能小车主体3固接的连接部312、弹簧装置313；滑片311由于受弹簧装置 313向前推力的作用，常处于伸展状态，当云台相机15固定于智能小车顶部时，将云台相机主体1的弧形顶部11倒置，固定于智能小车对应的连接口(放置口)，通过滑动滑片311，可顺畅的将云台相机15放置对应的位置，将滑片311松开，弹簧装置313又恢复到原来的状态，滑片311伸长，将云台相机15锁紧，固定于智能小车底盘3底部。

专属于云台相机15的智能小船4，如图6所示，包含云台相机主体1，旋转扣41；如图7所示，旋转扣41用于云台相机1的固定，当云台相机15倒置，将弧形顶部11放置于智能小船对应连接口(放置口)时，按顺时针转动卡口，将云台相机15稳固于智能小船4上。

地面控制端，实现云台相机15设备的远程拍摄控制，并分析处理由上位机传输回到地面端的数据，并发送相关操作指令，记录设备所在地理位置、采集到的数据信息等相关数据。通过显示器直观的显示设备所在位置信息、图传画面信息、飞机运行状态信息等；由通讯控制器接收及发送指令，控制设备的运行轨迹，控制云台的拍摄角度。

云台服务器用于数据的存储，方便数据的存、取。主要保存由云台相机15 拍摄到的环境图片以及图片携带的相关信息，记录设备的运行轨迹，以及设备飞行高度、距离等数值的记录，并保存用户的基本信息，方便下次使用时记录的读取。

上述实施例方案：

飞行模式中，将云台相机主体1(云台相机15)嵌套多旋翼(四旋翼2)配合使用。加装可拆卸式旋翼，构成可飞行无人机，并于平面底部安装云台相机支架21，便于飞机起飞。相比于固定翼，设备中使用的旋翼式对设备的起飞及降落条件要求较低，体积较小，速度快。

地面滑动模式中，将云台相机主体1(云台相机15)嵌入智能小车底盘3，智能化的卡扣设计，相机装上便可使用。小车选择轮式结构，其结构较为成熟、控制简便，行进速度控制灵活，传动效率高。

在水面行驶模式中，将云台相机主体1(云台相机15)嵌入智能小船4顶部，便可在水面进行作业。其船壳采用轻质纤维材料，能在水面上平稳行驶。以云台相机15为主体部分，可分别嵌入不同设备加以辅助，实现不同环境下的拍摄作业，增加了设备使用的灵活性，在一定程度上减少了机身的冗余部件，轻量化的设计缓解设备使用过程中能耗的输出。

使用过程：

根据工作环境的需要，选择搭配不同的辅助工具，实现空中、地面、水面上的正常、稳定拍摄。

在飞行模式中，如图1、2所示，在云台相机15的四周装上可拆卸四旋翼2，带动云台相机15进行高空拍摄。在机身的底部装上云台相机支架21，构成飞机 (无人机)，做好起飞的准备。通过远程遥控，自主控制飞机飞行的高度、方向、距离。通过云台相机15，摄取飞机所在位置的画面信息，通过图传可在软件界面端直观的看到拍摄的内容，通过遥控器云台控制的旋钮，控制云台相机15的转动，进行多角度的拍摄。

若在灾害现场，使用飞行模式，可大体的了解到受灾范围的大小，并总体了解受灾人员聚集地的位置，可指定飞行目标控制飞机近距离的拍摄受困人员周围的环境信息，并获取该地位置信息，便于施救人员的救助。

在地面行驶模式中，如图4、5所示，将机翼(四旋翼2)及支架(云台相机支架21)摘除，将云台相机主体1的主体部分安装在智能小车底盘3上。通过遥控器选择地面模式，便可对载有云台相机15的小车进行控制。根据需求，通过遥控器控制智能小车底盘3前进的方向、距离。由显示界面反馈云台相机 15所摄取到的画面信息，并定位小车所在位置，以图片的形式反映小车前进的方向与遥控器端所在位置的距离以及方向，便于获取视线以外小车前进的基本信息。

水面行驶模式，脱离智能小车底盘3，将云台相机主体1主体部分安装于智能小船4之上，如图6所示，便可对设备进行使用。在遥控器端选择水面模式，便可对船只进行控制，实现水面的拍摄作业。根据控制器的提示信息对船只进行控制，操作简便，软件界面直观，数据分析精准。系统中精准的GPS定位装置定位，能够快速的获取设备所在地理位置的信息，也可为迷航的人指明回归的方向。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。