电调系统及具有该电调系统的云台的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种云台的电调系统，包括第一电路板以及第二电路板，所述第一电路板上设置有至少两个电调装置，所述第二电路板上设置有至少一个电调装置，每一电调装置分别电连接至一电机，用以分别控制相应电机的工作。该电调系统可实现一个电路板同时控制两个以上电机，有效减少了电路板的数量，同时减轻了整机重量。本实用新型还提供一种具有该电调系统的云台。
【专利说明】
电调系统及具有该电调系统的云台
技术领域
[0001] 本实用新型属于云台技术领域，尤其设及一种电调系统及具有该电调系统的云 台。
【背景技术】
[0002] 云台作为摄像机等拍摄设备的支撑设备，能够实现稳定拍摄及调整拍摄方向的功 能，因此其广泛应用于摄影、照相、监测等领域。云台具有电调装置，该电调装置用于调整云 台转轴的电机的转速及/或转动量。
[0003] 现有的云台通常为=轴云台，因此需要=个电机驱动单元。目前每个电机对应的 电调装置是独立设计的，即每个电机都独立配置一块电调板。然而，=块独立的电调板将使 得云台的体积变大，并导致成本的增加。 【实用新型内容】
[0004] 鉴于W上内容，有必要提供一种电调系统及具有该电调系统的云台。
[0005] -种云台的电调系统，包括第一电路板W及第二电路板，所述第一电路板上设置 有至少两个电调装置，所述第二电路板上设置有至少一个电调装置，每一电调装置分别电 连接至一电机，用W分别控制相应电机的工作。
[0006] 进一步地，所述电调系统包括=个电调装置，其中所述=个电调装置中的任意两 个设置于所述第一电路板上，另外一个电调装置设置于所述第二电路板上。
[0007] 进一步地，每一电调装置包括电调单元及电机驱动单元，所述电调单元与所述电 机驱动单元电连接，所述电机驱动单元分别电连接至对应的电机。
[000引进一步地，所述电调单元为微处理器，所述电机驱动单元为功率放大单元。
[0009] 进一步地，所述微处理器用于接收控制信号，所述功率放大单元用于将该控制信 号放大至对应的电机，从而控制电机转动。
[0010] 进一步地，所述电机驱动单元采用独立的第一电源W及第一电源地，所述电调单 元采用独立的第二电源W及第二电源地。
[0011] 进一步地，所述第一电源及第一电源地采用宽铜皮走线。
[0012] 进一步地，所述第一电源W及第一电源地分别为一完整的电源平面及电源地平 面。
[0013] 进一步地，所述电调单元与电机驱动单元之间采用差分紧禪合的方式走线。
[0014] 进一步地，每一电调单元包括信号接收端及信号发送端，所述信号接收端相互连 接，其中一个信号发送端分别电连接至剩余的电调单元。
[0015] 进一步地，所述电调系统还包括惯性测量单元，所述惯性测量单元包括惯性测量 传感器和控制器，所述惯性测量传感器用于侦测云台或负载的状态参数，所述惯性测量单 元还包括信号发送接口，所述信号发送接口与其中一个信号接收端电连接，用W将所述惯 性测量传感器侦测到的云台或负载的状态参数通过所述信号发送接口发送至所述信号接 收端。
[0016] 进一步地，所述惯性测量单元还包括信号接收接口，所述信号接收接口与所述剩 余的电调单元的信号发送端电连接，用W接收来自电机的状态信息。
[0017] 进一步地，所述惯性测量传感器包括巧螺仪和加速度器，所述信号发送接口及信 号接收接口设置于所述控制器。
[0018] 进一步地，所述控制器与其中至少一个电调单元集成在一起。
[0019] -种云台，用于连接一负载，包括至少S个电机W及上述各项的电调系统。
[0020] 进一步地，所述云台包括第一支架、第二支架、第一电机、连接第一支架与第二支 架的第二电机、设置于第二支架一端的第=电机、W及壳体，所述第一电机驱动所述负载转 动，所述壳体设置于所述第二支架的一侧，所述第一电路板装设于所述壳体内，所述第二电 路板设置于所述负载内。
[0021 ]进一步地，所述第一支架为横滚轴支架，所述第二支架为航向轴支架，所述第一电 机、第二电机W及第=电机分别为俯仰电机、横滚电机、W及航向电机。
[0022] 进一步地，所述第二电机的定子固定于所述壳体，所述第一支架为双臂支架，所述 第二电机的转子固定于第一支架的双臂支架之间的中间连接处。
[0023] 进一步地，所述壳体包括第一壳体及第二壳体，所述第二壳体装设于所述第一壳 体上，且与所述第一壳体共同形成一容置空间，所述第一电路板装设于所述容置空间内。
[0024] 进一步地，所述第一壳体与所述第二壳体其中之一设置有至少一安装部，每一安 装部上开设有安装孔，所述第一壳体与所述第二壳体另外之一设置有配合部，通过将所述 配合部依次穿过相应的安装孔，进而将所述第二壳体装设于所述第一壳体。
[0025] 进一步地，所述第一电路板上设置有装配孔，通过将所述配合部依次穿过相应的 装配孔W及安装孔，进而将所述第一电路板装设于所述容置空间内。
[0026] 本实用新型中的电调系统及具有该电调系统的云台将至少两个电调装置设置于 一个电路板上，即可实现一个电路板同时控制两个W上电机，有效减少了电路板的数量，同 时减轻了整机重量，可W使得挂载该云台的无人飞行器的飞行续航时间更长。同时，降低了 整机的物料成本，减小了硬件开发的工作量，且可有效节约机内空间，使整机可W做的更 小，方便整机的生产和维护。
【附图说明】
[0027] 图1为本实用新型实施例的云台的整体示意图。
[00%]图2为图1所述云台的分解示意图。
[0029] 图3为图1所述云台另一角度下的分解示意图。
[0030] 图4为图1所示云台中电调系统的功能模块图。
[0031] 图5为图1所示云台中电调系统的另一功能模块图。
[0032] 主要元件符号说明
[0034] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0035] 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。
[0036] 需要说明的是，当组件被称为"固定于"另一个组件，它可W直接在另一个组件上 或者也可W存在居中的组件。当一个组件被认为是"连接"另一个组件，它可W是直接连接 到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"W及类似的表述只是为了说明的目的。
[0037] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语"及/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。
[0038] 下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下 述的实施例及实施例中的特征可W相互组合。
[0039] 请参阅图1，本实用新型较佳实施方式提供一种云台200,其上设置有负载21。在本 实施例中，所述负载21为相机模组。当然，在其他实施例中，所述负载21也可W为其他，例如 微型电脑或投影设备等。所述云台200为=轴云台，其包括第一支架23、第二支架24、第一电 机25、连接第一支架23与第二支架24的第二电机26、W及设置于所述第二支架24-端的第 =电机27。在本实施例中，所述第一支架23为横滚轴支架。所述第二支架24为航向轴支架。 所述第一电机25、第二电机26W及第=电机27分别为俯仰(Pitch)电机、横滚(Roll)电机、 W及航向（Yaw)电机。所述第一电机25能够驱动所述负载21绕第一轴，例如俯仰轴转动。所 述第一支架23能够在所述第二电机26的驱动下绕第二轴，例如横滚轴转动，所述第二支架 24能够在所述第=电机27的驱动下绕第=轴，例如航向轴转动。
[0040] 本实施例中，所述第二电机26的定子固定于所述壳体28,所述第二电机26的转子 直接与第一支架23固定连接。由于本实施例的第一支架23为双臂支架，所述第二电机26的 转子固定于第一支架23的双臂支架之间的中间连接处，运样可W有效降低体积。
[0041 ]请一并参阅图2及图3，所述云台200还包括壳体28，所述壳体28装设于所述第二支 架24的一侧。所述壳体28包括第一壳体280及与所述第一壳体280相配合的第二壳体281。所 述第一壳体280大致呈框状，包括底部282及侧部283。该侧部283由所述底部282的边缘弯折 而成。该底部282上设置有至少一安装部284。在本实施例中，该安装部284大致呈柱状，其顶 部轴向位置开设有安装孔285。
[0042] 所述第二壳体281的形状及结构与所述第一壳体280相应，其大致呈框状，包括底 壁286及周壁287。该周壁287由所述底壁286的边缘弯折而成。所述底壁286上设置有至少一 配合部288。在本实施例中，所述配合部288呈柱状体，且所述配合部288的数量与所述安装 孔285的数量一致。当然，所述配合部288的数量也可W小于所述安装孔285的数量，即所述 配合部288与所述安装孔285的部分相配合。通过将所述配合部288依次穿过相应的安装孔 285,进而将所述第二壳体281装设于所述第一壳体280上，并共同形成一容置空间289。
[0043] 可W理解，在其他实施例中，所述安装孔285与所述配合部288的位置可W互换，即 所述安装孔285设置于所述第二壳体281上，而所述配合部288设置于第一壳体280;或者所 述第一壳体280与第二壳体281上均设置有安装孔285及配合部288,仅需保证所述第二壳体 281上的安装孔285或/及配合部288可与第一壳体280上相应的配合部288或及安装孔285配 合，进而将所述第二壳体281装配于所述第一壳体280上即可。
[0044] 请一并参阅图4，所述云台200还包括电调系统100，所述电调系统100包括至少一 个电调装置11、第一电路板13W及第二电路板15。在本实施方式中，所述电调装置11的数量 与所述电机的数量一致，即所述电调系统100包括S个电调装置11。
[0045] 每一电调装置11包括电调单元111W及电机驱动单元113。所述电调单元111电连 接至所述电机驱动单元113。所述电机驱动单元113电连接至相应的电机，例如第一电机25、 第二电机26 W及第=电机27, W控制相应电机的工作状态。
[0046] 可W理解，所述电调系统100还包括惯性测量单元17。所述惯性测量单元17包括至 少一个惯性测量传感器和一控制器，所述惯性测量传感器包括巧螺仪和加速度器，所述惯 性测量传感器用于侦测云台或负载的状态参数，例如云台或负载的角速度和/或加速度等 参数，所述控制器基于该状态参数发出控制信号至各电调单元111，各电调单元111所对应 的电机驱动单元113将该控制信号发送至对应的电机，从而控制电机转动，进而便于所述云 台200根据该状态参数进行云台姿态调整，W实现稳定拍摄。
[0047] 本实施例中，所述电调单元111为微处理器，而所述电机驱动单元113为功率放大 单元。所述微处理器用于接收所述控制器的控制信号，所述功率放大单元用于将该控制信 号放大至对应的电机，从而控制电机转动。
[0048] 可W理解，所述电调装置11可W接收远端控制指令(例如遥控器发出的控制指令、 地面基站发出的控制指令、地面控制中屯、发出的指令等），控制所述第一电机25、第二电机 26 W及第=电机27中的至少一个改变拍摄的角度及/或方向。
[0049] 在本实施例中，两个电调装置11设置于所述第一电路板13上，另外一个电调装置 11设置于所述第二电路板15上。其中，每一电调单元111均包括信号接收端RXl及信号发送 端TX1。所述惯性测量单元17包括信号发送接口TX2及信号接收接口RX2。其中，设置于所述 第一电路板13上的两个电调单元111的信号接收端RXl电连接于一起，并且其中一个电调单 元111的信号接收端RXl电连接至所述惯性测量单元17的信号发送接口TX2,用W接收所述 惯性测量单元17侦测到的云台或负载的状态参数。设置于所述第一电路板13上的其中一个 电调单元111的信号发送端TXl电连接至另一电调装置11的电调单元111，其中一电调单元 111用W接收相应电机(例如第二电机26)的状态信息（如电机当前转动的角度），并将接收 到的状态信息通过所述信号发送端TXl传送给所述另一电调单元111。接收到所述其中一电 调单元111的状态信息的电调单元111的信号发送端TXl电连接至所述惯性测量单元17的信 号接收接口RX2,用W将接收到的状态信息W及与本电调单元111相应的电机(例如第S电 机27)的状态信息均反馈至所述惯性测量单元17,其中电机的状态信息包括电机的转速、溫 度、电流大小、电压大小等，当检测到电机的状态信息出现异常时，所述控制器发出进一步 的控制信号或者提示信号。本实施例中，所述信号发送接口TX2及信号接收接口RX2均设置 于所述控制器上。设置于所述第二电路板15上的电调单元111的信号接收端RXl电连接至所 述惯性测量单元17的信号发送接口TX2,用W接收所述惯性测量单元17侦测到云台或负载 的状态参数。同时，设置于所述第二电路板15上的电调单元111的信号发送端TXl电连接至 所述惯性测量单元17,进而接收相应电机(例如第一电机25)的状态信息，并将所述状态信 息通过所述信号接收端RXl反馈至所述惯性测量单元17。
[0050] 可W理解，在其他实施例中，所述=个电调装置11也可全部设置于所述第一电路 板13上，进而省略所述第二电路板15, W进一步节省所述云台200的空间。如此，所述第一电 路板13上的S个电调单元111的信号接收端RXl均电连接于一起，并且其中一个电调单元 111的信号接收端RXl电连接至所述惯性测量单元17的信号发送接口 TX2,用W接收所述惯 性测量单元17侦测到的云台或负载的状态参数。另外，设置于所述第一电路板13上的其中 两个电调单元111的信号发送端TXl均电连接至剩下的电调单元111，W分别接收相应电机 的状态信息，并将接收到的状态信息通过所述信号发送端TXl传送给所述剩下的电调单元 111。所述剩下的电调单元111的信号发送端TXl电连接至所述惯性测量单元17的信号接收 接口 RX2,进而将S个电机相应的状态信息均反馈至所述惯性测量单元17。
[0051] 可W理解，请再次参阅图2及图3,所述第一电路板13上还设置有至少一装配孔 131。在本实施例中，所述装配孔131的数量与所述配合部288的数量一致，通过将所述配合 部288依次穿过相应的装配孔131W及安装孔285,进而将所述第一电路板13装设于所述容 置空间289内。当然，所述装配孔131的数量也可W大于所述配合部288的数量，即所述配合 部288与所述装配孔131的部分相配合。
[0052] 可W理解，在本实施例中，所述第二电路板15W及设置于所述第二电路板15上的 电调单元111和电机驱动单元113是设置于所述负载21内。
[0053] 可W理解，在其他实施例中，多个所述电机驱动单元113可采用一独立的第一电源 115(即电源正极）W及第一电源地117(即电源负极），进而形成单独的供电回路，W消除电 机驱动单元113因为工作电流较大对其他功能模块产生的干扰影响。所述电调单元111W及 其他各个功能模块可连接于至一独立的第二电源118(即电源正极）W及第二电源地119(即 电源负极），W形成一个单独的供电回路。
[0054] 可W理解，所述第一电源115W及第一电源地117可采用宽铜皮走线，W进一步减 小电调系统100的电磁(Electroma即etic Interference,EMI)福射。优选地，第一电源115 W及第一电源地117为一完整的电源平面和电源地平面。
[0055] 可W理解，所述电调单元111与电机驱动单元113之间可采用差分紧禪合的方式走 线，W消除信号回流跨电源、跨地分割所受到的共模干扰。
[0056] 可W理解，请一并参阅图5,在其中一个实施例中，所述惯性测量单元17可设置于 所述第二电路板15上，并与其他设置于所述第二电路板15上的功能模块，例如电调单元111 和电机驱动单元113共同设置于所述负载21内。更具体地，所述惯性测量单元17的控制器与 安装于所述第二电路板15上的电调单元集成在一起。
[0057] 可W理解，所述惯性测量单元17也可设置于第一电路板15上，而所述控制器与设 置于第一电路板13上的两个电调装置11中的至少一个电调单元111集成在一起。例如，所述 控制器与第一电路板13上的其中一个电调单元111集成在一起;或者，所述控制器与第一电 路板13上的两个电调单元111集成一起。
[0058] 可W理解，在其他实施例中，所述云台200不局限于上述所述的=轴云台，其还可 W为两轴云台。如此，所述云台200中的电机数量为两个，对应的，所述电调系统100中的电 调装置11的数量也为两个。则两个电调装置11可设置于所述第一电路板13上，进而省略所 述第二电路板15。此外，S轴云台的排列方式并不限于本实施例的pitch-roll-yaw的排列 方式。
[0059] 可W理解，所述云台200不仅可W设置于无人飞行器上，也可W设置于其他可运动 物体上，例如，自行车、电动自行车、汽车、火车、轮船等交通工具上，或者人体或者动物等生 物体上。
[0060] 上述电调系统100及具有该电调系统100的云台200将至少两个电调装置11设置于 一个电路板上，即可实现一个电路板同时控制两个W上电机，有效减少了电路板的数量，同 时减轻了整机重量，可W使得挂载该云台200的无人飞行器的飞行续航时间更长。同时，降 低了整机的物料成本，减小了硬件开发的工作量，且可有效节约机内空间，使整机可W做的 更小，方便整机的生产和维护。
[0061] W上实施方式仅用W说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照W上较佳实 施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对本实用新 型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域 技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本 实用新型的技术效果均可。运些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型 所要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种云台的电调系统，其特征在于:所述电调系统包括第一电路板以及第二电路板， 所述第一电路板上设置有至少两个电调装置，所述第二电路板上设置有至少一个电调装 置，每一电调装置分别电连接至一电机，用以分别控制相应电机的工作。2. 如权利要求1所述的电调系统，其特征在于:所述电调系统包括三个电调装置，其中 所述三个电调装置中的任意两个设置于所述第一电路板上，另外一个电调装置设置于所述 第二电路板上。3. 如权利要求1所述的电调系统，其特征在于:每一电调装置包括电调单元及电机驱动 单元，所述电调单元与所述电机驱动单元电连接，所述电机驱动单元分别电连接至对应的 电机。4. 如权利要求3所述的电调系统，其特征在于:所述电调单元为微处理器，所述电机驱 动单元为功率放大单元。5. 如权利要求4所述的电调系统，其特征在于:所述微处理器用于接收控制信号，所述 功率放大单元用于将该控制信号放大至对应的电机，从而控制电机转动。6. 如权利要求3所述的电调系统，其特征在于:所述电机驱动单元采用独立的第一电源 以及第一电源地，所述电调单元采用独立的第二电源以及第二电源地。7. 如权利要求6所述的电调系统，其特征在于:所述第一电源及第一电源地采用宽铜皮 走线。8. 如权利要求6所述的电调系统，其特征在于:所述第一电源以及第一电源地分别为一 完整的电源平面及电源地平面。9. 如权利要求3所述的电调系统，其特征在于:所述电调单元与电机驱动单元之间采用 差分紧耦合的方式走线。10. 如权利要求3所述的电调系统，其特征在于:每一电调单元包括信号接收端及信号 发送端，所述信号接收端相互连接，其中一个信号发送端分别电连接至剩余的电调单元。11. 如权利要求10所述的电调系统，其特征在于:所述电调系统还包括惯性测量单元， 所述惯性测量单元包括惯性测量传感器和控制器，所述惯性测量传感器用于侦测云台或负 载的状态参数，所述惯性测量单元还包括信号发送接口，所述信号发送接口与其中一个信 号接收端电连接，用以将所述惯性测量传感器侦测到的云台或负载的状态参数通过所述信 号发送接口发送至所述信号接收端。12. 如权利要求11所述的电调系统，其特征在于:所述惯性测量单元还包括信号接收接 口，所述信号接收接口与所述剩余的电调单元的信号发送端电连接，用以接收来自电机的 状态信息。13. 如权利要求12所述的电调系统，其特征在于:所述惯性测量传感器包括陀螺仪和加 速度器，所述信号发送接口及信号接收接口设置于所述控制器。14. 如权利要求11所述的电调系统，其特征在于:所述控制器与其中至少一个电调单元 集成在一起。15. -种云台，用于连接一负载，其特征在于，包括： 至少三个电机；以及 如权利要求1-14项任一项所述的电调系统。16. 如权利要求15所述的云台，其特征在于:所述云台包括第一支架、第二支架、第一电 机、连接第一支架与第二支架的第二电机、设置于第二支架一端的第三电机、以及壳体，所 述第一电机驱动所述负载转动，所述壳体设置于所述第二支架的一侧，所述第一电路板装 设于所述壳体内，所述第二电路板设置于所述负载内。17. 如权利要求16所述的云台，其特征在于:所述第一支架为横滚轴支架，所述第二支 架为航向轴支架，所述第一电机、第二电机以及第三电机分别为俯仰电机、横滚电机、以及 航向电机。18. 如权利要求16所述的云台，其特征在于:所述第二电机的定子固定于所述壳体，所 述第一支架为双臂支架，所述第二电机的转子固定于第一支架的双臂支架之间的中间连接 处。19. 如权利要求16所述的云台，其特征在于:所述壳体包括第一壳体及第二壳体，所述 第二壳体装设于所述第一壳体上，且与所述第一壳体共同形成一容置空间，所述第一电路 板装设于所述容置空间内。20. 如权利要求19所述的云台，其特征在于:所述第一壳体与所述第二壳体其中之一设 置有至少一安装部，每一安装部上开设有安装孔，所述第一壳体与所述第二壳体另外之一 设置有配合部，通过将所述配合部依次穿过相应的安装孔，进而将所述第二壳体装设于所 述第一壳体。21. 如权利要求20所述的云台，其特征在于:所述第一电路板上设置有装配孔，通过将 所述配合部依次穿过相应的装配孔以及安装孔，进而将所述第一电路板装设于所述容置空 间内。
【文档编号】F16M11/18GK205534911SQ201620074123
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】陈子寒, 卢曰强, 郑忠杰, 潘大虎
【申请人】深圳市大疆创新科技有限公司