转接板、云台及可移动设备的制作方法

文档序号:13799743阅读:310来源:国知局
转接板、云台及可移动设备的制作方法

本实用新型涉及云台领域,具体而言,涉及一种转接板、云台及可移动设备。



背景技术:

通常,无人机的云台需要在航向、俯仰、横滚方向上来回运动以保证采集图像的高清摄像头模组保持稳定,而高清摄像头模组需要通过高速差分线传输信号,传输方式需要保证电气性能,而云台在电机的带动下不停运动,会带动高清摄像头模组的传输线做往复弯折运动。

现有无人机的高清摄像头模组,大多直接通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)连接至主板,从而进行信号的传输。而云台在电机的带动下不停运动,同时也会带动FPC往返弯折,这会导致FPC磨损严重,使用寿命短。此外,不同型号的无人机的结构也不相同,而针对不同结构的无人机,FPC线的形状也不同,因而不同型号的无人机便需重新制作摄像头模组,成本较高。

同时,还有一些无人机的高清摄像头模组通过极细同轴线缆连接至主板,从而进行信号的传输。但若采用极细同轴线缆进行信号传输,首先是高清摄像头模组的制作成本较高、周期较长,而且检测云台姿态的惯性测量单元无法像采用FPC进行信号传输时,直接焊接在FPC上,而是需要制作一块额外的板子放置在云台内再将惯性测量单元焊接在该板子上,其次是极细同轴线缆的成本高,同样增加了成本和设计难度。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种转接板,以实现通过柔性电路板进行信号传输和通过极细同轴线缆进行信号传输这两种方式的互相转换。

本实用新型的另一目的在于提供一种云台及可移动设备,以解决当摄像头模组通过柔性电路板进行信号传输时,由于柔性电路板往复弯折寿命短及摄像头模组不能适应不同型号的可移动设备的问题;以及解决当摄像头模组通过极细同轴线缆进行信号传输时,摄像头模组的成本高及制作周期长的问题。

本实用新型是这样实现的:

第一方面,本实用新型实施例提供了一种转接板,所述转接板包括柔性电路板出线口以及同轴线缆出线口。

进一步地,所述转接板上还设置有惯性测量单元。

第二方面,本实用新型实施例提供了一种云台,所述云台包括摄像头模组、转接板、柔性电路板以及同轴线缆,所述转接板包括柔性电路板出线口以及同轴线缆出线口,所述摄像头模组通过所述柔性电路板与所述转接板的所述柔性电路板出线口电连接,所述同轴线缆与所述转接板的所述同轴线缆出线口电连接。

进一步地,所述云台还包括惯性测量单元,所述惯性测量单元与所述同轴线缆电连接,所述惯性测量单元用于检测所述云台的姿态信息。

进一步地,所述惯性测量单元布置于所述转接板。

进一步地,所述云台还包括外壳,所述转接板设置在外壳内,并与所述外壳内壁固定连接。

进一步地,所述云台包括至少一个电机,每个所述电机均设置于所述外壳内,并与所述外壳内壁固定连接。

第三方面,本实用新型实施例提供了一种可移动设备,所述可移动设备包括主控电路板以及云台。所述云台包括摄 像头模组、转接板、柔性电路板以及同轴线缆,所述转接板包括柔性电路板出线口以及同轴线缆出线口,所述摄像头模组通过所述柔性电路板与所述转接板的所述柔性电路板出线口电连接,所述同轴线缆与所述转接板的所述同轴线缆出线口电连接;所述主控电路板通过所述同轴线缆与所述转接板的同轴线缆出线口电连接。

进一步地,所述云台还包括惯性测量单元,所述惯性测量单元设置于所述转接板上并通过所述同轴线缆与所述主控电路板电连接,所述惯性测量单元用于检测所述云台的姿态信息,并将检测到的所述云台的姿态信息传输至所述主控电路板,所述主控电路板用于依据所述姿态信息生成检测结果。

进一步地,所述云台还包括电机,所述电机与所述摄像头固定连接,所述电机与所述主控电路板电连接,所述主控电路板用于响应拍摄方向调节指令,控制所述电机转动以带动所述摄像头转动。

相对现有技术,本实用新型具有以下有益效果:本实用新型提供的一种转接板,通过设置柔性电路板出现口以及同轴线缆出线口,能实现两种出线方式的互相转换。

本实用新型提供的一种云台,包括摄像头模组、转接板、柔性电路板以及同轴线缆,摄像头模组通过柔性电路板与转接板电连接,同轴线缆与转接板的同轴线缆出线口电连接,以解决当摄像头模组通过FPC进行信号传输时,由于FPC往复弯折寿命短及摄像头模组不能适应不同型号的可移动设备的问题;以及解决当摄像头模组通过同轴线缆进行信号传输时,摄像头模组的成本高及制作周期长的问题。

本实用新型提供的一种可移动设备,包括云台和主控电路板,主控电路板通过同轴线缆与转接板的同轴线缆出线口电连接。以解决当摄像头模组通过FPC进行信号传输时,由于FPC往复弯折寿命短及摄像头模组不能适应不同型号的可移动设备的问题;以及解决当摄像头模组通过同轴线缆进行信号传输时,摄像头模组的成本高及制作周期长的问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。 通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。

图1示出了本实用新型所提供的一种转接板的结构示意图。

图2示出了本实用新型所提供的一种云台第一视角的结构示意图。

图3示出了本实用新型所提供的一种云台第二视角的结构示意图。

图4示出了本实用新型所提供的一种可移动设备的电路连接框图。

图标:100-云台;110-摄像头模组;120-转接板;122-柔性电路板出线口;124-同轴线缆出线口;126-惯性测量单元;130-电机;140-柔性电路板;200-可移动设备;210-主控电路板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图,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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,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。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

第一实施例

请参阅图1,本实用新型实施例提供了一种转接板120,应用于云台100。该云台100可装配于可移动设备200上,该可移动设备200可以为无人机或手持装置。

该转接板120包括柔性电路板出线口122、同轴线缆出线口124以及惯性测量单元126(Inertial measurement unit,IMU))。其中,柔性电路板出线口122、同轴线缆出线口124分别设置于转接板120的两侧,以此达到通过转接板120可实现从采用柔性电路板140进行信号传输到采用同轴线缆进行信号传输这两种不同传输方式的互相转变。

转接板120为一种电路板,惯性测量单元126便布置于转接板120上。惯性测量单元126布置于转接板120上的好处在于,能减少惯性测量单元126的占用空间,并在制作转接板120时便能制作惯性测量单元126,制版流程统一,同时便于减小云台100的质量以及体积。

惯性测量单元126用于测量可移动设备200的三轴姿态角以及加速度。通常,陀螺仪及加速度计是惯性测量单元126的主要元件,陀螺仪用于检测可移动设备200对于导航坐标系的角速度信号,而加速度计则用于检测在可移动设备200系统三个轴向方向的加速度信号,通过测量可移动设备200在三维空间中的角速度和加速度,再通过计算便能得出可移动设备200的姿态。

此外,惯性测量单元126通过转接板120的同轴线缆出线口124传输其测量到的角速度信号以及加速度信号。

本实用新型提供的一种转接板120,通过设置柔性电路板出线口122以及同轴线缆出线口124,能实现采用柔性电路板出线口122进行信号传输或是采用同轴线缆进行信号传输这两种信号传输方式的互相转换,同时还集成了惯性测量单元126,在制作转接板120时便能同时布置惯性检测单元,集中了制版及焊接的流程,简化了制作工序,降低了云台100的生产成本和维修成本。

第二实施例

请参阅图2及图3,本实用新型实施例提供了一种云台100,应用于可移动设备200,可移动设备200可以为无人机或手持装置。该云台100包括第一实施例提供的转接板120、摄像头模组110、柔性电路板140、同轴线缆、惯性测量单元126、电机130及外壳。转接板120及电机130均设置在外壳内,且分别与外壳内壁固定连接,摄像头模组110与外壳固定连接;转接板120包括柔性电路板出线口122以及同轴线缆出线口124,摄像头模组110通过柔性电路板140与转接板120的柔性电路板出线口122电连接,同轴线缆与转接板120的同轴线缆出线口124电连接;惯性测量单元126布置于转接板120,并与同轴线缆电连接。此外,同轴线缆还 可与可移动设备200的主控电路板210(如无人机的飞控)电连接。

外壳用于收纳电机130、转接板120以及柔性电路板140;同时外壳还与摄像头模组110固定连接,使得电机130、转接板120以及摄像头模组110成为一个整体。

制作外壳的材料可以是但不仅限于以下两种:

金属材料:采用金属外壳的好处在于,金属材料硬度大、不易变形,可使得云台100具有较强的抗摔能力。

塑料材料:采用塑料外壳的好处在于,塑料材料质量轻且不怕腐蚀;此外,相对于金属材料,塑料材料的价格低廉,因而在使云台100的重量较轻的同时还能在一定程度上节约成本。

摄像头模组110用于采集图像信号或视频信号,并通过柔性电路板140传输采集到的图像信号或视频信号。

电机130固定设置于外壳内,用于在电机130自身转动时带动摄像头模组110转动,达到改变摄像头模组110拍摄方向的效果。

在本实施例中,云台100包括三个电机130,三个电机130皆设置于外壳内,并分别实现在可移动设备200航向、 俯仰、横滚三个方向的转动并带动摄像头模组110实现航向、俯仰、横滚三个方向的拍摄。当然,在其他实施例中,云台100也可以只包括一个电机130或是两个电机130。

柔性电路板140用于连接摄像头模组110和转接板120的柔性电路板出线口122,并将摄像头模组110采集到的图像信息或视频信息首先传输至转接板120。

柔性电路板140也称为软板,是使用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,柔性电路板140可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并且可以在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化。虽然柔性电路板140具有较强的韧性,但如果柔性电路板140长时间重复弯折还是很容易出现断裂等问题。

因此,摄像头模组110通过柔性电路板140与转接板120直接连接,而非通过柔性电路板140与主控电路板210直接连接;同时外壳分别与电机130、转接板120以及摄像头模组110固定连接,使得电机130、转接板120以及摄像头模组110成为一个整体。所以当云台100运动并带动摄像头模组110随之运动时,不会使得柔性电路板140随着云台100的运动而往复弯折,而是相当于云台100的一部分,与云台100一起运动,从而有效避免由于柔性电路板140随着云台 100的运动而往复弯折造成柔性电路板140的使用寿命短的问题。

同轴线缆与转接板120的同轴线缆出线口124电连接,用于将摄像头模组110通过柔性电路板140传输到转接板120的图像信息或视频信息,再通过同轴线缆传输至主控电路板210。

因此,同轴线缆虽然也是用于传输摄像头模组110拍摄的图像信息或视频信息,但摄像头模组110并没有直接通过同轴线缆传输信号而是经过柔性电路板140和转接板120间接使用同轴线缆传输信号,这样能有效避免由于摄像头模组110直接与同轴线缆电连接导致的,摄像头模组110需要重新制作且制作周期较长带来的成本较高的问题。

本实用新型实施例提供的一种云台100,在将摄像头模组110拍摄到的图像信息或视频信息传输至主控电路板210的过程中,首先通过柔性电路板140传输信号至转接板120,再通过转接板120用同轴线缆将信号传输至主控电路板210。其中,在云台100运动时,柔性电路板140与云台100保持相对静止,有效避免由于柔性电路板140随着云台100的运动而往复弯折造成柔性电路板140的使用寿命短的问题;同时同轴线缆与摄像头模组110通过转接板120间接连接,有 效避免了摄像头模组110需要重新制作且周期较长带来的问题。综合以上两点,摄像头模组110通过转接板120与主控电路板210连接,从而进行信号传输,将制版及焊接的流程都集中在转接板120的制作上,可使得摄像头模组110标准化,同一款摄像头模组110可适应不同机型的可移动设备200,节约了制作摄像头模组110的时间及成本。

第三实施例

请参阅图4,示出了可移动设备200的电连接框图。本实用新型实施例提供了一种可移动设备200,包括云台100和主控电路板210。云台100包括转接板120、摄像头模组110、柔性电路板140、同轴线缆、惯性测量单元126、电机130及外壳;主控电路板210通过同轴线缆与惯性测量单元126及转接板120电连接,主控电路板210还与电机130电连接。

主控电路板210通过同轴线缆与转接板120的同轴线缆出线口124电连接,以接收经由柔性电路板140、转接板120、同轴线缆依次传输的摄像头模组110拍摄的图像信息或视频信息。

主控电路板210通过同轴线缆与惯性测量单元126电连接,用于接收惯性测量单元126检测到的姿态信息,姿态信 息包括可移动设备200的角速度和加速度,并依据该姿态信息计算出检测结果,即可移动设备200当前的姿态。同时该检测结果可以作为可移动设备200改变姿态的依据。

主控电路板210与电机130电连接,用于响应拍摄方向调节指令,控制电机130转动以带动摄像头模组110转动。具体地,当需要改变摄像头模组110的拍摄方向时,操作人员触发拍摄方向调节指令,主控电路板210则在响应该摄方向调节指令后,依据通过惯性测量单元126采集到的姿态信息计算出的检测结果,控制电机130改变方向,从而带动摄像头模组110改变拍摄方向。

综上所述,本实用新型实施例提供的一种转接板、云台及可移动设备,通过将摄像头模组拍摄到的图像信息或视频信息依次经由柔性电路板、转接板、同轴线缆传输;在云台转动并带动摄像头模组改变拍摄方向时,柔性电路板与云台保持相对静止的状态,同轴线缆随着云台的运动而往复运动;避免了由于柔性电路板来回弯折造成的使用寿命较短。此外,通过增设转接板,可使得摄像头模组变得标准化,可适应不同机型;并且通过将惯性测量单元集成在转接板上,将制版及焊接的流程都集中在转接板的制作上,节约了云台及可移动设备的成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,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更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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