一种云台及无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机增加稳定性设备技术领域，更具体地说，是涉及一种云台及无人机。

背景技术：

摄像机是无人机的常用任务载荷，由于无人机运行时螺旋桨高速运转产生的振动，直接将摄像头安装在无人机上将导致画面振动，进而无法获得清晰视频。因此，摄像机一般配合增稳云台使用，普通的三轴云台使用电机驱动，实时检测摄像机的姿态，调整摄像机角度达到画面稳定的效果。但是由于控制的延时、姿态检测的精度和电机响应等技术瓶颈的限制，画面效果无法进一步提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种云台，以解决现有技术中存在的由于无人机运行中产生的振动导致摄像画面效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种云台，包括：

装载组件，用于架设任务载荷组件并且分别以x轴、y轴和z轴为轴转动；

横滚驱动组件，沿所述x轴设置于所述装载组件的侧部且用于驱动所述装载组件以所述x轴为轴转动；

第一连接臂，其中一端转动连接于所述横滚驱动组件上；

俯仰驱动组件，沿所述y轴设置于所述第一连接臂的另一端且用于驱动所述第一连接臂以所述y轴为轴转动；

第二连接臂，其一端用于连接于所述俯仰驱动组件上，其另一端用于连接无人机；

第一飞轮组件，其沿所述x轴设置于所述装载组件的内部并且与所述横滚驱动组件同轴，所述第一飞轮组件用于提供沿所述x轴的定向力；

第二飞轮组件，其沿所述y轴设置于所述装载组件的内部并且与所述俯仰驱动组件同轴，所述第二飞轮组件用于提供沿所述y轴的定向力。

进一步地，所述第一飞轮组件包括第一飞轮和用于驱动所述第一飞轮转动的第一电机，所述第一飞轮转动连接于所述第一电机上；所述第二飞轮组件包括第二飞轮和用于驱动所述第二飞轮转动的第二电机，所述第二飞轮转动连接于所述第二电机上。

进一步地，所述装载组件包括第一壳体和与所述第一壳体对接的第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体之间形成用于架设任务载荷组件的容置腔。

进一步地，所述第一电机固定设置于所述第一壳体的内侧面，所述第一电机的转动轴平行于所述x轴并且与所述横滚驱动组件的转动轴重合；所述第二电机固定设置于所述第一壳体的内侧面，所述第二电机的转动轴平行于所述y轴并且与所述俯仰驱动组件的转动轴重合。

进一步地，所述装载组件上设置有用于探测任务载荷组件姿态的姿态组件，所述姿态组件电连接所述横滚驱动组件和所述俯仰驱动组件。

进一步地，所述第一连接臂的两端形成第一连接盘和第二连接盘，所述第一连接盘用于转动连接所述横滚驱动组件，所述第二连接盘用于转动连接所述第二连接臂。

进一步地，所述第一连接臂沿其自身长度方向设置有多个第一增强筋。

进一步地，所述第二连接臂的两端形成第三连接盘和第四连接盘，所述第三连接盘用于转动连接所述俯仰驱动组件，所述第四连接盘用于转动连接无人机。

进一步地，所述第四连接盘转动设置有用于驱动所述装载组件以z轴转动的航向驱动组件，所述航向驱动组件设置有用于与无人机连接的减震组件。

本实用新型的另一目的还在于提供一种无人机，所述无人机设置有如上所述的云台。

本实用新型提供的云台及无人机的有益效果在于：

通过在装载组件的内部沿x轴和y轴设置第一飞轮组件和第二飞轮组件，分别提供装载组件在x轴和y轴上的定向力，使得装载组件在横滚驱动组件和俯仰驱动组件调整完角度后可以保持该角度不变，避免装载组件在变换角度后因风力或者无人机的振动影响下产生偏移或者抖动，从而避免装载组件搭载的摄像机的拍摄画面效果不清晰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的云台的立体结构图；

图2是本实用新型实施例提供的云台的爆炸图；

图3是本实用新型实施例提供的云台装载有任务载荷组件后的爆炸图。

图中各附图标记为：

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示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，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的一种云台，该云台用于搭载任务载荷组件2如摄像设备、灭火设备和救援设备等等，以增加搭载设备的稳定性。

该云台包括：

装载组件1，用于架设任务载荷组件2如摄像机、灭火器和救援绳索等，并且分别以x轴、y轴和z轴为轴转动；通过变换角度以适应不同的任务需求，例如，通过变换装载组件1的角度，摄像机可拍摄不同角度的实时照片以锁定目标；通过变换装载组件1的角度，灭火器可对准起火点进行扑灭火苗；通过变换装载组件1的角度，救援绳索可准确定位至救援目标；

横滚驱动组件3，沿x轴设置于装载组件1的侧部且用于驱动装载组件1以x轴为轴转动；

第一连接臂4，其中一端转动连接于横滚驱动组件3上；

俯仰驱动组件5，沿y轴设置于第一连接臂4的另一端且用于驱动第一连接臂4以y轴为轴转动；

第二连接臂6，其一端用于连接于俯仰驱动组件5上，其另一端用于连接无人机；

第一飞轮组件7，其沿x轴设置于装载组件1的内部并且与横滚驱动组件3同轴，且用于提供沿x轴的定向力；

第二飞轮组件8，其沿y轴设置于装载组件1的内部并且与俯仰驱动组件4同轴，且用于提供沿y轴的定向力。

本实施例提供的云台的工作原理如下；

横滚驱动组件3包括横滚电机，横滚电机通过一个转动轴连接于装载组件1上，转动轴转动以带动装载组件1转动，该转动轴平行于x轴，即装载组件1可以x轴为轴转动；同理，俯仰驱动组件5包括俯仰电机，俯仰电机通过一个转动轴连接于第一连接臂4上，该转动轴转动以带动第一连接臂4，第一连接臂4连接于装载组件1上，即第一连接臂4带动装载组件1转动，该转动轴平行于y轴，即装载组件1可以y轴为轴转动；通过转变装载组件1在x轴和y轴上的转动角度，以实现装载组件1的横滚姿态和俯仰姿态的变换；在横滚驱动组件3驱动装载组件1变换角度后，及时启动第一飞轮组件7以提供装载组件1在x轴上的定向力，将装载组件1维持当前的角度，同理，在俯仰驱动组件5驱动装载组件1变换角度后，及时启动第二飞轮组件8以提供装载组件1在y轴上的定向力，将装载组件1维持当前的角度，第一飞轮组件7和第二飞轮组件8可在装载组件1变换角度后同时启动，也可在针对x轴或者y轴的定向需求分别启动。

本实施例提供的云台的有益效果在于：

通过在装载组件1的内部分别沿x轴和y轴设置第一飞轮组件7和第二飞轮组件8，分别提供装载组件1在x轴和y轴上的定向力，使得装载组件1在横滚驱动组件3和俯仰驱动组件5调整完角度后可以保持该角度不变，避免装载组件1在变换角度后因风力或者无人机的振动影响下产生偏移或者抖动，从而避免装载组件1搭载的摄像机的拍摄画面效果不清晰。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，第一飞轮组件7包括第一飞轮71和用于驱动第一飞轮71转动的的第一电机72；第二飞轮组件8包括第二飞轮81和用于驱动第二飞轮81转动的第二电机82。飞轮由电机驱动达到数万转速，相当于一个高速陀螺，利用陀螺的定向性使摄像机的角度保持不变，达到装载组件1稳定的效果；直接避开了现有技术由于控制的延时、姿态检测的精度、电机响应等技术限制。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，装载组件1包括第一壳体11和与第一壳体11对接的第二壳体12，第一壳体11和第二壳体12之间形成用于架设任务载荷组件2的容置腔。通过第一壳体11和第二壳体12分体设计，便于将任务载荷组件2架设于第一壳体11和第二壳体12之间形成的容置腔中，同时，也便于将第一壳体11和第二壳体12拆卸，进而便于进行维修任务载荷组件2。另外，第一壳体11和第二壳体12保护任务载荷组件2免受外力的侵害，提高任务载荷组件2的防护性。

进一步地，第一电机72固定设置于第一壳体11的内侧面，第一电机72的转动轴平行于x轴并且与横滚驱动组件3的转动轴重合；第二电机82固定设置于第一壳体11的内侧面，第二电机82的转动轴平行于y轴并且与俯仰驱动组件5的转动轴重合。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，装载组件1上设置有用于探测任务载荷组件2姿态的姿态组件9，姿态组件9电连接横滚驱动组件3和俯仰驱动组件5。姿态组件9通过检测任务载荷组件2的目前姿态，以发送姿态信号至无人机的控制组件，再由控制组件分析需要变换的角度，进而输出控制信号至横滚驱动组件3和俯仰驱动组件5，进而控制横滚驱动组件3和俯仰驱动组件5进行角度的变换。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，第一连接臂4的两端形成第一连接盘41和第二连接盘42，第一连接盘41用于转动连接横滚驱动组件3，第二连接盘42用于转动连接第二连接臂6。第一连接盘41和横滚驱动组件3同轴设置。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，第一连接臂4沿其自身长度方向设置有多个第一增强筋43。第一增强筋43用于提高第一连接臂4的刚度，以增加装载组件1在无人机的振动情况下的稳定性。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，第二连接臂6的两端形成第三连接盘61和第四连接盘62，第三连接盘61用于转动连接俯仰驱动组件5，第四连接盘62用于转动连接无人机。第三连接盘61、仰俯驱动组件同轴设置和第二连接盘42同轴设置。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，第二连接臂6沿其自身长度方向设置有多个第二增强筋63。第二增强筋63用于提高第二连接臂6的刚度，以增加装载组件1在无人机的振动情况下的稳定性。

进一步地，作为本实用新型实施例提供的云台的一种具体实施方式，第四连接盘62转动设置有用于驱动装载组件1以z轴转动的航向驱动组件10，航向驱动组件10设置有用于与无人机连接的减震组件13。减震组件13包括上减震板131、下减震板132和设置于上减震板131和下减震板132之间的软质减震球133，航向驱动组件10固定连接于下减震板132上，上减震板131用于固定连接于无人机上，通过以上设计，可增加任务载荷组件2在z轴方向上的稳定性，减低因无人机的振动而引起的任务载荷组件2的抖动。

本实用新型实施例还提供一种无人机，其设置有如上所述的云台。

设置有上述云台的无人机进行搭载任务载荷组件2，可使得任务载荷组件2稳定性提高的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。