本實用新型涉及無人機領(lǐng)域，尤其是一種云臺結(jié)構(gòu)及無人機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，無人機可用于航拍、測繪、植保、偵測、救災(zāi)等行業(yè)，其結(jié)構(gòu)上通常有中心架、動力系統(tǒng)、起落架等組成，通過搭載飛控、圖傳和其他微電腦設(shè)備進行作業(yè)。

無人機航拍，由于無人機飛行抖動幅度較大，拍攝器如果直接掛在無人機上拍攝，會導致視頻抖動厲害、照片模糊、質(zhì)量較差等問題。通常在拍攝器和無人機之間增加一個云臺來穩(wěn)定拍攝。

通常無人機的云臺各個軸通過力臂來掛載拍攝器，三個軸的負重為：一個軸支撐拍攝器加兩個力臂電機的重量，一個軸支撐拍攝器加一個力臂電機的重量，一個軸支撐拍攝器的重量。

由于拍攝器的重量較大，再加上力臂的杠桿作用負重處于杠桿的長臂端，導致云臺的電機需要較大的功率和有較大的力矩，使得云臺較重，消耗功率較大。又由于力臂和大電機的存在，整個云臺的體積也較大，這將影響無人機的便攜性和滯空時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一云臺結(jié)構(gòu)及無人機。

根據(jù)本實用新型實施例的第一方面，提供一種云臺結(jié)構(gòu)，包括云臺支架、安裝在云臺支架上的反光鏡。所述云臺支架用于固定拍攝器，且使得所述拍攝器朝向所述反光鏡；所述反光鏡安裝在云臺支架上具有至少兩個轉(zhuǎn)動自由度；所述拍攝器用于拍攝所述反光鏡的反光面。

優(yōu)選的，所述云臺支架包括第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件；所述反光鏡與所述第一驅(qū)動組件或所述第二驅(qū)動組件連接。

優(yōu)選的，所述反光鏡與所述第一驅(qū)動組件連接，所述第二驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述第一驅(qū)動組件轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述反光鏡左右轉(zhuǎn)動的第一電機，所述第二驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述第二驅(qū)動組件上下轉(zhuǎn)動的第二電機。

優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述反光鏡上下轉(zhuǎn)動的第三電機，所述第一驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述第二驅(qū)動組件左右轉(zhuǎn)動的第四電機。

優(yōu)選的，所述反光鏡與所述第一驅(qū)動組件或所述第二驅(qū)動組件為可拆卸連接，所述反光鏡為平面鏡、凸面鏡或凹面鏡中的一種。

優(yōu)選的，所述凸面鏡包括：

水平方向為凸面、豎直方向為平面的凸面鏡；或豎直方向為凸面、水平方向為平面的凸面鏡；或水平方向和豎直方向為凸面的凸面鏡。

優(yōu)選的，所述云臺支架包括航向軸組件和俯仰軸組件，所述第一驅(qū)動組件是航向軸組件，第二驅(qū)動組件是俯仰軸組件；或者第一驅(qū)動組件是俯仰軸組件，第二驅(qū)動組件是航向軸組件。

優(yōu)選的，所述云臺支架還包括用于與所述拍攝器連接的固定件，且所述固定件位于所述反光鏡的鏡面方向一側(cè)；所述拍攝器固定在所述固定件上時，定向拍攝所述反光鏡。

根據(jù)本實用新型實施例的第二方面，提供一種無人機，包括機身，還包括上述的云臺結(jié)構(gòu)，所述云臺結(jié)構(gòu)與所述機身連接。

當所述機身與所述云臺結(jié)構(gòu)直接連接時：

優(yōu)選的，所述云臺支架包括第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件；所述反光鏡與所述第一驅(qū)動組件或所述第二驅(qū)動組件連接。

優(yōu)選的，所述反光鏡與所述第一驅(qū)動組件連接，所述第二驅(qū)動組件與機身連接，所述第二驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述第一驅(qū)動組件轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述反光鏡左右轉(zhuǎn)動的第一電機，所述第二驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述第一驅(qū)動組件上下轉(zhuǎn)動的第二電機。

優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述反光鏡上下轉(zhuǎn)動的第三電機，所述第一驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述第二驅(qū)動組件左右轉(zhuǎn)動的第四電機。

當所述機身與所述云臺結(jié)構(gòu)間接連接時：

所述無人機還包括安裝支架，所述機身與所述云臺結(jié)構(gòu)通過所述安裝支架連接。

優(yōu)選的，所述反光鏡通過所述第一驅(qū)動組件與所述安裝支架連接，所述第二驅(qū)動組件與所述機身連接，所述第二驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述安裝支架轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述反光鏡左右轉(zhuǎn)動的第五電機，所述第二驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述安裝支架上下轉(zhuǎn)動的第六電機。

優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述反光鏡上下轉(zhuǎn)動的第七電機，所述第一驅(qū)動組件包括用于驅(qū)動所述安裝支架左右轉(zhuǎn)動的第八電機。

進一步的，所述反光鏡與所述第一驅(qū)動組件或所述第二驅(qū)動組件為可拆卸連接；所述反光鏡為平面鏡、凸面鏡或凹面鏡中的一種。

優(yōu)選的，所述凸面鏡包括：

水平方向為凸面、豎直方向為平面的凸面鏡；或豎直方向為凸面、水平方向為平面的凸面鏡；或水平方向和豎直方向為凸面的凸面鏡。

優(yōu)選的，所述云臺支架包括航向軸組件和俯仰軸組件，所述第一驅(qū)動組件是航向軸組件，第二驅(qū)動組件是俯仰軸組件；或者第一驅(qū)動組件是俯仰軸組件，第二驅(qū)動組件是航向軸組件。

優(yōu)選的，所述云臺支架還包括用于與所述拍攝器連接的固定件，且所述固定件位于所述反光鏡的鏡面方向一側(cè)，所述拍攝器固定在所述固定件上時，定向拍攝所述反光鏡。

本實用新型的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：所述云臺結(jié)構(gòu)帶有反光鏡，拍攝器通過反光鏡中的虛像實現(xiàn)拍攝，并由第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件實現(xiàn)反光鏡的轉(zhuǎn)動自由度。由于拍攝器固定設(shè)置無需轉(zhuǎn)動，節(jié)約了驅(qū)動拍攝器機構(gòu)的安裝空間及其附屬線路，降低云臺結(jié)構(gòu)的重量，同時減小了云臺結(jié)構(gòu)的體積。所述云臺結(jié)構(gòu)的拍攝器和反光鏡具有相同的震動方向和幅度，消除了拍攝抖動問題。

附圖說明

圖1是本實用新型第一實施例示出的一種無人機的示意圖。

圖2是本實用新型第二實施例示出的一種無人機的示意圖。

圖3是本實用新型第三實施例示出的一種無人機的示意圖。

圖4是本實用新型第四實施例示出的一種無人機的示意圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本實用新型相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本實用新型的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

應(yīng)當理解，盡管在本實用新型可能采用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本公開范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應(yīng)于確定”。

在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

請參閱圖1至圖4，本申請?zhí)峁┮环N無人機200，包括機身1，還包括云臺結(jié)構(gòu)100。所述云臺結(jié)構(gòu)100包括云臺支架、安裝在云臺支架上的反光鏡5。所述云臺支架1用于固定拍攝器6，且使得所述拍攝器6朝向所述反光鏡5。所述反光鏡安裝在云臺支架1上具有至少兩個轉(zhuǎn)動自由度；所述拍攝器6用于拍攝所述反光鏡5的反光面。

所述云臺結(jié)構(gòu)與所述機身1連接，所述云臺支架可與所述機身1固定連接或與所述機身1一體設(shè)置。這樣所述云臺結(jié)構(gòu)100可以與所述機身1在任何時刻的震動方向和幅度保持一致，而設(shè)置于所述云臺支架1上的反光鏡5與拍攝器6也同樣在任何時刻的震動方向和幅度是一致的。因此所述反光鏡5內(nèi)反射的虛像能夠被所述拍攝器6拍攝出高質(zhì)量照片。由于所述拍攝器6直接固定在所述云臺支架1上，減少了驅(qū)動所述拍攝器6的驅(qū)動機構(gòu)(力臂電機)，與現(xiàn)有云臺結(jié)構(gòu)相比至少減少了力臂電機的重量、能耗和占用的安裝體積。繼而降低了云臺結(jié)構(gòu)100的重量以及云臺結(jié)構(gòu)100的功耗，減小了云臺結(jié)構(gòu)100的體積，進而降低了無人機的重量，提高了無人機的滯空時間。

在一實施方式中，所述機身1與所述云臺結(jié)構(gòu)100直接連接，所示機身1與所述云臺支架一體設(shè)置。所述拍攝器6固定在所述機身1上，所述反光鏡5安裝在所述機身1上。在其他實施方式中，所述無人機200還包括安裝支架7，所述機身1與所述云臺結(jié)構(gòu)100通過所述安裝支架7連接。所述拍攝器6固定在所述安裝支架7上，所述反光鏡5安裝在所述安裝支架7上，所述安裝支架7與所述機身1直接連接，所述安裝支架7傳遞所述機身1與所述機身1的震動方向和幅度一致傳遞所述震動方向和幅度至所述反光鏡5和所示拍攝器6。

進一步地，所述云臺支架包括第一驅(qū)動組件3和第二驅(qū)動組件4；所述反光鏡5與所述第一驅(qū)動組件3或所述第二驅(qū)動組件4連接。

在一實施方式中，當所述機身1與所述云臺結(jié)構(gòu)100直接連接時，無需設(shè)置所述安裝支架7。所述反光鏡5與所述第一驅(qū)動組件3連接，所述第二驅(qū)動組件4與機身1連接，所述第二驅(qū)動組件4用于驅(qū)動所述第一驅(qū)動組件3轉(zhuǎn)動。所述第一驅(qū)動件3和第二驅(qū)動件4可以驅(qū)動不同的轉(zhuǎn)動自由度，以保證兩者驅(qū)動的反光鏡6具有多個自由度拍攝虛像。

進一步地，如圖1所示，所述第一驅(qū)動組件3包括用于驅(qū)動所述反光鏡5左右轉(zhuǎn)動的第一電機，所述第二驅(qū)動組件4包括用于驅(qū)動所述第一驅(qū)動組件3上下方向轉(zhuǎn)動的第二電機。

例如，所述第一驅(qū)動件3為航向軸組件、與所述反光鏡5直接連接，其包括的第一電機驅(qū)動所述反光鏡5左右方向轉(zhuǎn)動。所述第二驅(qū)動組件4為俯仰軸組件、與所述航向軸組件連接，其包括的第二電機驅(qū)動所述航向軸組件上下轉(zhuǎn)動?？芍诙姍C驅(qū)動第一電機上下方向轉(zhuǎn)動，與所述第一電機連接的反光鏡5也跟隨上下方向轉(zhuǎn)動；所述第一電機又驅(qū)動所述反光鏡5左右方向轉(zhuǎn)動，繼而實現(xiàn)了所述反光鏡5上下左右四個方向的轉(zhuǎn)動。所述拍攝器6直接拍攝所述反光鏡5內(nèi)的虛像，而無需驅(qū)動所述拍攝器6轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)多角度拍攝。

或者如圖2所示，所述第二驅(qū)動組件4包括用于驅(qū)動所述反光鏡5上下轉(zhuǎn)動的第三電機，所述第一驅(qū)動組件3包括用于驅(qū)動所述第二驅(qū)動組件4左右轉(zhuǎn)動的第四電機。

例如，所述第二驅(qū)動組件4為俯仰軸組件、與所述反光鏡5直接連接，其包括的第三電機驅(qū)動所述反光鏡5上下方向轉(zhuǎn)動。所述第一驅(qū)動組件3為航向軸組件、與所述俯仰軸組件連接，所述航向軸組件包括的第四電機驅(qū)動所述俯仰軸組件左右方向轉(zhuǎn)動?？芍谒碾姍C驅(qū)動第三電機左右方向轉(zhuǎn)動，與所述第三電機連接的反光鏡5也跟隨左右方向轉(zhuǎn)動；所述第三電機又驅(qū)動所述反光鏡5上下方向轉(zhuǎn)動，繼而實現(xiàn)了所述反光鏡5上下左右四個方向的轉(zhuǎn)動。所述拍攝器6直接拍攝所述反光鏡5內(nèi)的虛像，而無需驅(qū)動所述拍攝器6轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)多角度拍攝。

在又一實施例中，當所述機身1與所述云臺結(jié)構(gòu)100通過安裝支架7連接時，所述安裝支架7可采用硬質(zhì)支架。所述反光鏡5通過所述第一驅(qū)動組件3與所述安裝支架7連接，所述第二驅(qū)動組件4與所述機身1連接，所述第二驅(qū)動組件4用于驅(qū)動所述安裝支架7轉(zhuǎn)動。

進一步地，如圖3所示，所述第一驅(qū)動組件3包括用于驅(qū)動所述反光鏡5左右轉(zhuǎn)動的第五電機，所述第二驅(qū)動組件4包括用于驅(qū)動所述安裝支架7上下轉(zhuǎn)動的第六電機。

例如，所述第一驅(qū)動件3為航向軸組件，其分別與所述安裝支架7和所述反光鏡5連接，可傳遞所述安裝支架7的震動方向和幅度至所述反光鏡5。所述第二驅(qū)動組件4為俯仰軸組件，其與機身1連接用于傳遞機身1的震動方向和幅度至所述安裝支架7，并驅(qū)動所述安裝支架7在上下方向運動。所述第六電機驅(qū)動所述安裝支架7上下方向轉(zhuǎn)動，所述第五電機和所述反光鏡5跟隨所述安裝支架7上下方向轉(zhuǎn)動；所述第五電機又驅(qū)動所述反光鏡左右方向轉(zhuǎn)動。繼而實現(xiàn)了所述反光鏡5上下左右四個方向的轉(zhuǎn)動。所述拍攝器6直接拍攝所述反光鏡5內(nèi)的虛像，而無需驅(qū)動所述拍攝器6轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)多角度拍攝。

或者如圖4所示，所述第二驅(qū)動組件4包括用于驅(qū)動所述反光鏡5上下轉(zhuǎn)動的第七電機，所述第一驅(qū)動組件3包括用于驅(qū)動所述安裝支架7左右轉(zhuǎn)動的第八電機。

例如，所述第二驅(qū)動件4為俯仰軸組件固定在所述安裝支架7上，其與所述反光鏡5直接連接，其包括的第七電機驅(qū)動所述反光鏡5上下方向轉(zhuǎn)動。第一驅(qū)動組件3為航向軸組件，其與所述安裝支架7和所述機身1直接連接，其包括的第八電機用于驅(qū)動所述安裝支架7左右方向移動。同樣實現(xiàn)了所述反光鏡5上下左右四個方向的轉(zhuǎn)動。所述拍攝器6直接拍攝所述反光鏡5內(nèi)的虛像，而無需驅(qū)動所述拍攝器6轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)多角度拍攝。

由于無人機的電池和圖傳天線通常在無人機的機身上，通常拍攝器和云臺的電源線，以及圖傳數(shù)據(jù)線和云臺數(shù)據(jù)線需從拍攝器和云臺電機，順著云臺各力臂繞到無人機的機身，這樣組裝和維修都比較困難，而且數(shù)據(jù)線會比較長，既增加成本，也會向圖像信號中引入較大噪聲。

采用上述實施方式本實用新型提供的無人機節(jié)約了拍攝器的力臂及其力臂電機，使拍攝器的圖像數(shù)據(jù)線不需要再沿云臺力臂纏繞，數(shù)據(jù)線比較短、成本降低、噪聲較小，方便組裝和維修。

更進一步地，所述反光鏡5與所述第一驅(qū)動組件3或所述第二驅(qū)動組件4為可拆卸連接，方便更換不同種類的反光鏡5。所述反光鏡5為平面鏡、凸面鏡或凹面鏡中的一種。使用平面鏡，將保持原有的鏡頭視角(FOV：Forward Observer Vehicle)，使用凸面鏡可擴展鏡頭視角(FOV)，使用凹面鏡可減小鏡頭視角(FOV)。

例如所述反光鏡使用凸面鏡。所述凸面鏡包括：

水平方向為凸面、豎直方向為平面的凸面鏡，可擴展水平方向的鏡頭視角(FOV)；或豎直方向為凸面、水平方向為平面的凸面鏡，可擴展豎直方向的鏡頭視角(FOV)；或水平方向和豎直方向為凸面的凸面鏡，可擴展水平和豎直方向的鏡頭視角(FOV)。由于反光鏡可以更換，并可以使用各種平面鏡、凸面鏡或凹面鏡，可以靈活的改變鏡頭視角(FOV)，增加了拍攝器的適用場景。

在其他實施例中，所述云臺支架1包括航向軸組件和俯仰軸組件，所述第一驅(qū)動組件3是航向軸組件，第二驅(qū)動組件4是俯仰軸組件?；蛘叩谝或?qū)動組件3是俯仰軸組件，第二驅(qū)動組件4是航向軸組件。優(yōu)選的，所述云臺支架還包括用于與所述拍攝器連接的固定件2，且所述固定件2位于所述反光鏡5的鏡面方向一側(cè)，所述拍攝器6固定在所述固定件2上時，定向拍攝所述反光鏡5。

由上可知，云臺結(jié)構(gòu)的部分驅(qū)動電機不直接作用于質(zhì)量較大的拍攝器6，而是作用于質(zhì)量較小的反光鏡5，只需使用力矩和功率較小的電機力矩和功率較小，電機的重量和體積就較小即可，減輕了云臺結(jié)構(gòu)的重量。同時省掉了云臺結(jié)構(gòu)的力臂，減輕了云臺結(jié)構(gòu)的重量，使云臺結(jié)構(gòu)的體積可以做得較小。沒有力臂也使拍攝器6的圖像數(shù)據(jù)線不需要再沿云臺力臂纏繞，線比較短，成本降低、噪聲較小，并提高了組裝和維修的方便性。

更進一步地，拍攝器5連接安裝支架，消除拍攝橫滾方向的抖動；云臺結(jié)構(gòu)的航向軸組件和俯仰軸組件連接反光鏡5和安裝支架，消除拍攝航向和俯仰方向的抖動，同時提供控制在偏航和俯仰方向的拍攝方向。根據(jù)光線反射原理可知，反光鏡旋轉(zhuǎn)一定角度，假設(shè)為а，則入射光線和反射光線的夾角變化為2а，所以航向軸組件和俯仰軸組件在消除抖動時，需要控制控制反光鏡5旋轉(zhuǎn)角度為實際抖動反方向的1/2；通過云臺控制拍攝方向時，反光鏡5的旋轉(zhuǎn)角度也為實際拍攝方向變化角度的1/2?？芍诳刂品矫鏈p小了力臂電機的轉(zhuǎn)動角度，進而降低了云臺結(jié)構(gòu)的能耗，可延長無人機的滯空時間。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型保護的范圍之內(nèi)。

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