無人機(jī)自穩(wěn)定云臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，屬于無人機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。該無人機(jī)自穩(wěn)定云臺包括底座、攝像設(shè)備、跟蹤裝置、X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置、單片機(jī)以及伺服驅(qū)動裝置。X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置和Z軸角度調(diào)整裝置分別位于底座的X軸、Y軸和Z軸上，單片機(jī)分別與跟蹤裝置以及伺服驅(qū)動裝置電連接，伺服驅(qū)動裝置分別與X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置和Z軸角度調(diào)整裝置電連接。通過上述技術(shù)方案，本實用新型無人機(jī)自穩(wěn)定云臺拍攝的照片更清晰，可簡化照片后期的處理操作。
【專利說明】無人機(jī)自穩(wěn)定云臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及無人機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種無人機(jī)自穩(wěn)定云臺。
【背景技術(shù)】
[0002]無人駕駛飛機(jī),簡稱無人機(jī)(UAV, Unmanned Aerial Vehicle),是一種處在迅速發(fā)展中的新概念飛行器，其具有機(jī)動靈活、反應(yīng)快速、無人飛行、操作要求低的優(yōu)點。無人機(jī)通過搭載多類傳感器，可以實現(xiàn)影像實時傳輸、高危地區(qū)探測等功能，是衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空遙感的有力補充。
[0003]現(xiàn)有無人機(jī)在實現(xiàn)影像實時傳輸時，通過在無人機(jī)的底部安裝一個云臺，攝像設(shè)備安裝在云臺的底座上。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]在無人機(jī)飛行作業(yè)過程中，拍攝目標(biāo)物的方位相對于底座會發(fā)生變化，致使無人機(jī)云臺上的攝像設(shè)備對拍攝目標(biāo)物進(jìn)行拍攝時，拍攝照片質(zhì)量差，加大了照片后期處理的復(fù)雜度。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是提供一種無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，能提高云臺上的攝像設(shè)備對拍攝目標(biāo)物進(jìn)行拍攝的效果，可簡化照片后期的處理操作。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了一種無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，包括安裝在無人機(jī)底部的底座、位于該底座上的攝像設(shè)備、探測拍攝目標(biāo)物的方位的跟蹤裝置、X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置、根據(jù)該跟蹤裝置探測的數(shù)據(jù)確定該底座的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度的單片機(jī)以及伺服驅(qū)動裝置，該X軸角度調(diào)整裝置、該Y軸角度調(diào)整裝置和該Z軸角度調(diào)整裝置分別位于該底座的X軸、Y軸和Z軸上，該單片機(jī)分別與該跟蹤裝置以及該伺服驅(qū)動裝置電連接，該伺服驅(qū)動裝置分別與該X軸角度調(diào)整裝置、該Y軸角度調(diào)整裝置以及該Z軸角度調(diào)整裝置電連接。
[0008]進(jìn)一步地，該跟蹤裝置位于該底座之臨近該攝像設(shè)備處。
[0009]較佳地，該X軸角度調(diào)整裝置的調(diào)整幅度是O?180度。
[0010]較佳地，該Y軸角度調(diào)整裝置的調(diào)整幅度是O?180度。
[0011]較佳地，該Z軸角度調(diào)整裝置的調(diào)整幅度是O?360度。
[0012]進(jìn)一步地，該X軸角度調(diào)整裝置和/或Y軸角度調(diào)整裝置和/或Z軸角度調(diào)整裝置為空心杯電機(jī)。
[0013]在本實用新型的一個實施例中，該無人機(jī)自穩(wěn)定云臺還包括探測該底座的姿態(tài)的姿態(tài)探測裝置，該姿態(tài)探測裝置位于該底座的中心處，該姿態(tài)探測裝置與該單片機(jī)電連接。
[0014]進(jìn)一步地，該姿態(tài)探測裝置為三軸陀螺儀。
[0015]進(jìn)一步地，該姿態(tài)探測裝置為壓電式陀螺儀。
[0016]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:[0017]通過跟蹤裝置實時探測拍攝目標(biāo)物的方位，單片機(jī)根據(jù)跟蹤裝置探測的數(shù)據(jù)確定底座的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度，伺服驅(qū)動裝置根據(jù)單片機(jī)確定的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度對應(yīng)驅(qū)動X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置，X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置將底座的X軸、Y軸、Z軸調(diào)整成相應(yīng)的角度，以保證底座的姿態(tài)與拍攝目標(biāo)物的方位相適應(yīng)，使得底座上的攝像設(shè)備對拍攝目標(biāo)物進(jìn)行拍攝時，拍攝圖像更清晰，拍攝數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，因此能簡化照片后期的處理操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺的電路圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021 ] 參考圖1，本實用新型實施例提供了 一種無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，包括底座、攝像設(shè)備、跟蹤裝置110、單片機(jī)120、伺服驅(qū)動裝置130和X軸角度調(diào)整裝置140、Y軸角度調(diào)整裝置150和Z軸角度調(diào)整裝置160。該底座安裝在無人機(jī)底部，該攝像設(shè)備位于該底座上，該X軸角度調(diào)整裝置140、該Y軸角度調(diào)整裝置150和該Z軸角度調(diào)整裝置160分別位于該底座的X軸、Y軸和Z軸上，該單片機(jī)120分別與該跟蹤裝置110以及該伺服驅(qū)動裝置130電連接，該伺服驅(qū)動裝置130分別與該X軸角度調(diào)整裝置140、該Y軸角度調(diào)整裝置150以及該Z軸角度調(diào)整裝置160電連接。
[0022]本實施例無人機(jī)自穩(wěn)定云臺的工作原理是:跟蹤裝置110探測拍攝目標(biāo)物的方位，單片機(jī)120根據(jù)該跟蹤裝置110探測的數(shù)據(jù)確定底座的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度，伺服驅(qū)動裝置130根據(jù)該單片機(jī)120確定的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度對應(yīng)驅(qū)動該X軸角度調(diào)整裝置140、Y軸角度調(diào)整裝置150、Z軸角度調(diào)整裝置160，該X軸角度調(diào)整裝置140、該Y軸角度調(diào)整裝置150、該Z軸角度調(diào)整裝置160將底座的X軸、Y軸、Z軸調(diào)整成相應(yīng)的角度。
[0023]在本實用新型的一個實施例中，該跟蹤裝置110位于該底座之臨近該攝像設(shè)備處。由于跟蹤裝置110與攝像設(shè)備距離較近，因此跟蹤裝置110能從攝像設(shè)備的拍攝角度出發(fā)探測拍攝目標(biāo)物的方位，使得X軸角度調(diào)整裝置140、Y軸角度調(diào)整裝置150、Z軸角度調(diào)整裝置160根據(jù)跟蹤裝置110的探測數(shù)據(jù)調(diào)整底座后，底座上的攝像設(shè)備對拍攝目標(biāo)物的拍攝效果更逼真。
[0024]在本實用新型的另一實施例中，該X軸角度調(diào)整裝置140的調(diào)整幅度是O?180度。因此，無論拍攝目標(biāo)物的方位在X軸方向上的任意位置，X軸角度調(diào)整裝置140能確保底座的姿態(tài)與拍攝目標(biāo)物的方位相適應(yīng)。
[0025]在本實用新型的再一實施例中，該Y軸角度調(diào)整裝置150的調(diào)整幅度是O?180度。因此，無論拍攝目標(biāo)物的方位在Y軸方向上的任意位置，Y軸角度調(diào)整裝置150能確保底座的姿態(tài)與拍攝目標(biāo)物的方位相適應(yīng)。
[0026]在本實用新型的又一實施例中，該Z軸角度調(diào)整裝置160的調(diào)整幅度是O?360度。因此，無論拍攝目標(biāo)物的方位在Z軸方向上的任意位置，Z角度調(diào)整裝置160能確保底座的姿態(tài)與拍攝目標(biāo)物的方位相適應(yīng)。
[0027]進(jìn)一步地，X軸角度調(diào)整裝置140和/或Y軸角度調(diào)整裝置150和/或Z軸角度調(diào)整裝置160為伺服電機(jī)。該伺服電機(jī)的直軸沒有減速器的回差影響，精度高。該伺服電機(jī)優(yōu)選為空心杯電機(jī)。該空心杯電機(jī)在不通電的情況下產(chǎn)生的磁阻小，對攝像裝置的重心影響小。
[0028]在本實用新型的又一實施例中，該無人機(jī)自穩(wěn)定云臺還包括探測該底座的姿態(tài)的姿態(tài)探測裝置170，該姿態(tài)探測裝置170位于該底座的中心處，該姿態(tài)探測裝置170與該單片機(jī)120電連接。
[0029]本實施例無人機(jī)自穩(wěn)定云臺工作原理是:當(dāng)啟用跟蹤裝置110時，單片機(jī)120根據(jù)跟蹤裝置110探測的拍攝目標(biāo)物的方位確定底座的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度，當(dāng)不啟用跟蹤裝置110時，單片機(jī)120根據(jù)姿態(tài)探測裝置170探測的底座的姿態(tài)數(shù)據(jù)確定底座的X軸調(diào)整角度、Y軸調(diào)整角度和Z軸調(diào)整角度，伺服驅(qū)動裝置130根據(jù)單片機(jī)120確定的X軸調(diào)整角度、Y軸調(diào)整角度和Z軸調(diào)整角度對應(yīng)驅(qū)動X軸角度調(diào)整裝置140、Y軸角度調(diào)整裝置150、Z軸角度調(diào)整裝置160，X軸角度調(diào)整裝置140調(diào)整底座的X軸角度，Y軸角度調(diào)整裝置150調(diào)整底座的Y軸角度，Z軸角度調(diào)整裝置160調(diào)整底座的Z軸角度。
[0030]由上述技術(shù)方案可知，當(dāng)啟用跟蹤裝置110時，本實施例通過跟蹤裝置110探測拍攝目標(biāo)物的方位，伺服驅(qū)動裝置130驅(qū)動X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置將底座的X軸、Y軸、Z軸調(diào)整成與拍攝目標(biāo)物的方位相適應(yīng)的角度，當(dāng)不啟用跟蹤裝置110時，本實施例通過姿態(tài)探測裝置170探測底座的姿態(tài)，伺服驅(qū)動裝置130驅(qū)動X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置調(diào)整底座的X軸、Y軸、Z軸，以將底座調(diào)整成水平姿態(tài)，從而確保底座上的攝像設(shè)備的拍攝質(zhì)量，使得攝像設(shè)備的拍攝數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能提高后期處理的精度和效率。
[0031]需要說明的是，將該姿態(tài)探測裝置170設(shè)置在底座的中心處，這樣姿態(tài)探測裝置170能更加準(zhǔn)確的探測出底座的X軸、Y軸、Z軸姿態(tài)。
[0032]在本實用新型的一個實施例中，，該姿態(tài)探測裝置170為三軸陀螺儀。該三軸陀螺儀體積小、重量輕、探測的可靠性好。
[0033]進(jìn)一步地，該姿態(tài)探測裝置170為壓電式陀螺儀。該壓電式陀螺儀在探測時反應(yīng)快、準(zhǔn)確度高?？梢岳斫獾兀撟藨B(tài)探測裝置也可以為微機(jī)械陀螺儀或光纖陀螺儀或激光陀螺儀。
[0034]由上可知，本實施例無人機(jī)自穩(wěn)定云臺通過跟蹤裝置探測拍攝目標(biāo)物的方位，伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置將底座的X軸、Y軸、Z軸調(diào)整成與拍攝目標(biāo)物的方位相適應(yīng)的角度，從而確保底座上的攝像設(shè)備的拍攝質(zhì)量，使得攝像設(shè)備的拍攝數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能提高后期處理的精度和效率。
[0035]以上該僅為本實用新型的較佳實施例，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)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，包括安裝在無人機(jī)底部的底座、位于所述底座上的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括探測拍攝目標(biāo)物的方位的跟蹤裝置、X軸角度調(diào)整裝置、Y軸角度調(diào)整裝置、Z軸角度調(diào)整裝置、根據(jù)所述跟蹤裝置探測的數(shù)據(jù)確定所述底座的X軸、Y軸和Z軸的調(diào)整角度的單片機(jī)以及伺服驅(qū)動裝置，所述X軸角度調(diào)整裝置、所述Y軸角度調(diào)整裝置和所述Z軸角度調(diào)整裝置分別位于所述底座的X軸、Y軸和Z軸上，所述單片機(jī)分別與所述跟蹤裝置以及所述伺服驅(qū)動裝置電連接，所述伺服驅(qū)動裝置分別與所述X軸角度調(diào)整裝置、所述Y軸角度調(diào)整裝置以及所述Z軸角度調(diào)整裝置電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述跟蹤裝置位于所述底座之臨近所述攝像設(shè)備處。
3.如權(quán)利要求2所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述X軸角度調(diào)整裝置的調(diào)整幅度是O?180度。
4.如權(quán)利要求2所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述Y軸角度調(diào)整裝置的調(diào)整幅度是O?180度。
5.如權(quán)利要求2所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述Z軸角度調(diào)整裝置的調(diào)整幅度是O?360度。
6.如權(quán)利要求1所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述X軸角度調(diào)整裝置和/或Y軸角度調(diào)整裝置和/或Z軸角度調(diào)整裝置為空心杯電機(jī)。
7.如上述任一權(quán)利要求所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，還包括探測所述底座的姿態(tài)的姿態(tài)探測裝置，所述姿態(tài)探測裝置位于所述底座的中心處，所述姿態(tài)探測裝置與所述單片機(jī)電連接。
8.如權(quán)利要求7所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述姿態(tài)探測裝置為三軸陀螺儀。
9.如權(quán)利要求7所述的無人機(jī)自穩(wěn)定云臺，其特征在于，所述姿態(tài)探測裝置為壓電式陀螺儀。
【文檔編號】B64D47/08GK203567947SQ201320318648
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】李軍, 郅嘯, 吳童生, 劉榮, 閆建欣, 趙隆乾, 白偉, 張輝, 李志瑋, 趙國成 申請人:國家電網(wǎng)公司, 青海省電力公司, 青海省電力公司檢修公司, 湖北易瓦特科技有限公司