[发明专利]三自由度惯性稳定航拍云台

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于航拍的稳定云台，具体的说是涉及一种无人直升机航空拍摄、监测时应用的一种可控的，用来承载摄像机或照相机实现稳定拍摄的三自由度惯性稳定航拍云台。

背景技术

无人机具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活和安全性高的特点，可广泛应用于航拍、监测、搜救、资源勘查等领域。由于无人机本身存在高频震动和低频抖动，需要配置航拍稳定平台用来搭载摄像机、照相机以实现稳定拍摄。目前应用的航拍稳定平台多是通过电子设备检测摄像机或照相机的姿态变化，控制舵机反向补偿来实现摄像机或照相机的稳定。由于电子设备都存在滞后性，导致这些电子稳定平台响应时间长，舵机调整慢，很难消除高频率震动对图像质量的影响。其他的一些机械稳定平台，由于采用简单的机械结构，灵活性不高，不能消除由于低频晃动或机体倾斜造成的影响，因此也很难拍摄出高质量的图像，无法满足专业需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于既要消除电子稳定平台不能解决的高频震动，也要消除一般的机械稳定平台不能解决的低频抖动和机体倾斜等造成的图像不稳定问题，而且能够根据拍摄需要调整摄像角度，获取最佳的拍摄效果。

本发明应用的主要原理是采用了大惯性的机械稳定陀螺实现拍摄的稳定。机械陀螺在高速旋转时能够保持旋转轴不变，而且由于其惯性大，所以稳定性很强，配上灵活的机械结构，此平台能够实现非常稳定的航空拍摄。

本发明包括稳定装置部分、传动装置部分以及摄像装置三个部分。

所述稳定装置部分包括连接于机构支架I和机构支架II上的水平旋转架，所述水平旋转架框架中安装有十字形连接机构以及机械陀螺，十字形连接机构由内架以及外架组成，内架上固定机械陀螺。

所述传动装置部分包括固定于外架一侧轴上的传动杆I以及传动杆II，传动杆I和传动杆II的另一端连接至固定于悬挂U型架上的舵机轴上，悬挂U型架一侧上设有自由轴，自由轴上安装舵机，舵机轴与自由轴同轴，舵机轴上固定舵机转盘。

所述摄像装置部分包括与水平旋转架垂直连接的悬挂U型架及固定于悬挂U型架上的相机底板。

以上所述机构支架I和机构支架II的中心都装有轴承座，并且同轴，水平旋转架通过该轴承座分别与两机构支架连接。

以上所述水平旋转架由一个矩形框架和U形框架两部分组成，矩形框架部分两端头分别插装于两机构支架中心的轴承座内。

以上所述外架两侧装有轴承，外架通过该轴承连接到水平旋转架上。

以上所述水平旋转架的U形框架部分末端设轴承座，悬挂U型架两侧U型框上分别设有U型架转轴及自由轴，插装于轴承座内将水平旋转架与U型架两端相连。

本发明能够消除由于飞机高频和低频震动对航拍图像造成的影响，以及由于机体本身倾斜造成的画面倾斜的问题，能够拍摄出非常清晰、稳定的图像，不需要经过任何消抖处理，在线路检测、定点监测、航拍等应用中取得了良好的效果。本发明设计新颖、稳定性强，能够满足大部分高质量航拍要求。

附图说明

图1为本发明的结构俯视图。

图2为本发明机械陀螺及十字连接机构主视图。

图3为本发明的结构左视图。

图4为本发明相机悬挂架结构主视图。

图5为本发明的结构立体图。

图6为本发明的结构分解图。

图7为本发明的结构主视图。

图例中，1.相机底板，2.机械陀螺，3.水平旋转架，4.悬挂U型架，5.机构支架I，6.机构支架II，7.十字形连接框架外架，8.十字形连接框架内架，9.轴承座，10.传动杆I，11.舵机，12.减震橡胶，13.U型架转轴，14.支撑梁，15.传动杆II，16.舵机转盘，17.自由轴，18.舵机轴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明相关结构及工作原理进行说明，该实施例的描述为解释性而非限制性的，其为本发明专利较佳的实现方式，本领域的技术人员在该专利权利要求保护范围之内对该实施例所做的任何修改、变更或替换均应视为侵犯本专利权。