[实用新型]一种无人机航测用小型高速定位云台

说明书

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种无人机航空摄影测量用，对地面目标进行定位的云台。

背景技术

市场上的云台大多使用步进电机进行云台的控制，这种驱动方法适用于连续旋转对定位速度和精度要求不高的云台产品，一般用在静态监控场合。而针对小型无人机应用，主要有三个缺陷：

1、抗振动性能差；

2、由于步进电机的丢步会产生累计定位误差；

3、比较弱的固持力矩。

在实际使用过程中，容易引起图像抖动、系统功耗较大、重量和尺寸都较大，不能满足小型无人机的航测任务载荷要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新的定位云台，克服现有步进电机云台的缺陷，提高抗振能力，提高控制精度，增大固持力矩，提高线性度；同时减小重量和尺寸。

本实用新型是这样实现的：一种无人机航拍用小型高速定位云台，包括：云台框架结构，相机运动机构；其中，相机的运动使用航模舵机来进行驱动。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，相机的运动使用圆弧齿同步带配合航模舵机进行驱动。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，云台框架结构包括：外壳、固定板、在外壳内部，垂直安装于固定板上的两个侧板；相机运动机构包括：相机俯仰方向驱动机构、相机航向方向驱动机构；

相机俯仰方向驱动形式为：相机安装于相机固定架，相机固定架两侧通过左轴、右轴以及轴承安装于两个侧板上，左轴、右轴和相机固定架固定连接，使相机固定架可以绕左轴、右轴在俯仰方向上运动，在右轴上，安装有同步带轮及固定同步带轮用的卡簧和垫圈；带轮与驱动相机俯仰方向的运动的舵机输出轴通过圆弧齿同步带连接；

相机航向方向驱动形式为：在固定板上，通过轴承浮动安装有主轴，主轴通过螺纹固定在无人机上，主轴与驱动相机航向方向运动的舵机输出轴通过圆弧齿同步带连接。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，所述无人机航测用小型高速定位云台还包括云台升降机构，升降机构采用丝杠结构实现传动。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，所述的云台升降机构包括固定结构、主动运动机构和被动运动机构；主动运动机构为驱动丝杠。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，驱动丝杠为内丝杠。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，驱动丝杠的螺旋角度满足自锁要求。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，驱动丝杠使用连续转动舵机控制。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，被动机构固定在所述云台四周，在四角放置传动装置。

如上所述的一种无人机航测用小型高速定位云台，其中，所述的云台升降机构通过固定结构固定安装于无人机机腹；

固定结构包括：

上盖支撑板、下盖支撑板；云台升降机构通过上盖支撑板和下盖支撑板中的一个或者两个与无人机机舱安装台面进行安装；

支撑升降台面的4个直线滑动轴；

连接直线滑动轴与上盖支撑板，以及直线滑动轴与下盖支撑板的T型联轴台，共8个；

主动运动机构包括：驱动丝杠；驱动丝杠在外部驱动下转动；

被动运动机构包括：与云台主轴固定连接的升降台面；

将升降台面支撑于直线滑动轴的滑动滚针轴承；

与升降台面固定连接螺母驱动支座；螺母驱动支座与驱动丝杠配合，使升降台面在外部驱动下实现被动升降。

本实用新型的优点是：本云台的控制方法设计来源并不是市场常见云台的设计方法，而是直接来源于航模飞机的控制方法。使用了航模舵机来对云台进行控制，航模舵机的优势在于：

1、抗振动性能好；

2、执行机构精度较高，自成闭环控制，无系统累积误差；

无论数字或者模拟的航模舵机都是一个闭环的模拟位置控制器，自身集成内部的位置反馈器。主要输入信号是3V振幅的PWM波，通过占空比调节来进行定位。另外，在驱动过程中或者固持中，舵机的轴输出力矩是相等的。

3、比较高的固持力矩。

另外航模舵机在体积、重量、安装方面也比步进电机有优点，利于整体的微型化。

鉴于航模舵机的上述优点，加上本实用新型所述云台的传动机构设计，使得本实用新型所述云台相对于现有技术具有抗振动性能好，定位精度高，尺寸小，重量轻。