有限空间内无人机全景拍摄云台

技术领域

本发明涉及无人机全景拍摄技术领域，具体为有限空间内无人机全景拍摄云台。

背景技术

无人机全景拍摄云台是指以无人机作为载体，通过云台对相机进行360°全方位进行转动拍摄，现有的无人机拍摄云台多数都放置于无人机机身下侧，在进行拍摄时，云台带动相机转动，完成全景拍摄，但是，受相机自身视界影响，单一相机很难满足全景拍摄，而增加相机携带数量，容易增加无人机能耗，降低续航里程，影响使用体验感。

此外，为了保证拍摄平稳，拍摄云台多装于多旋翼无人机上，但是，随着无人机的普及率逐渐提高，为了迎合各大景区及商场宣传，多使用无人机进行宣传拍摄，因此无人机常进行低空飞行，便于取景，而多旋翼无人机体积较大，旋翼较多存在拍摄盲区，且续航时间较短，在狭小的拍摄空间内，灵活度较低，不适合进行全景拍摄，而双旋翼无人机只能同过调节旋翼方向进行转向，转向半径过大，在狭小空间内容易对被摄物体造成损伤，影响拍摄效率。

发明内容

本发明的目的在于提供有限空间内无人机全景拍摄云台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

有限空间内无人机全景拍摄云台，包括机身组件、滑移装置、动力装置和拍摄装置，所述动力装置和机身组件连接，所述机身组件和滑移装置活动连接，所述滑移装置和动力装置活动连接，所述拍摄装置和滑移装置连接，所述机身组件上沿外表面设有滑轨，所述滑轨为空间“8”字结构，所述滑移装置和滑轨滑动连接，所述拍摄装置包括相机，所述相机镜头端朝向机身组件外侧。

机身组件为本发明的安装基础，动力装置安装在机身组件上，为拍摄装置移动提供动力，机身组件和滑移装置活动连接，通过滑移装置带动相机移动，完成拍摄，滑移装置和动力装置通过活动连接进行位移输出，机身组件上沿外表面设有滑轨，通过滑轨对滑移装置移动进行导向，滑轨为空间“8”字结构，滑轨沿机身组件环绕一周，相机镜头端朝向机身组件外侧，在相机通过无人机进行拍摄时，通过滑轨使相机在空间可以朝向任意位置，可以进行360°拍摄，拍摄角度更加开阔，提高避免无人机本体对相机拍摄造成遮挡，影响全景拍摄性能。

本发明在进行全景拍摄时，通过动力电机驱动动力齿轮和辅助齿轮，从而带动两侧的传送带转动，相机在传送带带动下，沿空间“8”字滑轨转动，对无人机周边景物进行全景拍摄，在进行壁画拍摄或者室内取景时，将相机移动到罩壳一侧，通过重力叠加，使罩壳处振幅降低，从而减小相机震动，提高对取景质量，通过重心偏移使有相机一侧的旋翼下垂，在进行俯视取景时，导向性能好，在侧向风作用下不易发生航向偏移，在狭窄空间内进行转向时，顶升气缸起动，输出端穿过固定槽接触到第二滑轨底侧，带动固定块反向移动，使传动齿和齿形条脱离，不进行动力传递，将相机底座推离第二滑轨，相机底座带动两侧的滑轮对中滚动收紧，并对相机底座进行支撑，相机底座带动卡块转动，并卡紧第一滑轨上侧，使相机定位在第一滑轨一侧，保持不动，起动动力电机，动力电机转动，增大和动力电机转向相同旋翼一侧的扭矩，减小转动半径，减少能耗，使双旋翼无人机可以更灵活取景，提高拍摄效率，在进行快速转动时，通过将相机驱动到罩壳一侧，使无人机重心偏移，使动力电机运转产生的离心力带动无人机转动，增大无人机转向效率，进一步缩短转动半径。

进一步的，所述机身组件还包括机身、旋翼、罩壳和底座，所述机身两侧设有支撑臂，所述支撑臂一端和机身一侧活动连接，所述支撑臂另一端和旋翼连接，所述旋翼外侧设有罩壳，所述罩壳套设在支撑臂一端，罩壳和支撑臂紧固连接，所述底座向上延伸设有连接柱，底座通过连接柱和机身连接，所述滑轨依次与底座下侧、罩壳外表面和机身上侧连接，所述底座向下延伸设有起落架，所述起落架和底座紧固连接，所述罩壳表面呈弧形。

机身两侧设有支撑臂，通过支撑臂连接旋翼，对旋翼进行支撑，旋翼外侧设有罩壳，通过罩壳对旋翼进行保护，当在狭小空间内通过无人机进行取景拍摄时，通常高度不会太高，使用双旋翼无人机灵活性大大提高，还可以降低能耗，延长拍摄时间，由于空间较小，需要对旋翼进行保护，防止旋翼撞击受损，此外，旋翼为保证无人机升力，转速较快，在景区取景时，由于人员密集，容易对人身造成伤害，通过罩壳可以提高安全性能，支撑臂一端和机身活动连接，通过电机转动支撑臂，改变旋翼气流喷射方向，进行起降，罩壳套设在支撑臂一端，通过紧固连接降低快速气流通过罩壳时产生的震动，提高飞行稳定性能，底座和机身通过支撑柱连接，便于对动力装置进行安装固定，在底座、罩壳和机身上设有滑轨，使滑轨沿机身组件外表面连成一圈，底座下端设有起落架，通过起落架对无人机进行起降，在无人机启动时，相机可以停留在底座下端，也可以停留在机身上端，而在无人机降落时，将相机置于机身上侧，防止地面不平对相机造成损坏，此外，在无人机进行迫降时，防止起落架受损造成相机着地，通过紧固连接，提高起落架和底座的连接性能。

进一步的，所述滑移装置包括传送带和固定组件，所述滑轨上设有对称布置的传动带，所述传送带包括齿形条和滑块，所述齿形条平面端和滑块一侧紧固连接，所述滑轨包括分层设置的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨置于外圈，所述第二滑轨置于内圈，所述传送带一侧和第二滑轨侧壁面滑动连接，所述固定组件和传送带连接，所述固定组件包括固定块，所述固定块底端和第二滑轨底侧活动连接，所述固定块两侧设有传动齿，所述传动齿和齿形条齿面啮合。

滑轨上对称布置有传送带，通过传送带带动相机移动，通过对称布置使相机移动更加平稳，齿形条平面端和滑块紧固连接，通过滑块和第二滑轨侧壁面滑动连接，防止齿形条磨损，齿形条为链式结构，由若干个链板组成，可以根据罩壳外形贴合更紧密，第一滑轨置于外圈，第二滑轨置于内圈，第二滑轨通过滑动连接对传送带进行滑动导向，固定组件和传送带连接，通过传送带带动固定组件移动，从而带动相机进行移动，固定块底端和第二滑轨底侧滑动连接，通过固定块进行传动，固定块两侧设有传动齿，传动齿和齿形条通过齿面啮合，通过齿形条夹紧传动齿，增大接触面积，防止固定块松动，提高传动效率，传送带使相机移动更加平稳。

进一步的，所述拍摄装置还包括相机底座，所述相机一端和相机底座一侧紧固连接，所述滑移装置还包括支架和滑轮，所述相机底座两端设有支架，所述支架和相机底座通过轴孔连接，所述支架远离相机底座一侧设有通孔，所述滑轮两侧设有回转轴，所述滑轮外圆面和第二滑轨活动连接，所述回转轴一端和第二滑轨上端内壁面滑动连接，所述固定块一侧和相机底座紧固连接。

通过相机底座对相机进行安装固定，通过紧固连接，防止相机松动，相机底座两端设有支架，支架对称布置在固定块两侧，通过支架和固定块对相机进行三点支撑，防止相机松动，影响拍摄效率及清晰度，支架和相机底座通过轴孔连接，使支架可以沿上端轴线转动，罩壳外表面具有弧度，通过轴孔连接，可以自动调节支架的相对倾角，保证对相机的支撑精度，滑轮通过回转轴和支架通孔活动连接，使滑轮可以在第二滑轨上滚动，减小接触面积，防止摩擦生热造成局部变形，影响导向性能，滑轮一端和第二滑轨上端内壁面滑动连接，对滑轮进行夹持，旋翼转动产生的高速气流从罩壳内部穿过，对滑移装置进行散热，防止影响夹持性能。

作为优化，相机底座两侧布置卡块，卡块和第一滑轨活动连接，通过卡块对相机底座进行辅助支撑，使第一滑轨和第二滑轨同时对相机滑动进行导向，提高导向精度，降低旋翼震动对相机拍摄性能的影响。

作为优化，所述动力装置包括动力电机、动力齿轮和辅助齿轮，所述底座上设回转槽，所述动力电机输出端和动力齿轮紧固连接，所述动力齿轮和辅助齿轮齿面啮合，所述辅助齿轮上端设有齿轮轴，所述齿轮轴和回转槽活动连接，所述动力电机一侧和底座紧固连接，所述辅助齿轮和动力齿轮分别与齿形条齿面啮合，动力电机输出端和动力齿轮通过紧固连接进行动力传递，动力齿轮和辅助齿轮通过齿面啮合，提高转矩传递效率，底座上设有回转槽，通过齿轮轴对辅助齿轮进行回转支撑，通过紧固连接防止动力电机松动，影响动力传递，辅助齿轮和动力齿轮分别和齿形条齿面啮合，对齿形条进行支撑，通过双端支撑使传送带运转更加平稳。

作为优化，双旋翼无人机为了保证稳定性，防止自悬，两个旋翼旋向相反，在进行转向时，将相机移动到旋翼一侧，使重心偏移，在进行转向时，通过起动动力电机，动力电机带动传动带转动，破坏旋翼扭矩平衡状态，使无人机以偏离的重心为基点进行转动，减小无人机转动半径，适合在较小空间内进行拍摄作业。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过滑轨对滑移装置移动进行导向，滑轨为空间“8”字结构，相机镜头端朝向机身组件外侧，在相机通过无人机进行拍摄时，通过滑轨使相机在空间上可以朝向任意位置，避免旋翼遮挡，可以进行360°拍摄，拍摄角度更加开阔，避免无人机本体对相机拍摄造成遮挡，影响全景拍摄性能；通过重力叠加，使罩壳处振幅降低，从而减小相机震动，提高对取景质量，通过重心偏移使有相机一侧的旋翼下垂，在进行俯视取景时，导向性能好，在侧向风作用下不易发生航向偏移，在狭窄空间内进行转向时，使传动齿和齿形条脱离，中断动力传递，将相机底座推离第二滑轨，使相机定位在第一滑轨一侧，保持相对静止，增大和动力电机转向相同旋翼一侧的扭矩，减小转动半径，减少能耗，使双旋翼无人机可以更灵活取景，提高拍摄效率，在进行快速转动时，通过将相机驱动到罩壳一侧，使无人机重心偏移，使动力电机运转产生的离心力带动无人机转动，增大无人机转向效率，进一步缩短转动半径。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总装结构示意图；

图2是本发明的空间“8”字滑轨结构示意图；

图3是本发明的机身组件结构示意图；

图4是图1视图的局部C放大示意图；

图5是本发明的滑移装置结构示意图；

图6是图5视图的A向剖视图；

图7是图6视图的相机固定示意图；

图8是图5视图的B向剖视图；

图9是本发明的重心偏移示意图；

图中：1-机身组件、11-机身、12-支撑臂、13-旋翼、14-罩壳、15-底座、151-回转槽、16-滑轨、161-第一滑轨、162-第二滑轨、17-起落架、18-连接柱、2-滑移装置、21-传送带、211-齿形条、212-滑块、22-支架、23-滑轮、24-顶升气缸、25-固定组件、251-固定块、2511-固定槽、252-传动齿、26-卡块、27-回转轴、3-动力装置、31-动力电机、32-动力齿轮、33-辅助齿轮、34-齿轮轴、4-拍摄装置、41-相机、42-相机底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

如图1～9所示，有限空间内无人机全景拍摄云台，包括机身组件1、滑移装置2、动力装置3和拍摄装置4，所述动力装置3和机身组件1连接，所述机身组件1和滑移装置2活动连接，所述滑移装置2和动力装置3活动连接，所述拍摄装置4和滑移装置2连接，所述机身组件1上沿外表面设有滑轨16，所述滑轨16为空间“8”字结构，所述滑移装置2和滑轨16滑动连接，所述拍摄装置4包括相机41，所述相机41镜头端朝向机身组件1外侧。

机身组件1为本发明的安装基础，动力装置3安装在机身组件1上，为拍摄装置4移动提供动力，机身组件1和滑移装置2活动连接，通过滑移装置2带动相机41移动，完成拍摄，滑移装置2和动力装置3通过活动连接进行位移输出，机身组件1上沿外表面设有滑轨16，通过滑轨16对滑移装置2移动进行导向，滑轨16为空间“8”字结构，滑轨16沿机身组件1环绕一周，相机41镜头端朝向机身组件1外侧，在相机41通过无人机进行拍摄时，通过滑轨16使相机41在空间上可以朝向任意位置，可以进行360°拍摄，拍摄角度更加开阔，避免无人机本体对相机41拍摄造成遮挡，影响全景拍摄性能。

本发明在进行全景拍摄时，通过动力电机31驱动动力齿轮32和辅助齿轮33，从而带动两侧的传送带21转动，相机41在传送带21带动下，沿空间“8”字滑轨16转动，对无人机周边景物进行全景拍摄，在进行壁画拍摄或者室内取景时，将相机41移动到罩壳14一侧，通过重力叠加，使罩壳14处振幅降低，从而减小相机41震动，提高对取景质量，通过重心偏移使有相机41一侧的旋翼下垂，在进行俯视取景时，导向性能好，在侧向风作用下不易发生航向偏移，在狭窄空间内进行转向时，顶升气缸24起动，输出端穿过固定槽2511接触到第二滑轨162底侧，带动固定块251反向移动，使传动齿252和齿形条211脱离，中断动力传递，将相机底座42推离第二滑轨162，相机底座42带动两侧的滑轮23对中滚动收紧，并对相机底座42进行支撑，相机底座42带动卡块26转动，并卡紧第一滑轨161上侧，使相机41定位在第一滑轨161一侧，保持相对静止，起动动力电机31，动力电机31转动，增大和动力电机31转向相同旋翼13一侧的扭矩，减小转动半径，减少能耗，使双旋翼无人机可以更灵活取景，提高拍摄效率，在进行快速转动时，通过将相机41驱动到罩壳14一侧，使无人机重心偏移，使动力电机31运转产生的离心力带动无人机转动，增大无人机转向效率，进一步缩短转动半径。

如图1～4所示，所述机身组件1还包括机身11、旋翼13、罩壳14和底座15，所述机身11两侧设有支撑臂12，所述支撑臂12一端和机身11一侧活动连接，所述支撑臂12另一端和旋翼13连接，所述旋翼13外侧设有罩壳14，所述罩壳14套设在支撑臂12一端，罩壳14和支撑臂12紧固连接，所述底座15向上延伸设有连接柱18，底座15通过连接柱18和机身11连接，所述滑轨16依次与底座15下侧、罩壳14外表面和机身11上侧连接，所述底座15向下延伸设有起落架17，所述起落架17和底座15紧固连接，所述罩壳14表面呈弧形。

机身11两侧设有支撑臂12，通过支撑臂12连接旋翼13，对旋翼13进行支撑，旋翼外侧设有罩壳14，通过罩壳14对旋翼13进行保护，当在狭小空间内通过无人机进行取景拍摄时，通常高度不会太高，使用双旋翼无人机灵活性大大提高，还可以降低能耗，延长拍摄时间，由于空间较小，需要对旋翼13进行保护，防止旋翼13撞击受损，此外，旋翼13为保证无人机升力，转速较快，在景区取景时，由于人员密集，容易对人身造成伤害，通过罩壳14可以提高安全性能，支撑臂12一端和机身11活动连接，通过电机转动支撑臂12，改变旋翼13气流喷射方向，进行起降，罩壳14套设在支撑臂12一端，通过紧固连接降低快速气流通过罩壳14时产生的震动，提高飞行稳定性能，底座15和机身11通过支撑柱18连接，便于对动力装置3进行安装固定，在底座15、罩壳14和机身11上设有滑轨16，使滑轨16沿机身组件1外表面连成一圈，底座15下端设有起落架17，通过起落架17对无人机进行起降，在无人机启动时，相机41可以停留在底座15下端，也可以停留在机身11上端，而在无人机降落时，将相机41置于机身11上侧，防止地面不平对相机41造成损坏，此外，在无人机进行迫降时，防止起落架17受损造成相机41着地，通过紧固连接，提高起落架17和底座15的连接性能。

如图5～8所示，所述滑移装置2包括传送带21和固定组件25，所述滑轨16上设有对称布置的传动带21，所述传送带21包括齿形条211和滑块212，所述齿形条211平面端和滑块212一侧紧固连接，所述滑轨16包括分层设置的第一滑轨161和第二滑轨162，所述第一滑轨161置于外圈，所述第二滑轨162置于内圈，所述传送带21一侧和第二滑轨162侧壁面滑动连接，所述固定组件25和传送带21连接，所述固定组件25包括固定块251，所述固定块251底端和第二滑轨161底侧活动连接，所述固定块251两侧设有传动齿252，所述传动齿252和齿形条211齿面啮合。

滑轨16上对称布置有传送带21，通过传送带21带动相机41移动，通过对称布置使相机41移动更加平稳，齿形条211平面端和滑块212紧固连接，通过滑块212和第二滑轨162侧壁面滑动连接，防止齿形条211磨损，齿形条211为链式结构，由若干个链板组成，可以根据罩壳14外形贴合更紧密，第一滑轨161置于外圈，第二滑轨162置于内圈，第二滑轨162通过滑动连接对传送带21进行滑动导向，固定组件25和传送带21连接，通过传送带21带动固定组件25移动，从而带动相机41进行移动，固定块251底端和第二滑轨161底侧滑动连接，通过固定块251进行传动，固定块251两侧设有传动齿252，传动齿252和齿形条211通过齿面啮合，通过齿形条211夹紧传动齿252，增大接触面积，防止固定块251松动，提高传动效率，传送带21使相机41移动更加平稳。

如图1、5所示，所述拍摄装置4还包括相机底座42，所述相机41一端和相机底座42一侧紧固连接，所述滑移装置2还包括支架22和滑轮23，所述相机底座42两端设有支架22，所述支架22和相机底座42通过轴孔连接，所述支架22远离相机底座42一侧设有通孔，所述滑轮23两侧设有回转轴27，所述回转轴27外圆面和支架22通孔壁面活动连接，所述滑轮23外圆面和第二滑轨162活动连接，所述固定块251一侧和相机底座42紧固连接。

通过相机底座42对相机41进行安装固定，通过紧固连接，防止相机41松动，相机底座42两端设有支架22，支架22对称布置在固定块251两侧，通过支架22和固定块251对相机41进行三点支撑，防止相机松动，影响拍摄效率及清晰度，支架22和相机底座42通过轴孔连接，使支架22可以沿上端轴线转动，罩壳14外表面具有弧度，通过轴孔连接，可以自动调节支架22的相对倾角，保证对相机41的支撑精度，滑轮23通过回转轴27和支架22通孔活动连接，使滑轮23可以在第二滑轨161上滚动，减小接触面积，防止摩擦生热造成局部变形，影响导向性能，滑轮23一端和第二滑轨上端内壁面滑动连接，对滑轮23进行夹持，旋翼13转动产生的高速气流从罩壳14内部穿过，对滑移装置2进行散热，防止影响夹持性能。

如图5所示，相机底座42两侧布置卡块，卡块26和第一滑轨161活动连接，通过卡块26对相机底座42进行辅助支撑，使第一滑轨161和第二滑轨162同时对相机41滑动进行导向，提高导向精度，降低旋翼41震动对相机拍摄性能的影响。

如图4所示，所述动力装置3包括动力电机31、动力齿轮32和辅助齿轮33，所述底座15上设回转槽151，所述动力电机31输出端和动力齿轮32紧固连接，所述动力齿轮32和辅助齿轮33齿面啮合，所述辅助齿轮33上端设有齿轮轴34，所述齿轮轴34和回转槽151活动连接，所述动力电机31一侧和底座15紧固连接，所述辅助齿轮33和动力齿轮32分别与齿形条211齿面啮合，动力电机31输出端和动力齿轮32通过紧固连接进行动力传递，动力齿轮32和辅助齿轮33通过齿面啮合，提高转矩传递效率，底座15上设有回转槽151，通过齿轮轴34对辅助齿轮33进行回转支撑，通过紧固连接防止动力电机31松动，影响动力传递，辅助齿轮33和动力齿轮32分别和齿形条211齿面啮合，对齿形条211进行支撑，通过双端支撑使传送带21运转更加平稳。

如图1、9所示，双旋翼无人机为了保证稳定性，防止自悬，两个旋翼13旋向相反，在进行转向时，将相机41移动到旋翼14一侧，使重心偏移，在进行转向时，通过起动动力电机31，动力电机31带动传动带21转动，破坏旋翼13扭矩平衡状态，使无人机以偏离的重心为基点进行转动，减小无人机转动半径，适合在较小空间内进行拍摄作业。

本发明的工作原理：通过滑轨16对滑移装置2移动进行导向，滑轨16为空间“8”字结构，滑轨16沿机身组件1环绕一周，相机41镜头端朝向机身组件1外侧，在相机41通过无人机进行拍摄时，通过滑轨16使相机41在空间上可以朝向任意位置，可以进行360°拍摄，避免无人机本体对相机41拍摄造成遮挡；将相机41移动到罩壳14一侧，通过重力叠加，使罩壳14处振幅降低，从而减小相机41震动，通过重心偏移使有相机41一侧的旋翼下垂，在侧向风作用下不易发生航向偏移，在狭窄空间内进行转向时，顶升气缸24起动，输出端穿过固定槽2511接触到第二滑轨162底侧，带动固定块251反向移动，使传动齿252和齿形条211脱离，中断动力传递，将相机底座42推离第二滑轨162，相机底座42带动两侧的滑轮23对中滚动收紧，并对相机底座42进行支撑，相机底座42带动卡块26转动，并卡紧第一滑轨161上侧，使相机41定位在第一滑轨161一侧，保持相对静止，起动动力电机31，动力电机31转动，增大和动力电机31转向相同旋翼13一侧的扭矩，在进行快速转动时，通过将相机41驱动到罩壳14一侧，使无人机重心偏移，使动力电机31运转产生的离心力带动无人机转动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。