一种应用于多摄像头的云台

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体是涉及一种应用于多摄像头的云台。

背景技术

无人机，即无人驾驶飞机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机具有体积小、造价低、使用方便的有点。无人机应用到各个领域中，如警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等领域中。而现有的及无人机应用到三维地理模型的制作中，但现有的无人机拍摄照片由于重叠率低，需要拍摄照片张数较多，且增加了三维地理模型的制作难度。

中国专利申请号“CN201810482451.1”公开了一种两镜旋转式倾斜摄影云台，所述相机固定壳内设有相互垂直的第一相机腔体及第二相机腔体，所述相机固定壳通过钣金件固定连接于相机盖板，所述摄影控制PCB板通过PCB板立柱固定连接在PCB固定板上，所述PCB固定板通过固定板立柱连接在相机盖板底部，所述旋转电机的传动轴与相机盖板传动连接，所述旋转电机固定连接于云台稳定装置；所述摄影装置包括第一相机及第二相机，所述第一相机可拆卸安装在相机固定壳的第一相机腔体内，所述第二相机可拆卸安装在相机固定壳的第二相机腔体内，所述第一相机及第二相机连接于摄影控制PCB板；所述云台稳定装置用于可拆卸安装在无人机的底部。但是该设备仅能针对两个相机进行固定，且工作时无人机飞行带来的震动严重影响拍摄的质量。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种应用于多摄像头的云台，本技术方案实现了多镜头安装且使用时可以保持拍摄稳定的目的，以解决无人机飞行的震动对拍摄成像造成影响的技术问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种应用于多摄像头的云台，其特征在于，包括，

上舵机固定装置，上舵机固定装置用于连接无人机等移动设备，上舵机固定装置包括有第一安装板，第一安装板的四周设置有多个第一安装脚，第一安装脚向上延伸与第一安装板的上表面离有一段距离，第一安装脚用于连接无人机等移动设备，第一安装板的中心设置有贯通第一安装板的第一安装孔，第一安装孔的周围设置有多个第一安装柱；

中心旋转装置，中心旋转装置插装在上舵机固定装置的第一安装孔中，中心旋转装置的工作轴设置与第一安装孔的轴线方向相同，中心旋转装置可以围绕第一安装孔的轴线进行可控制的旋转；

下舵机连接支架，下舵机连接支架与中心旋转装置的工作端传动连接，下舵机连接支架包括有第一轴承安装座，第一轴承安装座传动连接中心旋转装置的工作端，第一轴承安装座的下方设置有围绕第一轴承安装座的多个安装臂，安装臂设置有向侧下方延伸的第一斜杆，第一斜杆的底部设置有水平的第二安装板，第二安装板的顶角处设置有第二安装孔，第一轴承安装座的下方中心还设置有处置向下延伸的第一直杆，第一直杆上设置有连接第一斜杆的支撑臂，支撑臂用于支撑安装臂保持稳定，第一直杆的底部设置有稳定座；

横滚轴连接臂，横滚轴连接臂固定安装在下舵机连接支架的安装臂下方，横滚轴连接臂用于带动相机保持水平方向的稳定或带动相机在水平方向上进行旋转，横滚轴连接臂设置有第三安装板，第三安装板的形状与下舵机连接支架的第一斜杆相吻合，第三安装板的顶角设置有第三安装孔，第三安装板的下方固定安装有第二直杆，第二直杆的下方两侧相对设置有第二轴承安装座，第二轴承安装座内安装有第二旋转轴承，第二旋转轴承与第二轴承安装座的轴线方向相同，第二轴承安装座的一侧固定安装有第二陀螺仪电机，第二陀螺仪电机的工作轴设置在于第二轴承安装座轴线方向相同的位置，第二陀螺仪电机的工作端穿过第二旋转轴承连接第二轴承安装座；

俯仰连接臂，俯仰连接臂插装在横滚轴连接臂的第二轴承安装座上，俯仰连接臂用于保持带动相机保持竖直方向的稳定或带动相机在竖直方向上进行俯仰角度的调节，俯仰连接臂包括有第一平板，第一平板插装在横滚轴连接臂的第三安装板中，第一平板的内部设置有第二轴承安装孔，第二轴承安装孔形状与第三陀螺仪电机相吻合，第一平板的两端向外延伸出第二平板，第二平板的顶端设置有第三轴承安装座，第三轴承安装座内部安装有第三旋转轴承，第二平板的外侧设置有用于驱动第三旋转轴承的第三陀螺仪电机，第三陀螺仪电机的工作轴设置与第三旋转轴承的轴线相同；

相机安装壳，相机安装壳具有多个，相机安装壳用于固定安装拍摄所用的相机；

云台连接组件，云台连接组件具有多个，云台连接组件用于连接相机安装壳和俯仰连接臂。

优选的，中心旋转装置包括有电机固定件，电机固定件固定安装在上舵机固定装置上，电机固定件设置在上舵机固定装置的第一安装孔的正上方，电机固定件的侧边设置有多个第二安装脚，第二安装脚用于插装上舵机固定装置的第一安装柱，电机固定件上固定安装有第一陀螺仪电机，第一陀螺仪电机的工作轴设置在第一安装孔的轴线方向，第一陀螺仪电机的工作端朝向下方设置，第一陀螺仪电机的工作端上设置有第一旋转轴承，第一旋转轴承与下舵机连接支架的第一轴承安装座传动连接。

优选的，第一轴承安装座的顶部还设置有第一轴承安装孔，第一轴承安装孔的内部形状与中心旋转装置的第一旋转轴承相吻合，第一轴承安装孔与第一旋转轴承固定连接。

优选的，稳定座的下方设置有第四安装孔，第四安装孔设置在稳定座的下方中心位置，稳定座中固定安装有感应元件，感应元件的工作端竖直朝下设置，感应元件用于探测设备与地面的直线距离。

优选的，第三安装板还设置有第一固定螺丝，第一固定螺丝插装在第三安装孔和下舵机连接支架的第二安装孔中，第一固定螺丝上螺旋安装有第二固定螺母，第二固定螺母用于固定第三安装板和安装臂，所述第三安装板和安装臂之间还设置有多个减震件，减震件用于降低无人机移动带来的震动。

优选的，相机安装壳包括有，

壳体部件，壳体部件形状为一侧开口的矩形壳体，壳体部件用于放置相机本体；

盖体部件，盖体部件形状为矩形盖体，盖体部件安装在壳体部件开口一侧，盖体部件用于对相机进行限位；

固定螺丝，固定螺丝插装在壳体部件和盖体部件的顶角部位，固定螺丝用于固定连接壳体部件和固定螺丝。

优选的，壳体部件设置有散热开口，散热开口设置在壳体部件的侧方和后部，散热开口用于方便相机散热，壳体部件的后方设置有多个后安装孔，后安装孔用于和云台连接组件固定连接，壳体部件的开口侧顶角设置有前安装孔，前安装孔用于连接盖体部件。

优选的，盖体部件的中心位置设置有镜头限位孔，镜头限位孔的形状与相机的镜头尺寸相吻合，盖体部件朝向壳体部件一侧的顶角位置设置有螺纹安装孔，螺纹安装孔用于配合固定螺丝固定连接壳体部件。

优选的，云台连接组件包括有，连接件，连接件形状为圆形板状，连接件用于连接相机安装壳的壳体部件，连接件的下方向外侧延伸出第四安装板，第四安装板的两侧设置有开口朝外的第四旋转轴承安装座，第四旋转轴承安装座的朝外的一侧设置有安装槽，安装槽用于连接俯仰连接臂的第三旋转轴承。

优选的，云台连接组件还设置有散热装置，散热装置固定安装在云台连接组件的第四安装板上，散热装置的工作端朝向相机安装壳设置。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本发明利用三轴稳定的远离，通过第一陀螺仪电机、第二陀螺仪电机和第三陀螺仪电机带动中心旋转装置、横滚轴连接臂和俯仰连接臂的旋转，实现相机在拍摄时的稳定性，大大提高了相片的质量，减少了废片的出现几率，提高了工作效率。

2.本发明的相机安装壳和云台连接组件设置有散热开口和散热装置，通过散热装置抽入外部空气，并将外部空气自壳体部件后方散热开口处吹向所述云台主体内部，以使相机主体内部的热量从侧方散热开口处散出，延长了相机的工作时长，保证了拍摄工作的顺利完成。

3.本发明的下舵机连接支架和横滚轴连接臂安装部位之间设置有减震件，减震件可以有效吸收无人机升降等移动造成的振动，进一步提高了设备整体的稳定性。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的上舵机固定装置的立体图；

图4为本发明的中心旋转装置的立体图；

图5为本发明的下舵机连接支架的立体图一；

图6为本发明的下舵机连接支架的立体图二；

图7为本发明的横滚轴连接臂的立体图；

图8为本发明的俯仰连接臂的立体图；

图9为本发明的相机安装壳的立体结构分解图；

图10为本发明的云台连接组件的立体图；

图中标号为：

1-上舵机固定装置；1a-第一安装板；1b-第一安装脚；1c-第一安装孔；1d-第一安装柱；

2-中心旋转装置；2a-电机固定件；2a1-第二安装脚；2b-第一陀螺仪电机；2c-第一旋转轴承；

3-下舵机连接支架；3a-第一轴承安装座；3a1-第一轴承安装孔；3b-安装臂；3b1-第一斜杆；3b2-第二安装板；3b3-第二安装孔；3c-第一直杆；3c1-支撑臂；3d-稳定座；3d1-第四安装孔；3d2-感应元件；

4-横滚轴连接臂；4a-第三安装板；4a1-第三安装孔；4a2-第一固定螺丝；4a3-第二固定螺母；4a4-减震件；4b-第二直杆；4c-第二轴承安装座；4d-第二旋转轴承；4e-第二陀螺仪电机；

5-俯仰连接臂；5a-第一平板；5a1-第二轴承安装孔；5b-第二平板；5b1-第三轴承安装座；5c-第三旋转轴承；5d-第三陀螺仪电机；

6-相机安装壳；6a-壳体部件；6a1-散热开口；6a2-后安装孔；6a3-前安装孔；6b-盖体部件；6b1-镜头限位孔；6b2-螺纹安装孔；6c-固定螺丝；

7-云台连接组件；7a-连接件；7b-第四安装板；7c-第四旋转轴承安装座；7c1-安装槽；7d-散热装置。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为了实现多镜头安装且使用时可以保持拍摄稳定的目的，以解决无人机飞行的震动对拍摄成像造成影响的技术问题，如图1和2所示，

一种应用于多摄像头的云台，其特征在于，包括，

上舵机固定装置1，上舵机固定装置1用于连接无人机等移动设备，上舵机固定装置1包括有第一安装板1a，第一安装板1a的四周设置有多个第一安装脚1b，第一安装脚1b向上延伸与第一安装板1a的上表面离有一段距离，第一安装脚1b用于连接无人机等移动设备，第一安装板1a的中心设置有贯通第一安装板1a的第一安装孔1c，第一安装孔1c的周围设置有多个第一安装柱1d；

中心旋转装置2，中心旋转装置2插装在上舵机固定装置1的第一安装孔1c中，中心旋转装置2的工作轴设置与第一安装孔1c的轴线方向相同，中心旋转装置2可以围绕第一安装孔1c的轴线进行可控制的旋转；

下舵机连接支架3，下舵机连接支架3与中心旋转装置2的工作端传动连接，下舵机连接支架3包括有第一轴承安装座3a，第一轴承安装座3a传动连接中心旋转装置2的工作端，第一轴承安装座3a的下方设置有围绕第一轴承安装座3a的多个安装臂3b，安装臂3b设置有向侧下方延伸的第一斜杆3b1，第一斜杆3b1的底部设置有水平的第二安装板3b2，第二安装板3b2的顶角处设置有第二安装孔3b3，第一轴承安装座3a的下方中心还设置有处置向下延伸的第一直杆3c，第一直杆3c上设置有连接第一斜杆3b1的支撑臂3c1，支撑臂3c1用于支撑安装臂3b保持稳定，第一直杆3c的底部设置有稳定座3d；

横滚轴连接臂4，横滚轴连接臂4固定安装在下舵机连接支架3的安装臂3b下方，横滚轴连接臂4用于带动相机保持水平方向的稳定或带动相机在水平方向上进行旋转，横滚轴连接臂4设置有第三安装板4a，第三安装板4a的形状与下舵机连接支架3的第一斜杆3b1相吻合，第三安装板4a的顶角设置有第三安装孔4a1，第三安装板4a的下方固定安装有第二直杆4b，第二直杆4b的下方两侧相对设置有第二轴承安装座4c，第二轴承安装座4c内安装有第二旋转轴承4d，第二旋转轴承4d与第二轴承安装座4c的轴线方向相同，第二轴承安装座4c的一侧固定安装有第二陀螺仪电机4e，第二陀螺仪电机4e的工作轴设置在于第二轴承安装座4c轴线方向相同的位置，第二陀螺仪电机4e的工作端穿过第二旋转轴承4d连接第二轴承安装座4c；

俯仰连接臂5，俯仰连接臂5插装在横滚轴连接臂4的第二轴承安装座4c上，俯仰连接臂5用于保持带动相机保持竖直方向的稳定或带动相机在竖直方向上进行俯仰角度的调节，俯仰连接臂5包括有第一平板5a，第一平板5a插装在横滚轴连接臂4的第三安装板4a中，第一平板5a的内部设置有第二轴承安装孔5a1，第二轴承安装孔5a1形状与第三陀螺仪电机5d相吻合，第一平板5a的两端向外延伸出第二平板5b，第二平板5b的顶端设置有第三轴承安装座5b1，第三轴承安装座5b1内部安装有第三旋转轴承5c，第二平板5b的外侧设置有用于驱动第三旋转轴承5c的第三陀螺仪电机5d，第三陀螺仪电机5d的工作轴设置与第三旋转轴承5c的轴线相同；

相机安装壳6，相机安装壳6具有多个，相机安装壳6用于固定安装拍摄所用的相机；

云台连接组件7，云台连接组件7具有多个，云台连接组件7用于连接相机安装壳6和俯仰连接臂5。

具体的，该设备可同时安装多台摄像机进行工作，使用前，将摄像机分别安装在相机安装壳6中，相机安装壳6通过云台连接组件7与俯仰连接臂5相连接，该设备包括有多个陀螺仪电机，通过中心旋转装置2、下舵机连接支架3、横滚轴连接臂4和俯仰连接臂5实现三轴稳定，三轴的工作原理是在稳定器系统里提前设定平衡初始值，通过姿态模块检测稳定器三个维度的姿态变化，当姿态初始值发生变化时，电机接收到变化信号，迅速补偿偏差位置，控制电机的方向、转速，从而纠正画面的倾斜，使得实现各角度的稳定拍摄，具体的，使用者通过上舵机固定装置1将该设备安装在无人机下方位置，俯仰连接臂5可以控制相机镜头在竖直方向上进行俯仰的调节，横滚轴连接臂4可以实现相机进行左右旋转角度的调节，中心旋转装置2配合下舵机连接支架3可以带动相机进行旋转，调整拍摄角度，从而保证单次工作时的拍摄质量和拍摄效率。

进一步的，为了实现中心旋转装置2可以带动下舵机连接支架3进行旋转调节的目的，如图4所示，中心旋转装置2包括有电机固定件2a，电机固定件2a固定安装在上舵机固定装置1上，电机固定件2a设置在上舵机固定装置1的第一安装孔1c的正上方，电机固定件2a的侧边设置有多个第二安装脚2a1，第二安装脚2a1用于插装上舵机固定装置1的第一安装柱1d，电机固定件2a上固定安装有第一陀螺仪电机2b，第一陀螺仪电机2b的工作轴设置在第一安装孔1c的轴线方向，第一陀螺仪电机2b的工作端朝向下方设置，第一陀螺仪电机2b的工作端上设置有第一旋转轴承2c，第一旋转轴承2c与下舵机连接支架3的第一轴承安装座3a传动连接。

具体的，所述第一陀螺仪电机2b连接第一旋转轴承2c，第一陀螺仪电机2b启动时带动第一旋转轴承2c进行调整或旋转，实现相机镜头的稳定或旋转，第一陀螺仪电机2b固定安装在电机固定件2a上，电机固定件2a固定安装在上舵机固定装置1上保证了第一旋转轴承2c的稳定工作。

进一步的，为了实现第一陀螺仪电机2b可以带动下舵机连接支架3进行旋转的目的，以解决保持相机稳定和旋转拍摄角度的技术问题，如图5和6所示，第一轴承安装座3a的顶部还设置有第一轴承安装孔3a1，第一轴承安装孔3a1的内部形状与中心旋转装置2的第一旋转轴承2c相吻合，第一轴承安装孔3a1与第一旋转轴承2c固定连接。

具体的，第一轴承安装孔3a1安装在第一旋转轴承2c上，第一陀螺仪电机2b带动第一旋转轴承2c旋转时带动下舵机连接支架3进行旋转。

进一步的，为了实现保检测设备离地距离的目的，以解决无人机发生意外导致镜头直接接触地面的技术问题，如图5所示，稳定座3d的下方设置有第四安装孔3d1，第四安装孔3d1设置在稳定座3d的下方中心位置，稳定座3d中固定安装有感应元件3d2，感应元件3d2的工作端竖直朝下设置，感应元件3d2用于探测设备与地面的直线距离。

具体的，所述感应元件3d2可以为反射式光电感应器，无人机带动云台离地工作时，感应元件3d2检测无人机离地距离，当感应元件3d2检测到下方较近距离出现障碍物时，可以通过设置程序使俯仰连接臂5启动带动相机向上旋转，保证相机镜头端朝向上方，不与地面直接接触，从而保护相机镜头。

进一步的，为了实现横滚轴连接臂4可以稳定安装在下舵机连接支架3的安装臂3b上的目的，以解决安装不稳定导致相机拍摄质量出现影响的技术问题，如图7所示，第三安装板4a还设置有第一固定螺丝4a2，第一固定螺丝4a2插装在第三安装孔4a1和下舵机连接支架3的第二安装孔3b3中，第一固定螺丝4a2上螺旋安装有第二固定螺母4a3，第二固定螺母4a3用于固定第三安装板4a和安装臂3b，所述第三安装板4a和安装臂3b之间还设置有多个减震件4a4，减震件4a4用于降低无人机移动带来的震动。

具体的，减震件4a4安装在第三安装板4a和安装臂3b的连接处内，进一步保证云台的稳定性，同时第一固定螺丝4a2和第二固定螺母4a3螺旋安装，可以实现第三安装板4a和安装臂3b的固定连接。

进一步的，为了实现相机安装壳6可以固定安装相机的目的，以解决挂扣式安装云台在离地工作时可能存在安全隐患的技术问题，如图9所示，相机安装壳6包括有，

壳体部件6a，壳体部件6a形状为一侧开口的矩形壳体，壳体部件6a用于放置相机本体；

盖体部件6b，盖体部件6b形状为矩形盖体，盖体部件6b安装在壳体部件6a开口一侧，盖体部件6b用于对相机进行限位；

固定螺丝6c，固定螺丝6c插装在壳体部件6a和盖体部件6b的顶角部位，固定螺丝6c用于固定连接壳体部件6a和固定螺丝6c。

具体的，使用者将相机本体放置在壳体部件6a中，通过盖体部件6b套装在相机镜头部位对相机本体进行限位，通过固定螺丝6c对壳体部件6a和盖体部件6b进行固定连接，保证相机的稳定性。

进一步的，为了实现壳体部件6a可以实现方便安装和相机散热的目的，如图9所示，壳体部件6a设置有散热开口6a1，散热开口6a1设置在壳体部件6a的侧方和后部，散热开口6a1用于方便相机散热，壳体部件6a的后方设置有多个后安装孔6a2，后安装孔6a2用于和云台连接组件7固定连接，壳体部件6a的开口侧顶角设置有前安装孔6a3，前安装孔6a3用于连接盖体部件6b。

具体的，相机在拍摄时的发热一直时需要解决的首要问题，通过相机安装壳6周身的散热开口6a1实现相机固定时依然可以大面积与空气接触，同时无人机移动时加快了散热开口6a1处空气流动的速度，加快相机的散热。

进一步的，为了实现盖体部件6b可以套装在相机镜头部位并固定连接壳体部件6a的目的，如图9所示，盖体部件6b的中心位置设置有镜头限位孔6b1，镜头限位孔6b1的形状与相机的镜头尺寸相吻合，盖体部件6b朝向壳体部件6a一侧的顶角位置设置有螺纹安装孔6b2，螺纹安装孔6b2用于配合固定螺丝6c固定连接壳体部件6a。

具体的，相机镜头通过盖体部件6b的镜头限位孔6b1，相机本体被盖体部件6b限位，壳体部件6a和盖体部件6b通过固定螺丝6c固定安装后，相机无法移动。

进一步的，为了实现云台连接组件7可以连接相机安装壳6和俯仰连接臂5并配合俯仰连接臂5进行俯仰方向旋转调整的目的，如图10所示，云台连接组件7包括有，连接件7a，连接件7a形状为圆形板状，连接件7a用于连接相机安装壳6的壳体部件6a，连接件7a的下方向外侧延伸出第四安装板7b，第四安装板7b的两侧设置有开口朝外的第四旋转轴承安装座7c，第四旋转轴承安装座7c的朝外的一侧设置有安装槽7c1，安装槽7c1用于连接俯仰连接臂5的第三旋转轴承5c。

具体的，相机安装壳6的壳体部件6a与云台连接组件7的连接件7a固定连接，保证了相机可以跟随云台移动，云台连接组件7的第四旋转轴承安装座7c安装在俯仰连接臂5的第三旋转轴承5c上，当第三陀螺仪电机5d带动第三旋转轴承5c旋转时，云台连接组件7带动相机进行俯仰角度的调节。

进一步的，为了实现加强相机散热效果的目的，以解决相机发热工作时间缩短的技术问题，如图10所示，云台连接组件7还设置有散热装置7d，散热装置7d固定安装在云台连接组件7的第四安装板7b上，散热装置7d的工作端朝向相机安装壳6设置。

具体的，所述散热装置7d可以是散热风机，散热装置7d抽入外部空气，并将外部空气自壳体部件6a后方散热开口6a1处吹向所述云台主体内部，以使相机主体内部的热量从侧方散热开口6a1处散出。

本发明的工作原理：

步骤一、使用者将相机本体放置在壳体部件6a中，通过盖体部件6b套装在相机镜头部位对相机本体进行限位，通过固定螺丝6c对壳体部件6a和盖体部件6b进行固定连接，保证相机的稳定性。

步骤二、使用者将相机安装壳6与云台连接组件7的连接件7a固定连接，完成云台和相机的组装，再将云台的上舵机固定装置1与无人机的安装位固定连接，完成设备的组装。

步骤三、确定拍摄角度，无人机飞行拍摄时，第一陀螺仪电机2b、第二陀螺仪电机4e和第三陀螺仪电机5d接收到变化信号，迅速补偿偏差位置，控制电机的方向、转速，从而纠正画面的倾斜，使得实现各角度的稳定拍摄，通过中心旋转装置2、横滚轴连接臂4和俯仰连接臂5的调整实现拍摄画面的清晰。

步骤四、通过下舵机连接支架3的多个安装臂3b安装的多个相机实现多角度的拍摄，方便设备的高效性，无人机下落时，下舵机连接支架3的感应元件3d2检测无人机离地距离，当感应元件3d2检测到下方较近距离出现障碍物时，可以通过设置程序使俯仰连接臂5启动带动相机向上旋转，保证相机镜头端朝向上方，不与地面直接接触，从而保护相机镜头，使用者拆卸相机完成信息的收集。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。