[实用新型]一种机载三轴云台系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无人机机载云台领域，特别是一种机载三轴云台系统。

背景技术

机载云台挂载于无人机上并随之一起飞行，在执行航拍任务时用于保证摄像机视轴的稳定，进而保证拍摄画面的稳定、清晰。此外，还可依靠遥控器来改变云台的三轴姿态，从而改变摄像机的视角以获取多角度的画面信息。

现有的云台采取的技术方案大多采用编码器和多姿态测量传感器，构造复杂、成本昂贵，且传统的走线方式使云台可调整的角度受限，航向轴很难实现360度无限制旋转。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种机载三轴云台系统，该云台系统稳定效果好，跟踪灵敏，在保证精度的同时减少传感器数量，降低了成本，电子滑环与空心杯的组合可实现航向轴360度无限制旋转；摄像机信号对接单元在可靠传输视频信号的同时可实现摄像机在线充电，增加续航时间。

本实用新型的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种机载三轴云台系统，包括云台控制器、航向驱动单元、横滚驱动单元、俯仰驱动单元、回中位置检测单元、姿态敏感单元、摄像机信号对接单元、电子滑环、滑环信号转接板和机架；其中，机架为矩形板状结构，中部设置有通孔；回中位置检测单元固定安装在机架的上表面，且轴向竖直向下穿过机架的通孔；云台控制器固定安装在机架的上表面，且位于回中位置检测单元的一侧；航向驱动单元固定安装在回中位置检测单元下端；电子滑环固定安装在航向驱动单元中的空心杯电机中心；滑环信号转接板固定安装在航向驱动单元中的空心杯电机的下底面；横滚驱动单元固定安装在航向驱动单元的下端；俯仰驱动单元固定安装在横滚驱动单元的横向一端；姿态敏感单元固定安装在机架底部，且姿态敏感单元远离俯仰驱动单元的侧面上设置有摄像机信号对接单元。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的回中位置检测单元包括U型光电传感器、遮光片、支架和减震球；其中，支架同轴固定在航向驱动单元上表面；U型光电传感器固定安装在支架的一端；减震球固定安装在支架与机架之间；遮光片竖直固定安装在航向驱动单元的顶部。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的支架为十字形结构，支架设置有4个相互垂直的支腿；每个支腿的端部均固定安装一个减震球。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的遮光片为L形状，长L为9-11mm；宽w为9-9.5mm；高h为17-19mm；遮光片采用钣金材料。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的减震球的邵氏硬度为25HA。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的航向驱动单元包括航向轴电机、航向臂和航向电机端盖；其中，航向轴电机一端连接支架，另一端固定安装在航向电机端盖上；航向臂为拱形结构，航向臂一端与航向电机端盖相连，航向臂另一端一端与横滚驱动单元相连。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的姿态敏感单元设置有六轴惯性测量传感器。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述的电子滑环共有12个通道；其中2个通道传递电源信号、6个通道传递云台控制器对驱动单元控制信号、2个通道传递云台控制器与姿态敏感单元之间的通讯信号、2个通道传递摄像机输出的视频信号。

在上述的一种机载三轴云台系统，所述横滚驱动单元包括横滚轴电机、横滚臂和横滚轴电机端盖；其中，横滚轴电机端盖与航向臂固定连接；横滚轴电机竖直固定安装在横滚轴电机端盖的内侧面；横滚臂为拱形结构，横滚臂的一端与横滚轴电机内侧面固定连接，横滚臂的另一端与俯仰驱动单元固定连接。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)本实用新型采用了姿态敏感单元，姿态敏感单元上集成有六轴惯性测量传感器，可将摄像机的三轴加速度信息及速度信息转换为数字信号传送给云台控制器，保证精度的同时减少了元器件数量；

(2)本实用新型采用了回中位置检测单元，为航向轴的旋转提供位置基准，可实现一键回中功能。提高了可操控性；

(3)本实用新型采用了电子滑环，并可避免线路的缠绕，同时增大航向轴活动范围，实现360度无限制旋转；

(4)本实用新型采用了摄像机信号对接单元，实现了摄像机视频信号的可靠传输，同时通过云台控制器中的电源转换电路给摄像机在线充电，增加了摄像机的续航时间。

附图说明

图1为本实用新型机载三轴云台系统的示意图；

图2为本实用新型遮光片示意图；

图3为本实用新型航向驱动单元示意图。

具体实施方式