[实用新型]三轴吊舱

说明书

本实用新型公开了一种三轴吊舱，其用于将拍摄装置搭载于无人机上，该三轴吊舱包括：舱体，其容纳拍摄装置；方位组件，其设置在无人机的机舱内；横滚组件，其与方位组件相连接；以及俯仰组件，其与横滚组件相连接，其中，方位组件驱动横滚组件、俯仰组件和舱体同步围绕方位轴转动；横滚组件驱动俯仰组件和舱体同步围绕横滚轴转动，横滚轴与方位轴不垂直；俯仰组件驱动舱体围绕俯仰轴转动，俯仰轴与横滚轴相垂直。本实用新型的三轴吊舱，通过倾斜设置的横滚轴，避免了三轴吊舱中方位陀螺光轴与方位框架轴系重合而导致的过顶现象，实现了垂直对地作业功能；结构紧凑，有效降低飞行时的风阻，实现高速飞行状态下的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及无人机巡检、航拍、监测、勘查等技术领域，特别涉及一种三轴吊舱。

背景技术

近年来，无人机系统以其机动、灵活、快速、高效、成本低等优势广泛应用于巡检、航拍、监测等众多领域，以石油管路巡线为例，高速无人机和光电吊舱系统可满足其飞行高度低、作业范围广、维护成本低、紧急迫降不产生次生灾害的需求。

目前，应用于无人机巡检、监测等领域多采用传统两轴吊舱、传统三轴吊舱来搭载拍摄装置。传统方位-外横滚-内俯仰型架构的三轴吊舱，外轮廓尺寸回转半径较大，设备迎风面的风阻力较大。此外，传统的三轴吊舱，由于大部分结构装置无法安装在飞机机舱内，只能进行外挂安装，导致高速飞行状态下稳定效果不佳。同时，少数三轴吊舱采用方位-外俯仰-内横滚型架构形式，其将吊舱横滚部件整体安装于俯仰球壳内，而稳定陀螺置于最内层俯仰球壳内部，当吊舱选择垂直对地模式时，方位陀螺光轴与方位轴重合，出现过顶现象，无法实现垂直对地作业。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于，提供一种三轴吊舱，从而改善现有技术中三轴吊舱的风阻较大的问题。

本实用新型的另一目的在于，提供一种三轴吊舱，从而改善现有技术的三轴吊舱在高速飞行状态下稳定效果不佳的问题。

本实用新型的再一目的在于，提供一种三轴吊舱，从而改善现有技术的三轴吊舱无法实现垂直对地作业的问题。

本实用新型的再一目的在于，提供一种三轴吊舱，从而实现更加紧凑、小巧的外观。

为实现上述一个或多个目的，本实用新型提供了一种三轴吊舱，其用于将拍摄装置搭载于无人机上，该三轴吊舱包括：舱体，其容纳拍摄装置；方位组件，其设置在无人机的机舱内；横滚组件，其与方位组件相连接；以及俯仰组件，其与横滚组件相连接，其中，方位组件驱动横滚组件、俯仰组件和舱体同步围绕方位轴转动；横滚组件驱动俯仰组件和舱体同步围绕横滚轴转动，横滚轴与方位轴不垂直；俯仰组件驱动舱体围绕俯仰轴转动，俯仰轴与横滚轴相垂直。

进一步，上述技术方案中，横滚组件全部容纳于无人机的机舱内。

进一步，上述技术方案中，舱体内设有三轴陀螺和伺服控制器，三轴陀螺用于感应外界扰动，伺服控制器根据外界扰动获取方位轴、横滚轴和俯仰轴上的扰动分量，伺服控制器根据扰动分量控制方位组件、横滚组件和俯仰组件进行扰动补偿。

进一步，上述技术方案中，横滚轴与方位轴的夹角为15°~75°。

进一步，上述技术方案中，横滚轴、方位轴和俯仰轴相交于舱体的中心。

进一步，上述技术方案中，横滚轴的倾斜角度能够调节。

进一步，上述技术方案中，方位组件包括方位框架和方位驱动电机；横滚组件包括横滚框架和横滚驱动电机；俯仰组件包括俯仰框架和俯仰驱动电机。

进一步，上述技术方案中，横滚框架为弯折结构，横滚框架的一端与方位组件相连接，另一端与俯仰组件相连接。