[实用新型]一种无人机机载三自由度增稳云台机构及无人机

说明书

本实用新型公开了一种无人机机载三自由度增稳云台机构及无人机，该云台机构包括上支承板、减震球体、下支承板、横滚角调节舵机U型支架、俯仰角调节舵机U型支架、横滚角调节舵机、俯仰角调节舵机、横滚角调节舵机侧部倒左U型支架、横滚角调节舵机底部倒U型支架、俯仰角调节舵机顶部U型支架、俯仰角调节舵机底部倒U型支架、偏航角调节电机、偏航角调节电机底部倒Ω型支架、摄像机平台U型支架、摄像机以及角度控制单元。本实用新型的云台机构可以实现俯仰角、横滚角和偏航角的三自由度角度调整，并且减震效果良好。

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种无人机机载三自由度增稳云台机构及无人机。

背景技术

近年来无人机技术高速发展，使得无人机广泛地应用在地形测绘、灾害搜救及交通和气候监测等领域当中。由于无人机具有开阔的高空视野优势，光学成像设备已经成为大多数无人机的标配机载设备。然而，无人机在飞行过程中的快速姿态变换会造成机载光学成像设备的拍摄角度改变并伴随抖动，造成影像质量的严重下降。因此，采用云台可以在一定程度上起到角度补偿和影像增稳的作用。现有的三自由度云台存在结构复杂、控制困难、重量较大等特点，而且其角度调整方式会使成像设备在无人机姿态变化时偏离无人机的重心轴，对于需要利用成像设备精确测距的应用十分不利。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种无人机机载三自由度增稳云台机构及无人机，通过摆动式的框架结构设计，使云台机构在三个方向补偿无人机姿态角度偏差的同时将摄像机的中心保持在无人机的重心轴上，提高了成像的稳定性和质量。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种无人机机载三自由度增稳云台机构，包括上支承板、减震球体、下支承板、横滚角调节舵机U型支架、俯仰角调节舵机U型支架、横滚角调节舵机、俯仰角调节舵机、横滚角调节舵机侧部倒左U型支架、横滚角调节舵机底部倒U型支架、俯仰角调节舵机顶部U型支架、俯仰角调节舵机底部倒U型支架、偏航角调节电机、偏航角调节电机底部倒Ω型支架、摄像机平台U型支架、摄像机以及角度控制单元；

所述上支承板通过减震球体与下支承板接触式连接，所述横滚角调节舵机、横滚角调节舵机侧部倒左U型支架固定在横滚角调节舵机U型支架上；所述俯仰角调节舵机固定在俯仰角调节舵机顶部U型支架和俯仰角调节舵机底部倒U 型支架之间，所述俯仰角调节舵机顶部U型支架与右侧对称连接臂的另一端一起固定于连接臂倒U型支架的两个直角面上；所述偏航角调节电机固定在偏航角调节电机底部倒Ω型支架上；所述偏航角调节电机底部倒Ω型支架上设有主轴第一定位孔，所述偏航角调节电机的主轴穿过主轴第一定位孔和主轴第二定位孔后通过第九紧固螺钉与所述上支承板紧固连接；

所述角度控制单元包括横滚角角度传感模块、俯仰角角度传感模块、偏航角角度传感模块、中央控制单元和电池模块；所述横滚角角度传感模块、俯仰角角度传感模块、偏航角角度传感模块分别和中央控制单元相电气连接，所述电池模块提供横滚角角度传感模块、俯仰角角度传感模块、偏航角角度传感模块、中央控制单元、横滚角调节舵机、俯仰角调节舵机和偏航角调节电机的动力电源；

所述横滚角角度传感模块、俯仰角角度传感模块和偏航角角度传感模块用于测量云台机构的姿态角，所述中央控制单元用于输出所述横滚角调节舵机、俯仰角调节舵机和偏航角调节电机的角度控制指令。

所述摄像机平台U型支架的一侧直角面与横滚角调节舵机侧部倒左U型支架可转动式连接，另一侧和俯仰角调节舵机的主轴固定连接，所述摄像机与摄像机平台U型支架从外侧平面固定连接；所述角度控制单元与上支承板固定连接，并通过横滚角调节舵机信号线、俯仰角调节舵机信号线和偏航角调节电机信号线分别与所述横滚角调节舵机、俯仰角调节舵机和偏航角调节电机电气连接。

优选的，所述上支承板上设有多个减震球体定位孔，所述减震球体的数量与减震球体定位孔数量相同，所述减震球体的顶部设置在减震球体定位孔(2) 上，所述减震球体的底部设置在下支承板上，所述上支承板的中心还设有主轴第二定位孔。