[發明專利]一種以航模直升機為載體的兩自由度航拍云臺

無效

• 申請號: 200710069849.4
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101093733A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 徐偉杰;李平;韓波;孫文達
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G12B9/10
• 分類號: G12B9/10;H05K7/14;F16M11/12;B64D47/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及一種航拍用的兩自由度云臺，屬于可控載荷平臺。它安裝在航模直升機上，用于承載DV機，使用遙控設備遙控進行航拍。

背景技術

航空攝影攝像在許多領域都有應用價值。通常情況下是用載人直升機攜帶拍攝人員和設備進行航拍，這種航拍方式具有飛行高度高、滯空時間長、可攜帶大型設備等優點，但是存在著風險高、費用高、審批手續繁瑣等問題。近年來開始采用航模直升機攜帶小型設備，拍攝人員根據監視器圖像在地面上通過遙控進行航拍，這種航拍方式在升限、負載、滯空時間等方面會有很大的限制，但是有著飛行機動性強、不受時間地點約束和費用低等優點，所以正在逐步普及應用中。用航模直升機航拍需要使用航拍云臺來承載拍攝設備，普通云臺難以勝任。航拍云臺既要防止飛行時航模直升機產生的高頻振動對拍攝圖像質量造成不利影響，又要能根據取景需要通過遙控使DV機水平、垂直轉動及變焦。現有的可滿足上述要求的航拍云臺結構復雜、價格昂貴，很難普及，或者無法同時滿足上述航拍要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種以航模直升機為載體的兩自由度航拍云臺。DV機安裝在此云臺既可防止航模直升機的高頻振動影響拍攝圖像的質量，又便于拍攝人員在地面遙控云臺，控制DV機的水平、垂直轉動及變焦。

為達上述目的，本發明采用的以航模直升機為載體的兩自由度航拍云臺，其特征在于包括懸掛支架、水平旋轉機構、垂直旋轉機構和DV機變焦控制機構：

懸掛支架包括“井”字型框架，在“井”字型框架的橫梁上固定有頂板、“井”字型框架的四個端部設有與航模直升機起落架連接的轉接件；

水平旋轉機構包括倒“U”字型框架和水平旋轉驅動舵機，“U”字型框架的底邊與空心軸的下端緊固，空心軸的上端與裝置在懸掛支架頂板上的軸承內圈緊固，水平旋轉驅動舵機固定在“U”字型框架的底邊，水平旋轉驅動舵機的轉軸上固定V帶主動輪，V帶從動輪套在空心軸上且同軸線，V帶從動輪與頂板的下表面固定，V帶主動輪和V帶從動輪通過V帶相連；

垂直旋轉機構包括矩形框架和垂直旋轉驅動舵機，矩形框架位于水平旋轉機構的“U”字型框架中，其兩條豎直邊分別通過轉動鉸接軸與“U”字型框架的兩條側邊鉸接，垂直旋轉驅動舵機固定在“U”字型框架其中一條側邊的外側，垂直旋轉驅動舵機的轉軸上固定主動輪，從動輪套在鉸接軸上且同軸線，從動輪與矩形框架的外側固定，主動輪與從動輪之間通過繩索相連；

DV機變焦控制機構包括微型舵機，微型舵機固定在矩形框架的上水平邊內側，微型舵機轉軸上固定有具有楔形缺口的圓舵機盤，DV機的變焦控制桿端置于圓舵機盤的楔形缺口中。

為了防止航模直升機的高頻振動影響拍攝圖像的質量，轉接件可以采用具有兩個相互垂直通孔的矩形塊，其中與航模直升機起落架相連的通孔內填充有一圈硅膠減震材料，硅膠減振材料能夠吸收航模直升機高頻振動的能量。

使用時，云臺的懸掛支架通過轉接件與航模直升機起落架連接，兩者之間不存在硬接觸，振動能量被硅膠減震材料吸收而不會傳遞到云臺上。水平旋轉驅動舵機帶動“U”字型框架，并與“U”字型框一起繞空心軸水平旋轉。DV機取景器視頻信號經由從空心軸中穿過的傳輸線傳輸到模擬圖像傳輸設備。垂直旋轉驅動舵機帶動矩形框架繞轉動鉸接軸垂直旋轉。利用微型舵機輸出軸上的圓舵機盤缺口模仿手指撥動DV機的變焦控制桿，實現變焦控制。

本發明結構簡單、成本低，云臺與航模直升機之間的連接使用減振材料，消除了航拍圖像抖動現象；旋轉機構使用V帶和繩索傳動，一方面使安裝精度要求低于使用齒輪傳動的場合，另一方面由于V帶和繩索具有一定彈性使得云臺轉動平滑不存在噪聲顫動等問題。地面人員通過遙控可以使DV機在水平方向連續轉動、垂直方向轉動，并進行變焦，可滿足航拍取景的需要。

附圖說明

圖1為本發明的云臺結構示意圖；

圖2為懸掛支架示意圖；

圖3為轉接件的一種具體結構示意圖；

圖4為水平旋轉機構局部視圖；

圖5為垂直旋轉機構的轉動鉸接軸一種具體結構示意圖；

圖6為垂直旋轉機構局部視圖。

具體實施方式

參見圖1-圖6，以航模直升機為載體的兩自由度航拍云臺總體結構見圖1，包括懸掛支架、水平旋轉機構、垂直旋轉機構和DV機變焦控制機構；