[實用新型]一種藍牙控制的電動全景云臺

有效

• 申請號: 201220014334.0
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN202419078U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 安軍;范勁松;袁慶丹;張家省;陳遠強;陳章華
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: F16M11/42
• 分類號: F16M11/42;H02P8/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 艾持平;項榮

技術領域

本實用新型涉及數碼成像設備用的輔助設備，特別涉及一種藍牙控制的電動全景云臺，可以用于全景數字圖像數據采集系統中。

背景技術

全景圖像的數據采集在現代數字圖像領域中的應用越來越廣泛?，F有的全景圖像采集主要采用機械式的手動全景云臺配合數字照相機來實現。這樣的數據采集方式有一些不可克服的缺點和問題：首先，由人手進行云臺旋轉角度的設置和控制，無法很好保證精度和速度，效率和質量難以提高；其次，因為全景拍攝將會把照相機周圍的景物全部采集下來，因此參與數據采集的人員很難做到自己以及自身的陰影不出現在數據采集區域的同時又能方便地控制云臺和照相機。目前，也有一些電動攝像機云臺，主要是安裝在固定的使用地點，一般是利用渦輪蝸桿或齒輪和聯軸器的方式，連接電機輸出軸和云臺的旋轉結構部分，但這種方式云臺結構比較零散，整體尺寸大，不適合經常變換場所、戶外為主的攝影活動。

實用新型內容

本實用新型的目的之一是克服現有全景云臺手動、機械式控制出現的問題，提供一種藍牙控制的電動全景云臺，可以穩定、高效、準確配合數字照相機采集數字圖像，同時避免電機軸直接承重，保證電機轉動的精度和速度，從而保證圖像質量。

本實用新型的目的之二是克服現有全景云臺的控制方法中需要近距離控制的問題，提供一種電動全景云臺的藍牙控制方法，可快速、高效、方便、遠距離、無遮擋的控制云臺數字照相機，進行全景采集數字圖像。

為實現上述目的，本實用新型提供一種藍牙控制的電動全景云臺，其包括有三腳架，云臺主體，相機安裝總成，藍牙主機，藍牙從機，以及控制電路板。云臺主體由云臺上蓋、云臺固定機體、云臺連接底盤構成，云臺上蓋與上部的相機安裝總成固定連接，云臺連接底盤與下部的三腳架連接，云臺上蓋與云臺固定機體之間分別與推力球軸承內外圈配合，云臺固定機體內裝有步進電機，步進電機的轉軸帶動云臺上蓋轉動，步進電機與控制電路板連接，藍牙從機嵌入到控制電路板中。

進一步地，步進電機的轉軸沿著軸向伸入云臺上蓋中央，云臺上蓋的側面徑向開有與云臺上蓋中央貫通的螺紋沉孔，螺紋沉孔內裝有緊定螺釘，緊定螺釘的端部緊頂住步進電機的轉軸上銑出的一段平面，步進電機的轉軸通過緊定螺釘將旋轉運動傳遞給云臺上蓋。

云臺上蓋下方的凸臺與推力球軸承內圈過盈配合，云臺固定機體上方的內壁與推力球軸承外圈過盈配合，云臺上蓋帶動推力球軸承內圈旋轉，云臺固定機體和推力球軸承外圈保持不動，云臺上蓋所承受的垂直方向重力通過推力球軸承傳遞到云臺固定機體上，再通過云臺連接底盤將重力傳遞給三腳架。

在本實用新型中，藍牙模塊包括藍牙主機和藍牙從機，其中，藍牙主機作為信號發射裝置，與上位機的USB接口連接，通過USB接口與上位機通信；藍牙從機作為信號接收裝置，嵌入到控制盒中的下位機中，藍牙從機接收藍牙主機發射的信號，控制步進電機。

藍牙從機采用以HC-06集成模塊為核心的串口模塊，該串口模塊的接口為TTL電平，可以直接與下位機相連，控制步進電機。

進一步地，采用了兩相六線Mnebea?Motor?17PM-N140-040步進電機，步進電機的驅動器采用51單片機，驅動電路以A3977SED芯片為核心，步進電機的驅動器、驅動電路與藍牙從機集成到控制電路板中，控制電路板安裝在控制盒中，控制電路板采用鋰電池供電，該電池可以提供5V和12V的兩種直流電壓，控制電路板可以輸出控制步進電機的步進信號和方向信號，從而控制步進電機的轉速、轉角和轉向。

在上位機中設置云臺所需的參數，設定云臺單次旋轉的角度和旋轉的次數，或者設定云臺總的旋轉角度和分割旋轉的次數、旋轉速度、方向以及每次旋轉之間的時間間隔，信號通過上位機上的藍牙主機發出后，將被安裝在三腳架上控制盒內的藍牙從機接收，從而控制步進電機按照指令旋轉相應的角度和次數，在每次旋轉后步進電機將停頓一定時間，以便計算機軟件遙控照相機進行拍攝。

上位機是計算機，下位機包括控制電路板；控制盒設置在三腳架上，藍牙從機直接嵌入控制盒中的控制電路板。

本實用新型中的云臺主要是用于戶外活動頻繁、位置變換較多的攝影活動，因此要求這個裝置盡量做成一體，把電機和相關的機械部分封裝成一個整體，然后能很方便的與現有的三角架相連接，便于攝影活動的開展。由于電機是直接安裝在三角架和照相機之間，因此，在機械設計時重點要考慮以下因素：

1.云臺和相機的重力會引起一個向下的軸向力，電機在轉動時這個力不能由電機或電機軸來承擔，因這個軸向力會使電機和電機軸彎曲和側偏，影響電機轉動的精度和速度，甚至會使電機軸卡死；