[實用新型]一種無人機自穩定細分驅動視覺跟蹤云臺

有效

• 申請號: 201521062900.5
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN205263658U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 李朝仁
• 申請（專利權）人: 威海三智科技有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王新生

技術領域

本實用新型涉及無人機云臺控制技術領域，具體涉及一種無人機自穩定細分驅動視覺跟蹤云臺。

背景技術

近年來，隨著計算機技術、自動控制技術及無線通信技術的快速發展，無人機在民用領域的應用越來越受到人們的關注。單純的無人機沒有太多的實用價值，但是當無人機上安裝攝像頭等探測設備就可以進行實現諸如森林巡檢等有價值的民用應用。但是無人機在飛行過程中不可避免的會出現抖動，導致探測到目標的圖像模糊不清；在特定情況，需要對目標進行跟蹤，這就需要保證探測設備能夠實現不同方向的轉動或者移動。因此,需要在無人機上設計自穩定云臺用來承載攝像機，并可以用來控制攝像機并使之在水平方向與垂直方向隨意穩定的轉動。

發明內容

本實用新型的目的主要是為了解決上述技術問題，而提供一種無人機自穩定細分驅動視覺跟蹤云臺。

本實用新型包括云平臺穩定控制模塊、圖像處理模塊、攝像模塊、加速度計、陀螺、電機細分驅動模塊、步進電機以及無線通信模塊，所述加速度計和陀螺分別與云平臺穩定控制模塊通訊相連，所述攝像模塊與圖像處理模塊通訊相連，所述電機細分驅動模塊與云平臺穩定控制模塊通訊相連，所述步進電機與電機細分驅動模塊通訊相連。

所述的攝像模塊為CCD攝像機。

所述的云平臺穩定控制模塊與圖像處理模塊通過有線相連進行數據交互通訊。

所述的加速度計為三軸加速度計。

所述的無線通信模塊可以是3G/4G通信模塊或者WIFI模塊，無人機通過3G/4G通信模塊或者WIFI模塊向地面接收站發送采集的圖片數據，接收地面接收站發送的指令。

本實用新型優點是：本實用新型專利提出無人機自穩定細分驅動視覺跟蹤云臺根據地面發送的跟蹤目標及指令，云平臺穩定控制模塊，根據跟蹤目標的誤差角以及通過加速度計和陀螺采集的云臺當前狀態，輸出云臺轉動角度，控制電機細分驅動模塊輸出驅動電壓，此時電機細分驅動器將所需驅動的轉角按照細分數（如8細分數）輸出脈沖，驅動電機轉動按給定的方向和相應的角度轉動，保證步進電機輸出均勻的力矩和步距角，運行平穩；從而實現對云臺系統的精度控制，保證跟蹤目標始終在視采集圖片中心。

附圖說明

圖1是本實用新型原理示意圖。

圖中：100、云平臺穩定控制模塊；200、圖像處理模塊；300、攝像模塊；400、加速度計；500、陀螺；600、電機細分驅動模塊；700、步進電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型包括云平臺穩定控制模塊100、圖像處理模塊200、攝像模塊300、加速度計400、陀螺500、電機細分驅動模塊600、步進電機700和無線通信模塊，所述加速度計400和陀螺500分別與云平臺穩定控制模塊100通訊相連；所述攝像模塊300與圖像處理模塊200通訊相連；所述電機細分驅動模塊600與云平臺穩定控制模塊100通訊相連；步進電機700與電機細分驅動模塊600通訊相連。

所述的攝像模塊300為攝像機。

所述的電機細分驅動模塊為東芝公司的細分驅動芯片THB6064AH，該芯片有三個細分數控制端M1，M2，M3。本實用新型設置M1=0，M2=1，M3=1，使得芯片可以自由選擇1/8細分數。

所述的云平臺穩定控制模塊100與圖像處理模塊200通過有線相連進行數據交互通訊。

所述的加速度計400為三軸加速度計。

所述的無線通信模塊可以是3G/4G通信模塊、WIFI模塊或者其他無線通訊模塊，無人機通過該3G、4G或WIFI等方式向地面接收站發送采集的圖片數據，接收地面接收站發送的指令。

結合附圖1介紹該實用新型專利的一種實施用例。無人機在接收地面起飛指令后，通過攝像模塊300采集無人機飛過區域的圖像，并將采集的每一幀數據通過實時傳輸數據協議RTP傳輸到圖像處理模塊200。