[實用新型]一種基于壓電作動器的長焦距推掃相機裝置

有效

• 申請號: 201921624327.0
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN211014975U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 林潔瓊;谷巖;郭鑫;徐海博;呂學智;于子賀;王俊強;康洺碩;孫佳旺;王海濤;張瀚元;張浩;劉宇鵬;張大彬;方可心
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G03B17/55
• 分類號: G03B17/55;G03B17/56;H02N2/18;H02N2/04;F16F15/067
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

本實用新型涉及一種基于壓電作動器的長焦距推掃相機裝置，屬于航拍無人機長焦距推掃相機領域。流線型外殼與無人機通過螺栓緊固連接，承載框架與流線型外殼焊接連在一起，承載框架通過八個抗壓伸隔振阻尼器與長筒推掃裝置相連，入光玻璃鑲嵌在承載框架上，長筒推掃裝置前端與可轉動隔振平臺通過螺栓緊固連接，長筒推掃裝置后端與可轉動隔振平臺緊固連接，兩個可轉動隔振平臺分別固定在承載框架內。優點是結構新穎，采用壓電作動器作為動力源進行液壓驅動對反射鏡角度進行調節，在保證精度的同時減少了裝置的重量及能耗，解決角振動及線振動給裝置成像帶來的影響，通過壓電俘能裝置為儲能蓄電池存入電能，增加續航時間。

技術領域

本實用新型涉及一種航拍無人機長焦距推掃相機領域，特別涉及一種基于壓電作動器的長焦距航空推掃相機裝置。

背景技術

隨著科技的不斷發展，近年來航拍無人機不斷興起，長焦距航空推掃相機也漸漸進入了人們的視野，長焦距推掃相機是成像系統中用于安放相機、反射鏡和固定成像裝置的支撐設備，用來保護鏡組及控制反射鏡轉動方向，其廣泛應用于工程勘察、軍事勘察、災情勘察、獲取情報等實用性航拍方面，在實際應用過程中，由于無人機在飛行過程中自身姿態的不斷改變及外界天氣等因素的影響，使得像移補償裝置的重要性越發重要，飛行過程中像移補償裝置需具有速度快、精度高、體積小、耗能小的優點，從而才能保證整體光路平穩，提高成像質量，完成無人機輕量化的技術指標，在無人機飛行過程中收到外部與內部的抖動會造成成像模糊的問題，從而影響了航拍成像的質量，并且嚴重時有可能導致機體損毀。因此，用來安放反射鏡和成像裝置的長焦距推掃相機裝置，其自身的穩定性和是否能及時地進行像移補償往往會影響航拍成像質量的好壞，近年來國內外的長焦距推掃相機裝置發展突飛猛進，而長焦距推掃相機裝置具有成像清晰，縱深距離大等優點，國外由于技術封鎖，對于其裝置內部結構我們了解較少，而國內無人機長焦距航空推掃相機中的補償系統大多都用音圈電機，而音圈電機作為驅動源的話其本身體積過大，耗電量過多，減少了無人機在空中航拍的工作時間。近年來國內學者對能進行像移補償的裝置或智能材料進行了大規模的探索，其中近幾年發展迅速的壓電作動器最為突出，因為其本身的物理特性，體積小，作動快，可與液體、氣體等流體或是金屬相促動，當傳感器受到了相應的壓力時，傳感器會傳遞給壓電裝置信號，進而發給壓電裝置運動命令使壓電裝置運動或者壓電裝置促使液體、氣體相運動，因此對于不同形式的振動、受力和不同形式的運動命令，可通過給壓電裝置發送信號使壓電裝置做出反應以達到減振或調節的目的，并且現有的長焦距推掃相機裝置普遍采用固聯式長筒框架形式，對此框架形式進行減振難度較高并且減振效果并不好，同時，現有的長焦距推掃相機裝置很少專門對鏡筒進行溫度調節進而在不同溫度下保護鏡筒。

基于以上原因，現有無人機長焦距推掃相機裝置面臨的問題有以下幾點：

(1)現有長焦距推掃相機裝置中大多采用音圈電機對反射鏡進行像移補償，而采用音圈電機作為驅動單元會導致耗電量過大并且質量過重，極大減少了無人機在空中航拍的工作時間，并且加重了無人機整體質量，不利于進行輕量化設計，使無人機難以達到更高更快的技術指標。

(2)現有長焦距推掃相機裝置中，普遍采用固聯式長筒框架形式，但這種框架形式受到復合振動的影響較大，對于來自載機的擺動和自身的振動，起不到良好的成像效果，嚴重時可導致整體結構損壞。

(3)現有長焦距推掃相機需要大量電子設備來保證其正常工作，因此存在著大量耗電問題，嚴重影響整體續航時間，使無人機整體工作效率下降。

(4)現有的長焦距推掃相機裝置很少對鏡倉進行溫度調節，使鏡片在溫度改變時發生形變，進而影響整體成像質量，且現有裝置易忽略外界磁場干擾，嚴重可導致內部電子元件失效。

發明內容