穹顶型三轴万向节制造技术

提供一种穹顶型三轴万向节。所述三轴万向节包括：第一外壳，容纳提供偏航旋转的偏航旋转轴；第一支架，固定到第一外壳的外侧，并从第一外壳的外侧延伸；第二支架，安装到俯仰旋转轴，以能够沿着俯仰方向旋转，其中，俯仰旋转轴通过第一支架被可旋转地支撑；相机模块，安装到滚动旋转轴，以能够沿着滚动方向旋转，其中，滚动旋转轴被可旋转地支撑在第二支架的内部；第二外壳，容纳俯仰旋转轴和滚动旋转轴。因此，即使存在干扰，三轴可旋转万向节也可平稳地被驱动，并且可使用小的驱动力来平稳地获得期望的万向节运动。

Dome type three axis universal joint

A dome type three - axis universal joint is provided. The three axle universal joint comprises a first shell, available for yaw rotation yaw rotation axis; the first bracket is fixed to the outer side of the first housing, and extends from the outer side of the first housing; second bracket mounted to the pitch axis of rotation, to rotate along the pitch direction, pitch axis of rotation through the first bracket is rotatably supported; the camera module, mounted to the rolling axis of rotation, to rotate along the rolling direction, the rotation of the rolling shaft is rotatably supported inside the bracket second; second case, hold the rotating shaft and rolling pitching rotation. Therefore, even if there is interference, the three axis rotary universal joint can also be driven steadily, and a small driving force can be used to obtain the desired universal joint smoothly.

【技术实现步骤摘要】
穹顶型三轴万向节
本公开涉及一种用于无人机(UAV)的相机的万向节结构，更具体地讲，涉及一种穹顶型三轴可旋转的万向节。
技术介绍
随着无人机(UAV)越来越流行，对结合到UAV并随UAV一起使用的相机的兴趣有所增加。在UAV中使用的相机需要重量轻并且尺寸紧凑，使得UAV可在任何给定条件下长时间飞行的同时捕获图像，并可避免不必要的空气阻力。通常，在UAV中使用的相机具有维持水平的万向节结构，以便即使在飞行期间发生位移和振动，也能平稳地捕获图像。万向节结构包括可放置相机的底座部分和能够使底座部分围绕每个旋转轴旋转的电机，因此可允许相机的图像拾取单元平稳地捕获和形成图像。万向节结构的构造可根据UAV的结构而改变。对于固定翼无人机，在图1中所示的穹顶型万向节可用于远程监控和监视目的。然而，图1的万向节是能够控制偏航旋转和俯仰旋转的两轴万向节，因此不能控制滚动旋转。尽管图1的万向节具有穹顶型外壳并可因此免受干扰，但是图1的万向节不能在能够做出急转弯的飞行器(诸如，转子叶片无人机或者直升机)中使用。对于转子叶片无人机，通常使用在图2中所示的三轴万向节，以应对六自由度振动。然而，从图2清楚的是，三轴万向节不具有用于保护内部的万向节结构和相机免受外部环境影响的特定外壳，并因此会非常容易受到干扰。为了处理与图2的三轴万向节相关联的这个问题，在图3中所示的三轴万向节已被提出，其中，为了保护万向节和相机免受干扰，为单个旋转轴设置单个外壳。因为图3的三轴万向节针对多个旋转轴中的每个旋转轴具有外壳，并且针对多个旋转轴中的每个旋转轴具有防水/防尘结构，所以在多个旋转轴中的每个旋转轴的旋转期间，摩擦力可能增大，因此需要能够提供用于使旋转轴旋转的大力矩电机。出于这样的原因，伺服电机通常用于旋转轴。然而，因为需要使用由编码器提供的测量来反馈控制伺服电机，并且伺服电机需要连接到齿轮以驱动旋转轴，所以可能发生与齿轮头有关的齿隙现象，并且这不利于减小整个三轴万向节的重量和体积。在三轴万向节通过使用图1的穹顶型外壳覆盖图2的三轴万向节而形成以解决图2的三轴万向节的缺点的情况下，因为偏航旋转轴、滚动旋转轴和俯仰旋转轴的排列顺序，所以三轴万向节的整个外壳的尺寸大大增加。
技术实现思路
本公开的示例性实施例提供一种穹顶型三轴可旋转万向节，以解决存在干扰时三轴可旋转万向节不平稳地被驱动并且不能使用小的驱动力来获得期望的万向节运动的技术问题。然而，本公开的示例性实施例不限于在此阐述的那些示例性实施例。通过引用本公开的下面给出的具体实施方式，本公开的上面和其他的示例性实施例对本公开所属领域的普通技术人员将变得更加清楚。根据本公开的示例性实施例，提供一种三轴万向节，所述三轴万向节包括：第一外壳，容纳提供偏航旋转的偏航旋转轴；第一支架，固定到第一外壳的外侧，并从第一外壳的外侧延伸；第二支架，安装到俯仰旋转轴，以能够沿着俯仰方向旋转，其中，俯仰旋转轴通过第一支架被可旋转地支撑；相机模块，安装到滚动旋转轴，以能够沿着滚动方向旋转，其中，滚动旋转轴被可旋转地支撑在第二支架的内部；第二外壳，容纳俯仰旋转轴和滚动旋转轴。所述三轴万向节还包括穹顶盖，所述穹顶盖容纳第一外壳和第一支架。第一支架包括第一桥和两个第一延伸件，第一桥固定到第一外壳的外侧，所述两个第一延伸件从第一桥的两端延伸，以可旋转地支撑俯仰旋转轴。第二支架包括两个第二延伸件和第二桥，所述两个第二延伸件通过俯仰旋转轴被可旋转地支撑，第二桥连接所述两个第二延伸件并支撑滚动旋转轴。第二支架包括两个第二延伸件、第二桥和第三桥，所述两个第二延伸件通过俯仰旋转轴被可旋转地支撑，第二桥连接所述两个第二延伸件的第一端并支撑滚动旋转轴，第三桥连接所述两个第二延伸件的第二端并可旋转地支撑相机模块的第一端，从而相机模块能够围绕滚动旋转轴的方向旋转。第三桥的支撑相机模块的部分是敞开的，以能够借此传播光。所述三轴万向节还包括结合到相机模块的侧部的激光测距仪(LRF)。LRF结合到相机模块的与俯仰旋转轴平行的侧部。LRF结合到相机模块的与俯仰旋转轴正交的侧部。第一外壳还容纳控制所述三轴万向节的控制单元。第二外壳被形成为以俯仰旋转轴为中心的径向环面。滚动旋转轴的旋转角度在-30°至+30°的范围内。所述三轴万向节还包括电机，所述电机使偏航旋转轴、俯仰旋转轴和滚动旋转轴旋转。电机是直流(DC)电机。相机模块包括捕获相机模块的周围的图像的图像拾取单元，图像拾取单元沿滚动旋转轴设置。相机模块包括捕获相机模块的周围的图像的图像拾取单元，图像拾取单元被设置为面向与滚动旋转轴和俯仰旋转轴正交的方向。第二外壳包括透光窗，透光窗被设置在与相机模块对应的位置，并借此传播光。透光窗包括滤光片。第一支架包括两个第一延伸件，所述两个第一延伸件固定到第一外壳的外侧，并从第一外壳的外侧延伸，以可旋转地支撑俯仰旋转轴。所述三轴万向节还包括，结合到相机模块的侧部的红外(IR)相机和热感相机中的至少一个。根据本公开的前述和其他的示例性实施例，穹顶型外壳被使用于三轴可旋转万向节中。因此，即使存在干扰，三轴可旋转万向节也可平稳地被驱动，并且可使用小的驱动力来平稳地获得期望的万向节运动。从权利要求、下面的具体实施方式和附图，其他特征和示例性实施例可以是明显的。附图说明通过参照附图对本公开的示例性实施例进行的详细描述，本公开的上面和其他的示例性实施例和特征将变得更加清楚，其中：图1是示出传统的两轴万向节的结构的示意图；图2是示出传统的三轴万向节的结构的示意图；图3是示出另一传统的三轴万向节的结构的示意图；图4是示出根据本公开的第一示例性实施例的三轴万向节的外部结构的透视图；图5是示出根据本公开的第一示例性实施例的三轴万向节的内部结构的透视图；图6是示出根据本公开的第一示例性实施例的三轴万向节的第二外壳的透视图；图7是示出根据本公开的第一示例性实施例的三轴万向节的第二支架和相机模块的透视图；图8是示出根据本公开的第一示例性实施例的三轴万向节的第二支架和相机模块的另一透视图；图9是示出根据本公开的第二示例性实施例的三轴万向节的第二支架和相机模块的透视图；图10是示出根据本公开的第三示例性实施例的三轴万向节的内部结构的透视图。具体实施方式现在，将参照示出本技术的优选的实施例的附图在下文中更全面地描述本技术。然而，本技术可以以不同的形式实施，并不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将本技术的范围充分地传达给本领域技术人员。贯穿说明书，相同的参考标号指示相同的组件。在附图中，为了清楚，可夸大层和区域的厚度。除非另外定义，否则在此使用的所有的技术术语和科学术语具有与本技术所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。应注意，除非另外指明，否则在此提供的任一和所有的示例或示例性术语的使用仅意在更好地阐明本技术，并不是对技术的范围的限制。此外，除非另外定义，否则在通用字典中定义的所有术语可不被过度解释。除非在此另外指示或由上下文明确否定，否则在描述本技术的上下文中(尤其是在权利要求的上下文中)，单数形式和类似的指代物的使用将被解释为覆盖单数形式和复数形式两者。除非另外记录，否则术语“包含”、“具有”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三轴万向节，其特征在于，所述三轴万向节包括：第一外壳，容纳提供偏航旋转的偏航旋转轴；第一支架，固定到第一外壳的外侧，并从第一外壳的外侧延伸；第二支架，安装到俯仰旋转轴，以能够沿着俯仰方向旋转，其中，俯仰旋转轴通过第一支架被可旋转地支撑；相机模块，安装到滚动旋转轴，以能够沿着滚动方向旋转，其中，滚动旋转轴被可旋转地支撑在第二支架的内部；第二外壳，容纳俯仰旋转轴和滚动旋转轴。

【技术特征摘要】
2016.11.29 KR 10-2016-01603541.一种三轴万向节，其特征在于，所述三轴万向节包括：第一外壳，容纳提供偏航旋转的偏航旋转轴；第一支架，固定到第一外壳的外侧，并从第一外壳的外侧延伸；第二支架，安装到俯仰旋转轴，以能够沿着俯仰方向旋转，其中，俯仰旋转轴通过第一支架被可旋转地支撑；相机模块，安装到滚动旋转轴，以能够沿着滚动方向旋转，其中，滚动旋转轴被可旋转地支撑在第二支架的内部；第二外壳，容纳俯仰旋转轴和滚动旋转轴。2.如权利要求1所述的三轴万向节，其特征在于，所述三轴万向节还包括：穹顶盖，容纳第一外壳和第一支架。3.如权利要求1所述的三轴万向节，其特征在于，第一支架包括第一桥和两个第一延伸件，第一桥固定到第一外壳的外侧，所述两个第一延伸件从第一桥的两端延伸，以可旋转地支撑俯仰旋转轴。4.如权利要求1所述的三轴万向节，其特征在于，第二支架包括两个第二延伸件和第二桥，所述两个第二延伸件通过俯仰旋转轴被可旋转地支撑，第二桥连接所述两个第二延伸件并支撑滚动旋转轴。5.如权利要求1所述的三轴万向节，其特征在于，第二支架包括两个第二延伸件、第二桥和第三桥，所述两个第二延伸件通过俯仰旋转轴被可旋转地支撑，第二桥连接所述两个第二延伸件的第一端并支撑滚动旋转轴，第三桥连接所述两个第二延伸件的第二端并可旋转地支撑相机模块的第一端，从而相机模块能够围绕滚动旋转轴的方向旋转。6.如权利要求5所述的三轴万向节，其特征在于，第三桥的支撑相机模块的部分是敞开的，以能够借此传播光。7.如权利要求1所述的三轴万向节，其特征在于，所述三轴万向节还包括：激光测距仪，结合到相机模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金承禛，李相烈，
申请(专利权)人：韩华泰科株式会社，
类型：新型
国别省市：韩国,KR