一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台制造技术

本发明专利技术公开了一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，包括航向臂，连接在航向臂下方的横滚臂，还包括固定于横滚臂上的弧形板，所述弧形板的轴线与横滚臂上俯仰电机轴的轴线共线，弧形板位于俯仰电机轴的上方，弧形板的凹陷侧还安装有用于擦拭摄像机镜头的擦拭垫。本方案不仅可对摄像机镜头进行清洁，还可以降低无人机机载重量，有利于延长无人机的续航时间、增加续航里程、提升无人机的飞行性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台


[0001]本专利技术涉及航拍
，特别是涉及一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台。

技术介绍

[0002]航拍又称空拍、空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得为空照图的俯视图。根据具体的拍摄任务，航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以是设定模式下的自动拍摄。航拍由摄像机完成，摄像机所用的搭载平台常见为飞机，为了让航拍照片稳定，有的时候会使用稳像云台，即摄像机通过稳像云台安装在飞机上。现有航空拍摄过程中，所采用到的飞机大多数为无人机。
[0003]以用于地质灾害、人工建筑拆除时所使用到的航拍设备为例，由于工作环境中可能存在大量粉尘，为使得无人机在不降落的情况下对镜头进行自清洁，现有技术中出现了包括自清洁机构的航拍设备，这些航拍设备中清洁机构对镜头的清洗方式通常采用喷淋、擦拭的方式。这些方式中，采用喷淋的方式需要无人机携带喷洗用水、泵、管路以及管路控制部件；采用擦拭的方式一般设置一块抹布条，以上抹布条，同时为抹布条设置专门的驱动机构，当镜头需要擦拭时，通过驱动机构带动抹布条作用在镜头表面完成表面灰尘擦拭。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对无人机飞行过程中航拍设备上摄像机镜头自清洁需要，提供一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台。区别于现有技术，本方案不仅可对摄像机镜头进行清洁，还可以降低无人机机载重量，有利于延长无人机的续航时间、增加续航里程、提升无人机的飞行性能。
[0005]针对上述问题，本专利技术提供的一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台通过以下技术要点来解决问题：一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，包括航向臂，连接在航向臂下方的横滚臂，还包括固定于横滚臂上的弧形板，所述弧形板的轴线与横滚臂上俯仰电机轴的轴线共线，弧形板位于俯仰电机轴的上方，弧形板的凹陷侧还安装有用于擦拭摄像机镜头的擦拭垫。
[0006]现有技术中，申请号为CN201720552638.5，技术方案名称为一种自清洁型云台结构的专利申请文件，公开了一种具有自清洁功能，包括弧形弹性刷杆以及带动弧形弹性刷杆运动的两个电机，所述电机作为弧形弹性刷杆清洁镜头上灰尘的动力机构。申请号为CN202121487428.5，技术方案名称为一种具有红外成像镜头自清洁功能的巡查无人机的专利申请文件，公开了一种具有自清洁功能，包括清洁电机、旋转板、清洁棉的技术方案，所述清洁电机通过驱动旋转板旋转，改变清洁棉与镜头的相对位置。申请号为CN202210051725.8，技术方案名称为地灾巡航无人机安全迫降装置的专利申请文件，公开了一种包括清洁棉、喷水部的技术方案，所述清洁棉的动力来源为电机，所述喷水部的动力来源为泵。以上技术方案均用于解决无人机飞行过程中摄像机镜头的清洁问题，各自中所
包含的自清洁机构中，均设置有独立的电机；针对包括清洁流体的方案，需要无人机携带清洁用水，为流体配置专门的泵等。
[0007]与以上现有技术相对应的，本方案提供一种包括自清洁机构的稳像云台，与现有技术的区别在于：通过在特定位置设置擦拭垫，利用云台上必要的俯仰电机解决镜头与擦拭垫的接触问题，这样，即可不必再为自清洁机构设置专门的电机，在达到摄像机镜头清洁目的的同时，可降低无人机机载重量，有利于延长无人机的续航时间、增加续航里程、提升无人机的飞行性能。
[0008]更为详细的，本方案中，所述俯仰电机轴即为俯仰电机转子的轴线，通过设置为弧形板的轴线与俯仰电机轴的轴线共线，这样，当摄像机通过俯仰电机轴可转动安装于横滚臂上后，通过控制镜头相对于该轴线的距离以及镜头在该轴线上的位置，即可使得镜头向上转动时能够接触到安装在所述凹陷侧上的擦拭垫，通过镜头与擦拭垫之间的相对运动，即能够将附着在镜头上的灰尘擦拭，使得本稳像云台具有自清洁功能。以上过程中，执行相关的清洁动作在俯仰电机的动作下即可完成，相对于现有技术，由于俯仰电机一般为云台上的必要设备，即不需要为擦拭垫工作设置专门的电机，故本方案可有效减轻无人机的搭载重量。通过将弧形板固定在横滚臂上，可使得本云台的航向动作、横滚动作都不影响擦拭垫对镜头的作用，而正常航拍时一般为镜头朝下，故以上自清洁机构也不会影响到摄像机的正常拍摄。通过将弧形板设置为用于搭载擦拭垫同时通过限定相应轴线关系，在弧形板重量小的情况下，可获得较大凹陷侧面积用于安装擦拭垫，故本方案为一种考虑自清洁机构重量前提下保障清洁效果的技术方案。
[0009]由于本方案中弧形板与俯仰电机的相对位置为固定关系决定了摄像机能够在俯仰电机的作用下转动，而不能产生沿着弧形板径向方向的运动，为获得擦拭垫与镜头之间足够的接触力以保障清洁效果，宜采用弹性材料作为所述擦拭垫。现有擦拭垫通常采用布料，但布料运用在本方案上一般不能通过自身获得足够的接触力，如采用橡胶等材料作为擦拭垫与弧形板之间的垫层辅助获得所需接触力时，橡胶密度较大且弹性系数较大，不利于本云台的轻量化设计，在弧形板振动时容易导致俯仰电机电流过大，基于此，优选的，所述擦拭垫为呈弧形的块状结构，擦拭垫为泡沫垫，擦拭垫的轴线与俯仰电机轴的轴线共线，擦拭垫通过热熔胶粘贴在所述凹陷侧。本方案中，对所述擦拭垫的形状限定用于匹配镜头的转动轨迹，泡沫垫多孔、易变性的特点使得镜头可顺畅转动且具有较好的清洁效果，采用热熔胶完成相应连接用于解决如下问题：泡沫在镜头的挤压下易损，为方便更换泡沫提供一种易于操作、并不需要专门增设其他连接零件而导致无人机机载重量增加的连接方式。在具体运用中，如定义擦拭垫内侧的弧面为内圆面，外侧的弧面为外圆面，需要将摄像机安装为在俯仰电机的作用下，镜头转动至朝向擦拭垫时转动轨迹位于以上内圆面与外圆面之间。为方便镜头陷入泡沫垫中，在擦拭垫与弧形板前端相贴的位置设置倒角，使得擦拭垫前端的厚度小于后端的厚度，以减小镜头陷入擦拭垫初始时刻所需的力，达到延长擦拭垫使用寿命的目的。
[0010]现有技术中，航向臂与横滚臂通过横滚电机连接，为使得弧形板的重心靠近横滚电机的轴线，达到优化横滚电机工作时受力、提高横滚偏转角度的精度，优选的，所述横滚臂为包括中间板及两块侧板的U形结构，所述弧形板位于所述中间板长度方向的中央位置。
[0011]在具体实施时，作为一种本稳像云台工厂化制备，以精确控制弧形板在横滚臂中
间板上位置的技术方案，设置为：所述弧形板通过焊接连接或螺钉连接安装于横滚臂上，在具体实施时，优选采用螺钉连接的方式，这样，在航拍任务不需要清洁镜头时，可将弧形板由云台上卸下，达到降低无人机挂载重量的目的；作为一种本在现有稳像云台上改装，通过在中间板上安装弧形板的方式获得本方案所述的稳像云台的技术方案，设置为：所述弧形板通过卡座及连接臂固定于横滚臂上，所述卡座为抱箍，所述连接臂的一端连接卡座，另一端连接弧形板。
[0012]作为一种重量轻、弧形板材料本身具有较好的弹性用于增加镜头与擦拭垫的接触力、材料耐候性较好、擦拭垫方便拆卸的技术方案，设置为：所述弧形板为材质为聚乙烯的片状结构；所述擦拭垫与弧形板的连接方式为可拆连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，包括航向臂(1)，连接在航向臂(1)下方的横滚臂(4)，其特征在于，还包括固定于横滚臂(4)上的弧形板(2)，所述弧形板(2)的轴线与横滚臂(4)上俯仰电机轴(7)的轴线共线，弧形板(2)位于俯仰电机轴(7)的上方，弧形板(2)的凹陷侧还安装有用于擦拭摄像机镜头的擦拭垫(3)。2.根据权利要求1所述的一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，其特征在于，所述擦拭垫(3)为呈弧形的块状结构，擦拭垫(3)为泡沫垫，擦拭垫(3)的轴线与俯仰电机轴(7)的轴线共线，擦拭垫(3)通过热熔胶粘贴在所述凹陷侧。3.根据权利要求1所述的一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，其特征在于，所述横滚臂(4)为包括中间板及两块侧板的U形结构，所述弧形板(2)位于所述中间板长度方向的中央位置。4.根据权利要求3所述的一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，其特征在于，所述弧形板(2)通过焊接连接或螺钉连接安装于横滚臂(4)上。5.根据权利要求3所述的一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，其特征在于，所述弧形板(2)通过卡座(5)及连接臂(6)固定于横滚臂(4)上，所述卡座(5)为抱箍，所述连接臂(6)的一端连接卡座(5)，另一端连接弧形板(2)。6.根据权利要求1所述的一种带有自清洁机构的无人机用航拍稳像云台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，郭贤生，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：