无人机框架式二自由度云台属于无人机机载设备领域，其特征在于，含有：上框架，下框架，摄像机，俯仰偏转机构，航向偏转机构，支撑臂和空气阻尼减震器，其中，上框架和下框架均设计成盒式结构，分别用于连接机身和摄像机，航向偏转机构和俯仰偏转机构用来操纵摄像机作航向和俯仰偏转，支撑臂用于将整个云台悬挂在空气阻尼减震器上，以有效衰减摄像机的震动。本发明专利技术同时考虑了减震、强度、重量和安装，无人机云台可以作偏航和俯仰二自由度偏转，并具有良好的减震效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是用于无人机航空拍摄、侦察和搜索等用途的框架式二自由度云台，能够有效地消除机身传递到云台的震动，同时还能平稳、精确地操纵云台上的摄像机进行偏航 和俯仰偏转，使摄像机获得良好的视觉信号。主要应用在航空航天、机器人等
技术介绍
云台是无人机的一个关键任务负载，主要用于搭载摄像机从空中获得光学影像。 然而，无人机严重的震动会使摄像机图像难以稳定。传统的无人机云台通常将摄像机直接 到云台顶部的固定座。采用这种安装形式的减震效果差，摄像机晃动严重。本专利技术通过设计 了碳纤维盒式上下框架，并通过4个支撑臂使云台整体悬挂在4个空气阻尼减震器上。使 得云台既具有很高的整体刚度，又有良好的整体减震效果。由于采用了整体框架式结构，与 传统云台相比，本专利技术具有重量轻，强度大，用材单一、结构简单和安装方便的优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于无人机航空拍摄、侦察和搜索用的框架式二自由 度云台。 本专利技术的特征在于，含有，上框架，下框架，摄像机，支撑臂，空气阻尼减震器，航向 偏转机构和俯仰偏转机构，其中，上框架和下框架均设计成盒式结构，通过4个支撑臂将整 个云台悬挂在4个空气阻尼减震器上；空气阻尼减震器将云台连接到机身，并用以衰减传 递到摄像机的震动；航向偏转机构和俯仰偏转机构用模型舵机驱动同步齿形带，以操纵摄 像机作偏航和俯仰运动，其中 为了有效消除摄像机的震动，云台被设计成碳纤维盒式上下框架结构，既能获得 很高的刚度防止云台发生整体形变，又不至于增加重量。为保证云台的可靠工作，上框架被 设计成兼具中心对称和轴对称的平面结构，通过4个外伸的支撑臂连接4个空气阻尼减震 器，使整个云台被悬挂在空气阻尼减震器上，既能有效衰减机身传递到摄像机的震动，又能 有效削弱摄像机的自身晃动；下框架用于安置并支撑摄像机，并安装有航向偏航机构和俯 仰偏转机构，用于实现云台上摄像机的偏转。 本专利技术的优点在于，整个云台悬挂在空气阻尼减震器上，可以有效消除摄像机的 震动；使用碳纤维板制成的上下框架式结构，使云台具有很高的刚度；使用数控加工的碳 纤维零件具有很高的精度，用材单一，安装容易；此外，还有减震效果好，重量轻的优点，适 合无人机尤其是无人直升机使用。附图说明 图1是无人机框架式二自由度云台三视图和斜视图。 图1中，l.上框架，2.下框架，3.摄像机，4.空气阻尼减震器，5.航向偏转机构， 6.俯仰偏转机构具体实施例方式无人机框架式二自由度云台由上框架(1)，下框架(2)，摄像机(3)，支撑臂(4)，空 气阻尼减震器(5)，航向偏转机构(6)和俯仰偏转机构(7)组成。 整体连接方式为摄像机(3)通过俯仰偏转机构(7)与下框架(2)连接，下框架 (2)通过航向偏转机构(6)与上框架(1)连接，上框架(1)通过4个支撑臂(4)与4个空气 阻尼减震器(5)连接，4个空气阻尼减震器(5)与机身连接。 其中，上框架(1)和下框架(2)均设计成盒式结构。上框架(1)通过4个支撑臂 (4)粘接为一个整体，具有足够的刚度。4个支撑臂(4)与4个空气阻尼减震器(5)连接， 可以有效地衰减云台的震动。下框架(2)通过螺栓固定为一个整体，用于安装摄像机(3)。 上框架(1)和下框架(2)通过航向偏转机构(6)连接，下框架(2)可以在舵机驱动下，绕航 向轴灵活转动。摄像机(3)通过俯仰偏转机构(7)与下框架(2)连接，摄像机(3)可以在 舵机驱动下，绕俯仰轴灵活转动。 航向偏转机构(6)和俯仰偏转机构(7)均为舵机驱动同步齿形带的形式，可以获 得较高的传动平稳性和偏转精度。权利要求无人机框架式二自由度云台，其特征在于，含有上框架，下框架，摄像机，俯仰偏转机构，航向偏转机构，支撑臂和空气阻尼减震器，其中，上框架和下框架均设计成盒式结构，分别用于连接机身和摄像机；航向偏转机构和俯仰偏转机构选用舵机驱动同步齿形带的形式，用于操纵摄像机作航向和俯仰偏转；支撑臂用于将整个云台悬挂在空气阻尼减震器上，以衰减摄像机的震动。全文摘要无人机框架式二自由度云台属于无人机机载设备领域，其特征在于，含有上框架，下框架，摄像机，俯仰偏转机构，航向偏转机构，支撑臂和空气阻尼减震器，其中，上框架和下框架均设计成盒式结构，分别用于连接机身和摄像机，航向偏转机构和俯仰偏转机构用来操纵摄像机作航向和俯仰偏转，支撑臂用于将整个云台悬挂在空气阻尼减震器上，以有效衰减摄像机的震动。本专利技术同时考虑了减震、强度、重量和安装，无人机云台可以作偏航和俯仰二自由度偏转，并具有良好的减震效果。文档编号B64D47/08GK101758929SQ20101010060公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日专利技术者朱纪洪, 王冠林, 谢刚 申请人:清华大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
无人机框架式二自由度云台，其特征在于，含有：上框架，下框架，摄像机，俯仰偏转机构，航向偏转机构，支撑臂和空气阻尼减震器，其中，上框架和下框架均设计成盒式结构，分别用于连接机身和摄像机；航向偏转机构和俯仰偏转机构选用舵机驱动同步齿形带的形式，用于操纵摄像机作航向和俯仰偏转；支撑臂用于将整个云台悬挂在空气阻尼减震器上，以衰减摄像机的震动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王冠林，谢刚，朱纪洪，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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