本发明专利技术提供了一种用于小型无人航拍直升机的前置三轴式云台，其特征在于所述云台适于被置于所述无人航拍直升机的机身(4)的前部，并包括：云台主轴(1)，其通过轴承连接在支架(6)上；所述支架(6)，其与所述机身(4)固连；作为中轴的航向转轴(1)，所述云台可绕航向转轴(1)全周旋转；俯仰转轴(2)，机载设备可绕俯仰转轴(2)在一个第一预定角度范围内俯仰转动；横侧转轴(3)，设备可绕该横侧转轴(3)在一个第二预定角度范围内转动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及小型无人飞行器的部件设计，属于航空飞行器设计领域
技术介绍
航拍是指用飞行器在空中飞行过程中对实景实物，在不同的高度、角度、多方位进行摄影，摄像。作为一种高技术含量的拍摄方式，航拍已广泛的运用于各种摄影作品，它以独特的视角给观众带来全新的视觉感受。常规意义上的航拍多由载人飞行器来完成，由于受飞行器性能和安全方面等因素的限制，实际的拍摄效果并不能完全满足导演的一些创作需求。例如，摄影机不能非常贴近被拍摄的目标物，不能在狭小的空间飞行，载人飞行器受航空管制或地区法律条款的限制等等，这些问题的存在在一定程度上制约了影视艺术的创作。而小型无人直升机的航拍成本低，安全系数高，审批程序简单，而且其作业现场可以是载人飞行器无法到达的空域、高度或危险地区。因此，小型无人直升机已经成为航拍的主要平台。目前的小型无人直升机作为航拍平台涉及多项关键技术，尤其是航拍云台的设计。普通小型无人直升机多采用下挂式云台或两轴前置式云台，其中下挂式云台导致直升机机动性差并且由于起落架的影响，拍摄视角范围较小，而两轴前置式云台震动大而且不能做到全视角拍摄。
技术实现思路
本专利技术即针对上述现有技术问题，提出了一种用于小型无人航拍直升机的前置三轴式云台，取得了良好的效果。普通无人直升机的下挂式云台使飞机重心过低，导致直升机机动性变差，同时受起落架限制影响了拍摄的视野，使航拍航测的应用有一定的局限性。现有两轴调节前置云台震动大，本文中的前置三轴式云台设计方案可以解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于小型无人航拍直升机的前置三轴式云台，其特征在于所述云台适于被置于所述无人航拍直升机的机身的前部，并包括云台主轴，其通过轴承连接在支架上所述支架，其与所述机身固连。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的云台位置示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的云台与机身连接处轴测图。图3是根据本专利技术的一个实施例的航向转轴处驱动俯视图。图4是根据本专利技术的一个实施例的俯仰转轴处驱动侧视图。图5是根据本专利技术的一个实施例的横侧转轴处驱动侧视图。图6是根据本专利技术的一个实施例的横侧转轴处驱动轴测图。具体实施例方式本专利技术的目的，是通过对直升机云台位置的合理设计，以及对云台结构和转轴系统的合理设计来实现的。以下结合附图，说明本专利技术的实施例。云台位置云台置于机身(4)前部，根据本专利技术的一个实施例的云台位置如图1所示。云台主轴⑴通过轴承连接在支架(6)上，支架(6)与机身(4)固连。在保证连接强度的同时， 使得主轴(1)能相对机身自由转动，如图2所示。云台前置相对于云台下置能使起落架降低，提高起落架的刚度，增加直升机起降时的稳定性。并且使得直升机重心较高，因而机动性有所提高。另外使机载设备能更敏捷地捕捉画面，并可实现全视角观测和拍摄。云台机构根据本专利技术的一个实施例，如图1所示，云台为三轴式，设备平台可绕三个轴转动。其中轴(1)为航向转轴，云台可绕该轴全周旋转；轴( 为俯仰转轴，机载设备可绕该轴在180度角内俯仰转动。轴( 为横侧转轴，设备可绕该轴在120度角内转动。各转轴的驱动装置根据本专利技术的一个实施例的航向转轴⑴处驱动如图3所示。航向转轴⑴上固连齿轮盘(11)，舵机(15)通过支架(14)固定在机身侧板(12)上，舵机(15)通过皮带(13) 驱动齿轮盘(11)转动，从而实现云台绕航向转轴(1)的转动。根据本专利技术的一个实施例的俯仰转轴( 处驱动如图4所示。俯仰转轴(2)上固连齿轮盘(21)，舵机支架0 固定在云台下部侧板上，舵机04)固定在舵机支架上，舵机04)通过皮带轮0 驱动齿轮盘转动，从而实现云台下部绕俯仰转轴(2)转动。根据本专利技术的一个实施例的横侧转轴( 处驱动如图5和图6所示。舵机支架 (34)固定在云台下部侧板(3 上，舵机(3 通过舵机支架(34)与侧板(3 相连。舵盘 (351)固定在舵机输出轴(35 上，舵盘(351)上安装球头(36)。搭载平台(31)通过平台支架(38)固定在搭载平台耳片(3 上，耳片(3 上安装球头(36)，连杆(37)连接球头 (36)。舵机(3 通过以上机构驱动搭载平台绕轴(3)的转动。本专利技术的优点包括1)采用三轴定向云台可以克服视野受限问题，实现全方位的观测和拍摄。2)云台通过支架与机身相连，有效地减小了机身震动对云台的影响，提高云台的稳定性和拍摄画面的质量。3)云台前置可以使直升机立向质量分布更集中，提高飞机的机动性，捕捉图像更敏捷。4)三轴转动的驱动方式合理采用了皮带，连杆传动，相对于齿轮传动振动更小，具有较高的稳定性和可靠性。下面通过实例对本专利技术的实施方式进行说明在一次拍摄任务中，需要由远及近拍摄一行进中的目标如汽车，直升机在从后面靠近目标的过程中，启动云台俯仰转轴，使得摄像机的俯仰角由小变大，镜头始终对准目标。直升机追赶上目标后，在目标侧面与目标并排行进，此时启动云台航向转轴使摄像机镜头对准目标，由于直升机在前飞时为低头姿态，所以启动云台横侧转轴使得拍摄画面水平。 在整个过程中通过综合使用三个转轴，摄像机镜头始终对准目标，并可保证画面水平。权利要求1.一种用于小型无人航拍直升机的前置三轴式云台，其特征在于所述云台适于被置于所述无人航拍直升机的机身的前部，并包括云台主轴(1)，其通过轴承连接在支架(6)上； 所述支架(6)，其与所述机身固连。2.如权利要求1所述的云台，其特征在于所述包括作为中轴的航向转轴(1)，所述云台可绕航向转轴(1)全周旋转； 俯仰转轴O)，机载设备可绕俯仰转轴( 在一个第一预定角度范围内俯仰转动； 横侧转轴(3)，设备可绕该横侧转轴C3)在一个第二预定角度范围内转动。3.如权利要求2所述的云台，其特征在于所述云台前置，从而相对于云台下置能使起落架降低，提高起落架的刚度，增加直升机起降时的稳定性，并且使得直升机重心较高，因而机动性有所提高。4.如权利要求2所述的云台，其特征在于进一步包括与航向转轴(1)固连的第一齿轮盘(11)，舵机(15)，其通过一个支架(14)固定在机身(4)的机身侧板(12)上， 其中舵机(1 通过一个皮带(1 驱动第一齿轮盘(11)转动，从而实现云台绕航向转轴⑴的转动。5.如权利要求2所述的云台，其特征在于进一步包括与俯仰转轴O)固连的第二齿轮盘01)，第一舵机支架(25)，其固定在云台下部的一个第一侧板上， 第一舵机(M)，其固定在第一舵机支架0 上，其中，舵机04)通过一个皮带轮0 驱动第二齿轮盘转动，从而实现所述云台的下部绕俯仰转轴O)的转动。6.如权利要求2所述的云台，其特征在于进一步包括第二舵机支架(34)，其固定在云台下部的一个第二侧板(3 上， 第二舵机(35)，其通过第二舵机支架(34)与第二侧板(3 相连。7.如权利要求2所述的云台，其特征在于进一步包括舵盘(351)，其固定在一个舵机输出轴(35 上， 舵盘(351)上安装的球头(36)，搭载平台(31)，其通过一个平台支架(38)固定在搭载平台(31)的耳片(32)上，其中耳片(32)上用于安装所述球头(36)， 连杆(37)，用于连接所述球头(36)，其中，所述第二舵机(3 驱动搭载平台(31)绕横侧转轴(3)的转动。全文摘要本专利技术提供了一种用于小型无人航拍直升机的前置三轴式云本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于小型无人航拍直升机的前置三轴式云台，其特征在于所述云台适于被置于所述无人航拍直升机的机身（４）的前部，并包括：云台主轴（１），其通过轴承连接在支架（６）上；所述支架（６），其与所述机身（４）固连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：万志强，王川，陈泓迪，雷萤，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11
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