摄像装置内嵌式三轴云台系统及其安装重心判断方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及摄像装置内嵌式三轴云台系统及其安装重心判断方法，特征在于，包括套于第一定子外的第一固定台、套于第一转子外的第一转动台、套于第二定子外的第二固定台、套于第二转子外的第二转动台、套于第三定子外的第三固定台、以及嵌入摄像装置内并套于第三转子外的第三转动台。本发明专利技术通过将第三转动台嵌入到摄像装置内，并作为转轴直接带动摄像装置转动，在实现了结构紧凑的同时，还有效降低了第三转子的转动能耗。本发明专利技术还巧妙利用杠杆原理，精准计算云台及摄像装置整体的安装重心，使得云台运转极为流畅，能耗更低，摄像装置的控制更为精准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像云台
，尤其是涉及一种结构紧凑、控制精度高且节能的摄像装置内嵌式三轴云台系统及其安装重心判断方法。
技术介绍
云台是安装、固定摄像机的支撑设备，三轴云台由于其可以实现多维度多角度旋转被广泛使用。而然，目前现有的三轴云台摄像系统在结构的紧凑性、以及重心计算分析方面还存在不足。往往出现负载位置安装不当，重心偏离回转中心，增大负载力矩，影响云台顺利运转及最大承载负载能力，使电机耗能现象严重，并进一步影响了相机摄像精度。为了解决上述问题，本案专利技术人专利技术了一种结构紧凑的摄像装置内嵌式三轴云台系统，并利用杠杆原理设计重心计算公式，精准找到负载及云台整体的重心，实现了云台的顺利、低能耗运转。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种结构科学合理、控制精准、能耗低的适用于航空器的摄像装置内嵌式三轴云台系统，并提供了该系统安装重心的判断方法。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：摄像装置内嵌式三轴云台系统，该系统包括：第一固定台，套置于第一定子外，在其内部嵌入有第一动力驱动控制电路板；第一转动台，套置于第一转子外，所述第一转子通过第一空心转轴与所述第一定子转动连接，进而使所述第一转动台与所述第一固定台共同形成组合装配体；第二固定台，套置于第二定子外并通过第一空心连杆与所述第一转动台固定相连，在其内部嵌入有第二动力驱动控制电路板；第二转动台，套置于第二转子外，所述第二转子通过第二空心转轴与所述第二定子转动连接，进而使所述第二转动台与所述第二固定台共同形成组合装配体；第三固定台，套置于第三定子外并通过第二空心连杆与所述第二转动台固定相连，在其内部嵌入有第三动力驱动控制电路板；第三转动台，嵌入所述摄像装置内并套置于第三转子外，所述第三转子通过第三空心转轴与所述第三定子转动连接，进而使所述摄像装置、所述第三转动台、以及所述第三固定台共同形成组合装配体。所述第一转动台、第二转动台、以及第三转动台三者分别处于三个彼此相互垂直的平面空间上，且上述三者均可在各自的平面空间上实现任意角度旋转。在所述第一动力驱动控制电路板、第二动力驱动控制电路板、以及第三动力驱动控制电路板上均设置有进线端子与出线端子；一种通电电缆和通讯线缆穿过所述第一空心转轴与所述第一空心连杆，将所述第一动力驱动控制电路板与所述第二动力驱动控制电路板之间实现电 连接与通讯连接；该通电电缆和通讯线缆还穿过所述第二空心转轴与所述第二空心连杆，将所述第二动力驱动控制电路板与所述第三动力驱动控制电路板之间实现电连接与通讯连接。在所述第一动力驱动控制电路板、第二动力驱动控制电路板、以及第三动力驱动控制电路板上均设有电调模块，用以调节脉宽来实现精准控制转子的转速。在所述第一转子、第二转子、以及第三转子上还均设置有转动角度控制电路。本专利技术所提供的所述第一固定台、第二固定台、第三固定台，以及第一转动台、第二转动台、第三转动台，它们的形状包括中空敞口圆柱、或中空敞口不规则柱体，优选形状与上述定子及转子的形状相匹配。本专利技术利用杠杆原理，根据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂定律设计云台与摄像装置整体安装重心判断计算公式，具体方法如下：步骤a、根据上述摄像装置的最长直径确定上述第二空心连杆的长度，在确保所述摄像装置以上述第三转动台为旋转轴并无障碍旋转的同时，实现结构的紧凑。步骤b、制作简易重心分析仪，首先，制作由一对等边或等腰三角形所构成的分析仪支架；其次，在每个三角形的中线上安装有一种伸缩可调的旋转夹持部件；最后，将待测物体放置在两个相对而设的旋转夹持部件中，通过观察待测物体旋转的流畅性判断其重心。步骤c、利用重心分析仪测定所述第三转动台与所述第三固定台共同形成 组合装配体并套入所述摄像装置后的整体重心O，同样利用重心分析仪测定所述第二转动台与所述第二固定台共同形成组合装配体的重心O'。步骤d、称量出所述第三转动台与所述第三固定台共同形成组合装配体并套入所述摄像装置后的整体重量G3，同样称量出所述第二转动台与所述第二固定台共同形成组合装配体的重量G2。步骤e、将所述第二空心连杆的两端分别固定在所述第二转动台与所述第三固定台上，量出上述步骤c中的重心O与重心O'之间的间距L。步骤f、测量出所述第一空心连杆的一端和所述第二固定台之间的固定点与重心O'之间的间距L1。步骤g、利用杠杆原理，由如下计算公式计算出所述第一空心连杆悬臂的长度：所述第一空心连杆悬臂的长度为Lx+L1，其中， L x = G 3 × L G 2 + G 3 ]]>步骤h、根据上述步骤g中计算得出的第一空心连杆悬臂长度Lx，以及步骤f中测量出的间距L1制作所述第一空心连杆，并将所述第一空心连杆的两端分别固定在所述第一转动台和所述第二固定台上，进而可以判定，本系统的安装重心与所述第一空心连杆与所述第一转动台的固定连接点在同一垂线上。本专利技术具有的有益效果是：通过将所述第三转动台嵌入到所述摄像装置内，并作为转轴直接带动摄像装置转动，在实现了结构紧凑的同时，还有效降低了第三转子的转动能耗。本专利技术还巧妙利用杠杆原理，精准计算云台及摄像装置整体的安装重心，使得云台运转极为流畅，能耗更低，摄像装置的 控制更为精准。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术中第一固定台101与第一转动台102组合结构分解示意图；图3为本专利技术中第二固定台201与第二转动台202组合结构分解示意图；图4为本专利技术中第三固定台301与第三转动台302组合结构分解示意图；图5为本专利技术整体安装重心判断方法流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。参照图1—4所示的摄像装置内嵌式三轴云台系统，该系统包括：如图2所示的：第一固定台101，用以和云台支架或航空器本体固定连接。该第一固定台101套置在第一定子11的外面，第一固定台101的檐口与第一定子11的外沿固定连接，本专利技术所提供的第一固定台101的形状包括中空敞口圆柱、或中空敞口不规则柱体，优选形状与第一定子11的形状相匹配。因此，第一定子11本体的全部或部分处于第一固定台101内；在第一固定台101的内部还嵌入有第一动力驱动控制电路板1，该第一动 力驱动控制电路板1固定在第一固定台101内壁上，或固定在第一定子11上。第一转动台102，该第一转动台102套置在第一转子12的外面，第一转动台102的檐口与第一转子12的外沿固定连接，并实现与第一转子12同步转动。本专利技术所提供的第一转动台102的形状包括中空敞口圆柱、或中空敞口不规则柱体，优选形状与第一转子12的形状相匹配。因此，第一转子12本体的全部或部分处于第一转动台10本文档来自技高网...

【技术保护点】
摄像装置内嵌式三轴云台系统，其特征在于，该系统包括：第一固定台，套置于第一定子外，在其内部嵌入有第一动力驱动控制电路板；第一转动台，套置于第一转子外，所述第一转子通过第一空心转轴与所述第一定子转动连接，进而使所述第一转动台与所述第一固定台共同形成组合装配体；第二固定台，套置于第二定子外并通过第一空心连杆与所述第一转动台固定相连，在其内部嵌入有第二动力驱动控制电路板；第二转动台，套置于第二转子外，所述第二转子通过第二空心转轴与所述第二定子转动连接，进而使所述第二转动台与所述第二固定台共同形成组合装配体；第三固定台，套置于第三定子外并通过第二空心连杆与所述第二转动台固定相连，在其内部嵌入有第三动力驱动控制电路板；第三转动台，嵌入所述摄像装置内并套置于第三转子外，所述第三转子通过第三空心转轴与所述第三定子转动连接，进而使所述摄像装置、所述第三转动台、以及所述第三固定台共同形成组合装配体。

【技术特征摘要】
1.摄像装置内嵌式三轴云台系统，其特征在于，该系统包括：第一固定台，套置于第一定子外，在其内部嵌入有第一动力驱动控制电路板；第一转动台，套置于第一转子外，所述第一转子通过第一空心转轴与所述第一定子转动连接，进而使所述第一转动台与所述第一固定台共同形成组合装配体；第二固定台，套置于第二定子外并通过第一空心连杆与所述第一转动台固定相连，在其内部嵌入有第二动力驱动控制电路板；第二转动台，套置于第二转子外，所述第二转子通过第二空心转轴与所述第二定子转动连接，进而使所述第二转动台与所述第二固定台共同形成组合装配体；第三固定台，套置于第三定子外并通过第二空心连杆与所述第二转动台固定相连，在其内部嵌入有第三动力驱动控制电路板；第三转动台，嵌入所述摄像装置内并套置于第三转子外，所述第三转子通过第三空心转轴与所述第三定子转动连接，进而使所述摄像装置、所述第三转动台、以及所述第三固定台共同形成组合装配体。2.根据权利要求1所述的摄像装置内嵌式三轴云台系统，其特征在于：所述第一转动台、第二转动台、以及第三转动台三者分别处于三个彼此相互垂直的平面空间上，且上述三者均可在各自的平面空间上实现任意角度旋转。3.根据权利要求1所述的摄像装置内嵌式三轴云台系统，其特征在于：在所述第一动力驱动控制电路板、第二动力驱动控制电路板、以及第三动力 驱动控制电路板上均设置有进线端子与出线端子；一种通电电缆和通讯线缆穿过所述第一空心转轴与所述第一空心连杆，将所述第一动力驱动控制电路板与所述第二动力驱动控制电路板之间实现电连接与通讯连接；该通电电缆和通讯线缆还穿过所述第二空心转轴与所述第二空心连杆，将所述第二动力驱动控制电路板与所述第三动力驱动控制电路板之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹂辉，张牧涵，王秦阳，
申请(专利权)人：上海游族智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31