一种四旋翼航拍飞行器制造技术

本发明专利技术公开了一种四旋翼航拍飞行器，包括飞行器支架、摄像机云台、旋转轴、控制模块、驱动电机、螺旋桨、支撑架和舵机；飞行器支架是整个装置的基座；摄像机云台安置在支架上，摄像机云台可随旋转轴旋转，云台上可放置摄像机；控制模块安置在支架上，控制飞行器的姿态、实现图像的采集与传输以及与地面设备的通信；驱动电机安置在支架的下方，给整个装置提供动力；推进式螺旋桨设于驱动电机上，正向旋转可提供推力；支撑架安置在驱动电机的轴向上，可支撑整个飞行器；舵机用于带动旋转轴旋转进而实现云台的旋转；本发明专利技术可以用于拍摄物体内部、顶部或四周的图像，提高了摄像头的可视范围，减小了螺旋桨运动时的空气阻力，提高了电能利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种四旋翼航拍飞行器
本专利技术属于无人机
，更具体地，涉及一种四旋翼航拍飞行器。
技术介绍
当前无人机技术已经应用到各个领域，在军事上和民用上都有广泛的应用，比如说无人机巡航、无人机航拍、无人机探险等等。在日常生活中用的比较多的便是无人机航拍，而目前的航拍飞行器的结构都是螺旋桨在上面，摄像机在下面。这对于需要拍摄顶部的图像时，现有的航拍飞行器便难以实现了。且螺旋桨旋转时空气往下流动，此时飞行器的支架便会形成阻碍，降低了能量使用率。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术的目的在于提供一种新型四旋翼航拍飞行器，旨在解决现有技术中航拍飞行器难以采集到顶部的图像，以及减少螺旋桨旋转时空气的阻力。本专利技术提供了一种四旋翼航拍飞行器，包括飞行器支架、摄像机云台、旋转轴、控制模块、多个驱动电机、多个螺旋桨、支撑架和舵机；飞行器支架是整个四旋翼航拍飞行器的基座；飞行器支架中间挖空，用于放置旋转轴和摄像机云台；摄像机云台置于旋转轴上，用于放置摄像机；旋转轴固定在舵机的轴向上，由舵机控制实现360度的旋转；舵机由控模块控制，可实现在0～360度之间的任意角度旋转；驱动电机置于飞行器支架的下方，且各驱动电机之间的距离大于推进式螺旋桨的直径；推进式螺旋桨置于驱动电机上，正向旋转可提供推力；支撑架安置于驱动电机上，用于支撑整个四旋翼航拍飞行器；控制模块置于飞行器支架上，用于控制四旋翼航拍飞行器的姿态；控制模块包括传感器、控制器、摄像机控制器和驱动电机控制器；控制器根据传感器采集的数据计算得出控制量；驱动电机控制器根据控制量来控制驱动电机，由此控制四旋翼航拍飞行器的姿态；并将摄像头所采集的图像传输于地面通信设备，所述地面通信设备通过对所述控制模块发送指令来实现对所述航拍飞行器装置的控制。优选的，上述四旋翼航拍飞行器，其推进式螺旋桨设置在飞行器支架的下面；各驱动电机倒立式地安装在飞行器支架上；推进式螺旋桨位于飞行器支架的下方，安装在驱动电机的轴向上。优选的，上述四旋翼航拍飞行器，其摄像机云台随旋转轴旋转，实现向上和向下的拍摄。优选的，上述四旋翼航拍飞行器，其旋转轴由舵机控制实现360度的旋转，从而带动摄像机云台旋转。优选的，上述四旋翼航拍飞行器，其螺旋桨采用推进式螺旋桨。优选的，上述四旋翼航拍飞行器，其支撑架安装在驱动电机的轴向上。按照本专利技术设计的四旋翼航拍飞行器，能够取得如下的有益效果：本专利技术提供的四旋翼航拍飞行器，与现有的飞行器比较而言，对摄像机的位置进行了改进；现有的飞行器都是螺旋桨在上面，以方便飞行器的起飞和降落；若将摄像头设置朝上，螺旋桨将会干扰到摄像头的图像采集；本专利技术将摄像头设置于飞行器的上方，并将螺旋桨设置于飞行器的下方，通过设置支架的方式来克服起飞降落的问题，由此消除了螺旋桨旋转对摄像头的图像采集的干扰；另一方面，将螺旋桨设置朝下的方式还显著地解决了由于螺旋桨旋转时空气往下流动、飞行器的支架形成阻碍降低了能量使用率的技术问题。附图说明图1是本专利技术的实施例提供的四旋翼航拍飞行器的结构示意图；图2为实施例提供的四旋翼航拍飞行器的控制模块功能框图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：201-飞行器支架、202-摄像机云台、203-旋转轴、204-控制模块、205-驱动电机、206-推进式螺旋桨、207-支撑架、208-舵机。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例提供的四旋翼航拍飞行器，其结构如图1所示，包括飞行器支架201、摄像机云台202、旋转轴203、控制模块204、若干驱动电机205、推进式螺旋桨206、支撑架207和208舵机；飞行器支架201是整个四旋翼航拍飞行器的基座，实施例中采用碳纤材料，飞行器支架201中间挖空，用于放置旋转轴203和摄像机云台202；摄像机云台202置于旋转轴203上，云台用于固定摄像机；旋转轴203由驱动电机205带动旋转，可实现360度的旋转；驱动电机205设置在飞行器支架201的下方；在本实施例中，设置有4个驱动电机，与对应的四旋翼一一对应；驱动电机之间的距离大于推进式螺旋桨206的直径，以实现有效空间内螺旋桨所产生的力量的最大化；推进式螺旋桨206置于驱动电机205上，受驱动电机的驱动产生推进力进行飞行，正向旋转可提供推力，支撑架207置于两个驱动电机205的轴向上，当整个飞行器落于地面的时候，对飞行器装置形成两个平行的支撑系统进行支撑。控制模块204置于飞行器支架201上；推进式螺旋桨206安置在飞行器支架201的下面；驱动电机205倒立式安装在飞行器支架201上，使得驱动电机205的驱动轴向指向下方，即与摄像头拍摄方向相反的方向，而推进式螺旋桨206安装在驱动电机205的轴上，处于飞行器支架201的下方；摄像机云台202可绕旋转轴旋转，螺旋桨206为推进式螺旋桨，摄像机云台202可在旋转轴203上实现360°的旋转。实施例提供的这种四旋翼航拍飞行器可通过传感器获取飞行器当前的姿态，再通过闭环控制四个驱动电机使飞行器保持平衡状态；飞行器通过无线通信模块与地面设备通信，并将采集到的图像传回地面；地面设备通过遥控装置控制飞行器的飞行，使其飞到拟拍摄的区域，拍摄到飞行器上方及周围的照片。实施例提供的四旋翼航拍飞行器的控制模块功能框图如图2所示；控制模块204包括姿态传感器、控制器、摄像机控制器、以及电机驱动器；、控制器根据姿态传感器采集的数据计算得到控制量，电机驱动器根据该控制量控制驱动电机205，进而控制飞行器的姿态，摄像机控制器用于实现对摄像机的控制以及图像的传输，如摄像机的拍照或者录像动作。实施例提供的这种四旋翼航拍飞行器可以保持平衡的状态，通过24L01通信模块控制飞行器移动到拟拍摄的区域进行拍摄，具体过程如下：步骤1：飞行器在空中保持平衡状态；步骤2：控制飞行器移动到拟拍摄的区域；步骤3：旋转摄像机云台，使摄像头对准需要拍摄的区域，采集图像；步骤4：开启图像传输，将采集到的图像传输到地面，完成拍摄。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四旋翼航拍飞行器，其特征在于，包括飞行器支架(201)、摄像机云台(202)、旋转轴(203)、控制模块(204)、多个驱动电机(205)、多个螺旋桨(206)、支撑架(207)和舵机(208)；所述飞行器支架(201)为中空结构，中空部用于放置所述旋转轴(203)和摄像机云台(202)；所述摄像机云台(202)置于旋转轴(203)上；所述旋转轴(203)固定在舵机(208)的轴向上；所述舵机(208)在控制模块(204)的控制下实现0～360度任意角度旋转；驱动电机(205)置于飞行器支架(201)的下方，各驱动电机之间的距离大于螺旋桨(206)的直径；螺旋桨(206)与驱动电机一一对应，置于驱动电机(205)上；所述支撑架(207)置于驱动电机(205)的轴向上，用于支撑整个四旋翼航拍飞行器；所述控制模块(204)置于飞行器支架上(201)。

【技术特征摘要】
1.一种四旋翼航拍飞行器，其特征在于，包括飞行器支架(201)、摄像机云台(202)、旋转轴(203)、控制模块(204)、多个驱动电机(205)、多个螺旋桨(206)、支撑架(207)和舵机(208)；所述飞行器支架(201)为中空结构，中空部用于放置所述旋转轴(203)和摄像机云台(202)；所述摄像机云台(202)置于旋转轴(203)上；所述旋转轴(203)固定在舵机(208)的轴向上；所述舵机(208)在控制模块(204)的控制下实现0～360度任意角度旋转；驱动电机(205)置于飞行器支架(201)的下方，各驱动电机之间的距离大于螺旋桨(206)的直径；螺旋桨(206)与驱动电机一一对应，置于驱动电机(205)上；所述支撑架(207)置于驱动电机(205)的轴向上，用于支撑整个四旋翼航拍飞行器；所述控制模块(204)置于飞行器支架上(201)。2.如权利要求1所述的四旋翼航拍飞行器，其特征在于，所述控制模块(204)包括姿态传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，刘彬，朱桃，胡博，吴越，汪卿，任贵平，胡哲，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42