一种电力无人机巡检用搭载云台及无人机的制作方法

本发明涉及一种电力无人机巡检用搭载云台及无人机。

背景技术：

随着无人机技术的日益成熟，无人机在军用、警用及民用等领域得到了广泛的应用，比如用于测绘、安全监控、消防及军事侦察等，但在这些应用中免不了要在无人机上搭载各种机械设备，以获取特定类型的环境信息(例如遥感图像)，其中使用最多的是摄像设备。通常情况下，摄像设备通过云台安装在无人机上，云台直接与无人机固定连接。

无人机是利用自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，机上安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面人员通过遥测、遥信、遥视等设备，对无人机进行控制、操纵、对监测设备观测。无人机具有体积小、造价低、使用方便、环境干扰小等优点，在电力寻线、巡线、巡视等方面，无人机飞行巡检不仅速度快、质量高,更重要的是,它可以空中变换位置及悬停；提供不同角度的图像、视频等数据资料,能够及时发现设备隐患，在查找故障点方面，无人机巡检起到事半功倍的效果。

目前在电力领域，无人机搭载摄像机进行巡检时，只能固定在机身上一个视角监测，而不能全方位360旋转。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电力无人机巡检用搭载云台及无人机，所述的搭载云台可以实现摄像机360度旋转，进行全方位监测，用以解决现有的无人机搭载云台无法实现360度监测的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种电力无人机巡检用搭载云台，所述的搭载云台用于搭载摄像机，所述的搭载云台包括底座、云台框架、俯仰舵机、旋转舵机、旋转机构和摄像机安装框；

所述云台框架的主体结构为“工”字形，所述的云台框架通过旋转机构可旋转地安装在底座上，所述旋转舵机驱动连接旋转机构，所述旋转舵机通过旋转机构驱动云台框架在水平方向270度旋转；

所述摄像机安装框内用于放置摄像机，所述摄像机安装框可旋转地安装在“工”字形云台框架上，所述俯仰舵机驱动连接所述的摄像机安装框，俯仰舵机驱动摄像机安装框绕云台框架的轴向360度旋转。

进一步地，根据本发明所述的电力无人机巡检用搭载云台，所述的旋转机构包括旋转齿轮、主轴齿轮和旋转主轴，所述旋转主轴的一端与主轴齿轮的齿轮轴连接，所述旋转主轴的另一端连接云台框架，所述云台框架的底部侧边框通过旋转主轴可旋转的安装在底座上，所述主轴齿轮安装在底座上，所述旋转齿轮安装在云台框架上，所述主轴齿轮和旋转齿轮相齿合，通过旋转舵机驱动旋转齿轮与主轴齿轮咬合旋转，带动云台框架绕旋转主轴旋转。

进一步地，根据本发明所述的电力无人机巡检用搭载云台，所述摄像机安装框通过俯仰固定螺丝可旋转的安装在云台框架上。

进一步地，根据本发明所述的电力无人机巡检用搭载云台，所述的搭载云台包括减震器，所述减震器设置于云台框架上，用于给搭载云台减震。

进一步地，根据本发明所述的电力无人机巡检用搭载云台，所述的搭载云台用于搭载goprohero3摄像机。

进一步地，根据本发明所述的电力无人机巡检用搭载云台，所述搭载云台的材料用2mm层板制作。采用2mm层板，板材不脆、有韧性，撞击时可以吸收冲击力量，同时云台比较轻，易加工，易组装。

进一步地，根据本发明所述的电力无人机巡检用搭载云台，所述的旋转主轴与云台框架之间，以及俯仰固定螺丝与摄像机安装框之间均安装有轴承。旋转部位加装轴承，提高旋转精度，增加顺滑度。

本发明还提供了一种电力巡检用无人机，所述的无人机包括机身，所述机身上安装有搭载云台，所述的巡检云台采用如权利要求1所述的搭载云台。

本发明达到的有益效果：本发明的云台质量最轻便，能使无人机飞行器用最少的功率携带云台起飞；

本发明结构结实，转动过程中云台不扭动、不变形，保证拍摄画面，在非正常冲击、撞击情况下，能够保护拍摄设备的完好正常；

本发明动作精细，云台动作细腻、柔和，动作对拍摄画质影响最小；

本发明便于安装，云台与无人机安装便捷，搭载方便。

附图说明

图1是本发明云台的俯视图；

图2是本发明云台的侧视图。

图中，1为俯仰舵机，2为云台框架，3为旋转舵机，4为旋转齿轮，5为旋转主轴，6为主轴齿轮，7为底座，8为摄像机保护壳，9为俯仰固定螺丝。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明的电力无人机巡检用搭载云台用于搭载摄像机，包括底座、云台框架、俯仰舵机、旋转舵机、旋转机构和摄像机安装框。

云台框架的主体结构为“工”字形，所述的云台框架通过旋转机构可旋转地安装在底座上，所述旋转舵机驱动连接旋转机构，所述旋转舵机通过旋转机构驱动云台框架在水平方向270度旋转。“工”字结构，最大限度的减少了重量，而受力往下时，“工”字结构承受的力转移在两个平面上，所以可以承受摄像机的重量与数倍的摄像机带来的冲击力量。

所述摄像机安装框内用于放置goprohero3摄像机，所述摄像机安装框通过俯仰固定螺丝可旋转的安装在云台框架上，所述俯仰舵机驱动连接所述的摄像机安装框，俯仰舵机驱动摄像机安装框绕云台框架的轴向360度旋转。

所述的旋转机构包括旋转齿轮、主轴齿轮和旋转主轴，所述旋转主轴的一端与主轴齿轮的齿轮轴连接，所述旋转主轴的另一端连接云台框架，所述云台框架的底部侧边框通过旋转主轴可旋转的安装在底座上，所述主轴齿轮安装在底座上，所述旋转齿轮安装在云台框架上，所述主轴齿轮和旋转齿轮相齿合，通过旋转舵机驱动旋转齿轮与主轴齿轮咬合旋转，带动云台框架绕旋转主轴旋转。

本发明的旋转主轴与旋转舵机分开，旋转主轴与旋转舵机可以配合紧密，没有虚位；且受冲击时，云台所有重量都施加在旋转主轴上，保护旋转舵机。

旋转齿轮和主轴齿轮选用1模齿轮，50：25的齿数，可以使转动角度放大2倍，用大角度舵机就可满足360度旋转。

无人机云台材料用2mm层板制作，从而保证云台能尽可能轻，易加工，易组装，只需502胶水就可粘住，云台不脆、有韧性，撞击时可以吸收冲击力量。

本发明在工作时，由旋转舵机带动云台框架绕旋转主轴360度旋转，俯仰舵机带动摄像机安装框绕俯仰固定螺丝旋转，从而使云台带动摄像机可以360度全方位拍摄。

本发明具有以下特点：

1，轻便性，整个云台含gopro重量123克，是目前世面上最轻的gopro全方位云台；无人机携带非常轻松，一般只占到起飞重量的5％以内。

2，结构牢固性：转轴处有三颗轴承，保证了旋转部位的耐磨性；整体框架用钳形臂，工字梁加强结构，受力均匀，整体很有韧性不会折断；受冲击时力都加在主轴处，且有摄像机保护壳，所以不会对摄像机和操控回路造成损伤。

3，动作精确度：选用模数是1的齿轮，转轴处都有轴承。所以转动细腻，没有卡涩现象，且虚位很小。

4，便捷性：拆装gopro读取视频数据时，只要一个螺丝，即可完成拆卸；保护壳侧面预留窗口，方便读取数据。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种电力无人机巡检用搭载云台及无人机，包括底座、云台框架、俯仰舵机、旋转舵机、旋转机构和摄像机安装框；所述云台框架的主体结构为“工”字形，所述的云台框架通过旋转机构可旋转地安装在底座上，所述旋转舵机驱动连接旋转机构，所述旋转舵机通过旋转机构驱动云台框架在水平方向270度旋转；所述摄像机安装框内用于放置摄像机，所述摄像机安装框可旋转地安装在“工”字形云台框架上，所述俯仰舵机驱动连接所述的摄像机安装框，俯仰舵机驱动摄像机安装框绕云台框架的轴向360度旋转。本发明可以实现摄像机360度旋转，进行全方位监测，解决现有的无人机搭载云台无法实现360度监测的问题。

技术研发人员：张义莲;袁思远;周笛青;王霄峰
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：2017.10.18
技术公布日：2018.03.30