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CN207292468U - 云台系统及无人机系统 - Google Patents

云台系统及无人机系统 Download PDF

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CN207292468U
CN207292468U CN201721062546.5U CN201721062546U CN207292468U CN 207292468 U CN207292468 U CN 207292468U CN 201721062546 U CN201721062546 U CN 201721062546U CN 207292468 U CN207292468 U CN 207292468U
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Abstract

本实用新型公开的云台系统包括云台及相机。云台包括转动电机。相机安装在云台上，转动电机能够驱动相机转动，相机包括镜座、设置在镜座内的光电转换组件、能够拆卸地安装在镜座上的光学组件、设置在镜座内并位于光电转换组件与光学组件之间的防尘组件、及与防尘组件连接的驱动组件，防尘组件遮挡光电转换组件并能够产生振动；当光学组件从镜座上拆卸下来后，转动电机能够驱动相机转动至预设位置，驱动组件用于振动防尘组件。云台系统只需要将光学组件从镜座上拆卸下来就能够对防尘组件进行除尘提升了相机的除尘效率。本实用新型还公开了一种无人机系统。

Description

云台系统及无人机系统
技术领域
本实用新型涉及飞行器领域，特别涉及一种云台系统及无人机系统。
背景技术
现有的云台系统包括云台及安装在云台上的相机，当用户需要对相机进行除尘时，用户需要将整个相机从云台上拆卸下来，然后再采用擦拭或吹风等方式对相机的光电转换组件进行除尘，导致相机的除尘效率较差，除尘效果较差，且容易损坏光电转换组件。
实用新型内容
本实用新型的实施方式提供了一种云台系统及无人机系统。
本实用新型实施方式的云台系统包括：
云台，所述云台包括转动电机；及
相机，所述相机安装在所述云台上，所述转动电机能够驱动所述相机转动，所述相机包括镜座、设置在所述镜座内的光电转换组件、能够拆卸地安装在所述镜座上的光学组件、设置在所述镜座内并位于所述光电转换组件与所述光学组件之间的防尘组件、及与所述防尘组件连接的驱动组件，所述防尘组件遮挡所述光电转换组件并能够产生振动；
当所述光学组件从所述镜座上拆卸下来后，所述转动电机能够驱动所述相机转动至预设位置，所述驱动组件用于振动所述防尘组件。
在某些实施方式中，所述预设位置包括所述相机的光轴与重力方向一致的位置。
在某些实施方式中，所述驱动组件使所述防尘组件振动的振动频率与超声波的频率一致以产生超声波。
在某些实施方式中，所述驱动组件使所述防尘组件以不同频率的超声波振动。
在某些实施方式中，所述驱动组件包括压电元件，所述压电元件设置在所述防尘组件上，所述压电元件被施加周期性的驱动电压时，所述压电元件产生振动并驱动所述防尘组件振动。
在某些实施方式中，所述防尘组件包括防尘滤镜及防尘玻璃中的任意一种。
在某些实施方式中，所述压电元件的数量为多个，多个所述压电元件均匀分布在所述防尘组件的同一侧；或，多个所述压电元件分别设置在所述防尘组件的相背两侧。
在某些实施方式中，所述云台系统还包括控制组件，所述控制组件与所述转动电机及所述驱动组件电连接，所述控制组件设置在所述云台上或设置在所述相机上并用于控制所述转动电机转动及用于控制所述驱动组件振动。
在某些实施方式中，所述云台系统还包括控制组件，所述控制组件的数量为两个，两个所述控制组件分别与所述转动电机及所述驱动组件电连接，两个所述控制组件分别设置在所述云台上及所述相机上以用于控制所述转动电机转动及用于控制所述驱动组件振动。
在某些实施方式中，所述云台系统还包括与所述控制组件通信的遥控器，所述遥控器用于控制所述控制组件。
本实用新型实施方式的无人机系统包括：无人机及上述任意一项实施方式所述的云台系统，所述云台系统安装在所述无人机上。
本实用新型实施方式的无人机系统及云台系统设置了防尘组件，以避免灰尘落到光电转换组件上而影响成像；而且本实用新型实施方式的无人机系统及云台系统只需要将光学组件从镜座上拆卸下来就能够利用驱动组件对防尘组件进行振动除尘，一方面提升了相机的除尘效率，另一方面振动除尘相对传统的擦拭或吹风方式除尘效果更好，而且除尘对象只针对防尘组件而避免直接与光电转换组件接触除尘，防止因除尘而损坏光电转换组件。
本实用新型的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：新增附图修改、说明书中的图示说明
图1是本实用新型某些实施方式的云台系统的立体结构示意图；
图2是本实用新型某些实施方式的云台系统的分解示意图；
图3是本实用新型某些实施方式的无人机系统的平面示意图；
图4是本实用新型某些实施方式的防尘组件的振动原理示意图；和
图5是本实用新型某些实施方式的云台系统的立体结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1及图2，本实用新型实施方式的云台系统100包括云台10及相机20。云台10包括转动电机12。相机20安装在云台10上，转动电机12能够驱动相机20转动。相机20包括镜座21、设置在镜座21内的光电转换组件22、能够拆卸地安装在镜座21上的光学组件23、设置在镜座21内并位于光电转换组件22与光学组件23之间的防尘组件24、及与防尘组件24连接的驱动组件30。防尘组件24遮挡光电转换组件22 并能够发生振动。当光学组件23从镜座21上拆卸下来后，转动电机12能够驱动相机 20转动至预设位置，驱动组件30用于振动防尘组件24。
光学组件23用于对被拍摄对象进行成像。光电转换组件22用于将光信号转换成电信号。防尘组件24遮挡光电转换组件22并能够阻碍灰尘进入到光电转换组件22内。转动电机12可以首先驱动相机20转动至预设位置，驱动组件30再振动防尘组件24；或者，转动电机12驱动相机20转动的同时驱动组件30振动防尘组件24。当驱动组件 30振动防尘组件24时，相机20所处的预设位置便于使粘附在防尘组件24上的灰尘从镜座21内部掉落到镜座21外部。
本实用新型实施方式的云台系统100设置了防尘组件24，以避免灰尘落到光电转换组件22上而影响成像；而且本实用新型实施方式的云台系统100只需要将光学组件23 从镜座21上拆卸下来就能够利用驱动组件30对防尘组件24进行振动除尘，一方面提升了相机20的除尘效率，另一方面振动除尘相对传统的擦拭或吹风方式除尘效果更好，而且除尘对象只针对防尘组件24而避免直接与光电转换组件22接触除尘，防止因除尘而损坏光电转换组件22。
请参阅图3，本实用新型实施方式还提供一种无人机系统1000，无人机系统1000包括无人机200和安装在无人机200上的云台系统100。
请参阅图1及图2，本实用新型实施方式的云台系统100包括云台10及相机20。
云台10包括转动电机12、偏航电机11、翻转电机13、第一支撑壁15、第二支撑壁16、连接臂17。偏航电机11与翻转电机13分别设置在连接臂17的相背两端上。第一支撑壁15与第二支撑壁16自翻转电机13的相背两侧延伸，第一支撑壁15与第二支撑壁16相对并共同形成用于安装相机20的收容空间18。第一支撑壁15包括与翻转电机13连接的第一连接端(图未示)及与第一连接端相背的第一自由端154。第二支撑壁 16包括与翻转电机13连接的第二连接端162及与第二连接端162相背的第二自由端 164。相机20安装在收容空间18内并与第一自由端154及第二自由端164能够转动地连接。转动电机12可以为安装在第一自由端154上的俯仰电机。转动电机12的定子固定在第一自由端154上并且转动电机12的动子与相机20连接，转动电机12的动子转动时，动子会带动相机20转动。
相机20包括镜座21、光电转换组件22、光学组件23、防尘组件24及驱动组件30。镜座21包括壳体212及安装在壳体212的端部的连接座213，壳体212上形成有收容槽 214，连接座213开设有与收容槽214连通的通孔216。镜座21安装在收容空间18内并与第一自由端154及第二自由端164能够转动地连接。光学组件23包括镜筒232及收容在镜筒232内的光学镜片234，镜筒232能够拆卸地安装在壳体212上并与通孔216 对应，光学组件23用于对被拍摄对象进行成像。光电转换组件22安装在收容槽214内并与通孔216对应，光电转换组件22包括影像传感器，光电转换组件22用于将光信号转换成电信号，例如，光电转换组件22可以是互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)或是电荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)。防尘组件24能够振动地安装在光电转换组件22上并遮挡光电转换组件22，防尘组件 24位于光电转换组件22与光学组件23之间并与通孔216对应。防尘组件24包括防尘滤镜及防尘玻璃中的任意一种。驱动组件30安装在收容槽214内并与防尘组件24连接。驱动组件30能够使防尘组件24振动的振动频率与超声波的频率一致以产生超声波。驱动组件30可以为振动电机、压电元件等能够产生振动的元件。
当光学组件23从镜座21上拆卸下来后，转动电机12能够驱动相机20转动至预设位置，驱动组件30用于振动防尘组件24。预设位置为便于粘附在防尘组件24上的灰尘从镜座21内部掉落到镜座21外部的位置。优选的，预设位置包括相机20的光轴与重力方向一致的位置。
本实用新型实施方式的无人机系统1000及云台系统100设置了防尘组件24，以避免灰尘落到光电转换组件22上而影响成像；而且本实用新型实施方式的无人机系统 1000及云台系统100只需要将光学组件23从镜座21上拆卸下来就能够利用驱动组件 30对防尘组件24进行振动除尘，一方面提升了相机20的除尘效率，另一方面振动除尘相对传统的擦拭或吹风方式除尘效果更好，而且除尘对象只针对防尘组件24而避免直接与光电转换组件22接触除尘，防止因除尘而损坏光电转换组件22。
本实用新型实施方式的无人机系统1000及云台系统100还具有以下有益效果：第一，预设位置为相机20的光轴与重力方向一致的位置，便于粘附在防尘组件24上的灰尘从镜座21内部掉落到镜座21外部而不是掉落在镜座21内部。
第二，防尘组件24在驱动组件30产生的超声波的驱动下振动具有较好的除尘效果。
在某些实施方式中，上述实施方式的驱动组件30能够使防尘组件24以不同频率的超声波振动。由于防尘组件24的振动频率不同，防尘组件24的除尘效率也不同，驱动组件30能够驱动防尘组件24以所需要的频率振动从而控制防尘组件24的除尘效率。
在某些实施方式中，上述实施方式的驱动组件30可为压电元件30，压电元件30 设置在防尘组件24上。压电元件30被施加周期性的驱动电压时，压电元件30产生振动并驱动防尘组件24振动，施加到压电元件30上的驱动电压的周期与压电元件30的振动周期一致。驱动电压可以为矩形脉冲电压或正弦交流电。优选的，施加到压电元件 30上的驱动电压使得压电元件30的振动频率与超声波的频率一致以产生超声波，此时，与压电元件30连接的防尘组件24在该超声波的驱动下振动。由于压电元件30的体积较小，便于将驱动组件30设置在镜座21内并且占用较少的收容槽214的体积；另一方面，便于控制施加到压电元件30上的电压周期从而控制压电元件30的振动。
请参阅图2，在某些实施方式中，上述实施方式的驱动电压能够使得压电元件30以不同的频率振动，也就是说，通过控制施加到压电元件30上的驱动电压的周期能够控制压电元件30以与该周期对应的频率振动，并使与压电元件30连接的防尘组件24 在压电元件30的带动下振动。在其他实施方式中，通过控制施加到压电元件30上的驱动电压的幅值能够控制压电元件30的振动的振幅。
请参阅图2，在某些实施方式中，上述实施方式的压电元件30的数量为多个，多个压电元件30均匀分布在防尘组件24的同一侧。具体地，本实施方式中，压电元件30 的数量为4个，均匀分布在防尘组件24同一侧的四个角落处。施加到多个压电元件30 上的周期性驱动电压的频率、幅值、及相位可以相同或不相同，驱动电压相同或不同会具有不同的振动效果。优选的，施加在多个压电元件30上的驱动电压的频率、幅值及相位一致，从而使压电元件30的振动频率及振幅一致，进而使防尘组件24上各个位置的振动保持一致，避免防尘组件24上的振动不一致而导致防尘组件24容易损坏。在其他实施方式中，防尘组件24的与压电元件30相背的一侧安装在位于光电转换组件22 上的弹性件25上，或者防尘组件24的与压电元件30相背的一侧安装在位于镜座21上的弹性件25上。弹性件25可用于支撑防尘组件24并允许防尘组件24发生振动。
请参阅图4，在其他实施方式中，上述实施方式的压电元件30的数量为多个，多个压电元件30分别设置在防尘组件24的相背两侧。优选的，设置在防尘组件24两侧的压电元件30关于防尘组件24对称设置，设置在防尘组件24对应两侧的压电元件30的驱动电压的周期及幅值一致并且相位相差180°，如此，位于防尘组件24两侧的压电元件30带动防尘组件24以相同的方向振动。
请再次参阅图2，在某些实施方式中，上述实施方式的云台系统100还包括控制组件40，控制组件40与转动电机12及驱动组件30电连接。控制组件40设置在相机20 上并用于控制转动电机12转动及用于控制驱动组件30振动。控制组件40可以首先控制转动电机12驱动相机20转动至预设位置，再控制驱动组件30振动防尘组件24；或者，控制组件40控制转动电机12驱动相机20转动的同时控制驱动组件30振动防尘组件24。在其他实施方式中，控制组件40还可以设置在云台10上。
在某些实施方式中，上述实施方式的控制组件40的数量可为两个，两个控制组件40分别与转动电机12及驱动组件30电连接，两个控制组件40分别设置在云台10上及相机20上，设置在云台10上的控制组件40用于控制转动电机12转动，设置在相机20 上的控制组件40用于控制驱动组件30振动。两个控制组件40可以通过导线直接电连接或可以通过无线通讯模块无线连接，例如通过蓝牙连接、热点连接等。
请参阅图5，在某些实施方式中，上述实施方式的云台系统100还包括与控制组件40通信的遥控器50，遥控器50用于控制控制组件40。遥控器50可以远程遥控控制组件40以使控制组件40控制转动电机12转动及控制驱动组件30振动。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种云台系统，其特征在于，包括：
云台，所述云台包括转动电机；及
相机，所述相机安装在所述云台上，所述转动电机能够驱动所述相机转动，所述相机包括镜座、设置在所述镜座内的光电转换组件、能够拆卸地安装在所述镜座上的光学组件、设置在所述镜座内并位于所述光电转换组件与所述光学组件之间的防尘组件、及与所述防尘组件连接的驱动组件，所述防尘组件遮挡所述光电转换组件并能够产生振动；
当所述光学组件从所述镜座上拆卸下来后，所述转动电机能够驱动所述相机转动至预设位置，所述驱动组件用于振动所述防尘组件。
2.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述预设位置包括所述相机的光轴与重力方向一致的位置。
3.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述驱动组件使所述防尘组件振动的振动频率与超声波的频率一致以产生超声波。
4.根据权利要求3所述的云台系统，其特征在于，所述驱动组件使所述防尘组件以不同频率的超声波振动。
5.根据权利要求3或4所述的云台系统，其特征在于，所述驱动组件包括压电元件，所述压电元件设置在所述防尘组件上，所述压电元件被施加周期性的驱动电压时，所述压电元件产生振动并驱动所述防尘组件振动。
6.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述防尘组件包括防尘滤镜及防尘玻璃中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的云台系统，其特征在于，所述压电元件的数量为多个，多个所述压电元件均匀分布在所述防尘组件的同一侧；或，多个所述压电元件分别设置在所述防尘组件的相背两侧。
8.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述云台系统还包括控制组件，所述控制组件与所述转动电机及所述驱动组件电连接，所述控制组件设置在所述云台上或设置在所述相机上并用于控制所述转动电机转动及用于控制所述驱动组件振动。
9.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述云台系统还包括控制组件，所述控制组件的数量为两个，两个所述控制组件分别与所述转动电机及所述驱动组件电连接，两个所述控制组件分别设置在所述云台上及所述相机上以用于控制所述转动电机转动及用于控制所述驱动组件振动。
10.根据权利要求8或9所述的云台系统，其特征在于，所述云台系统还包括与所述控制组件通信的遥控器，所述遥控器用于控制所述控制组件。
11.一种无人机系统，其特征在于，包括：
无人机；及
权利要求1-10任意一项所述的云台系统，所述云台系统安装在所述无人机上。
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