[发明专利]陀螺式动态自平衡云台

说明书

技术领域

本发明涉及摄影、照相和/或监测用的辅助装置，尤其涉及一种陀螺式动态自平衡两轴云台及陀螺式动态自平衡三轴云台，可应用于载人飞行器、运载体、汽车、轮船、机器人、电影拍摄、手持设备等领域。

背景技术

在摄影、照相和/或监测领域，搭载了摄像机或照相机的运载体(例如：飞行器、汽车、轮船、机器人、人体)在运行过程中，由于运载体本身存在高频震动和低频抖动，需要配置稳定自平衡云台用来搭载摄像机、照相机以实现稳定拍摄。稳定自平衡云台大多是通过电子设备检测摄像机或照相机的姿态变化，控制舵机反向补偿来实现摄像机或照相机的稳定。

现有技术中，大多数云台采用机械齿轮驱动来达到调整摄像机或照相机转动的目的。由于齿轮传动都存在滞后性，运载体在转弯、悬停、上升、下降或倾斜等各种姿态下，云台响应时间长，从而使摄像机或照相机很难及时调整角度，导致摄像机或照相机图像质量受到影响。同时，大多云台存在稳定性能不够，运载体发生姿势变化过程中相机晃动较为剧烈，不能消除由于低频晃动或机体倾斜造成的影响，因此也很难拍摄出高质量的图像，无法满足专业需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中云台存在稳定性能不够，影响拍摄设备的拍摄质量的缺陷，提供陀螺式动态自平衡云台，能够很好解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种陀螺式动态自平衡云台，包括机架组件、电机组件、拍摄设备以及控制组件；所述控制组件包括处理器和惯性传感器，所述惯性传感器检测所述拍摄设备的姿态信息，所述处理器根据所述姿态信息控制所述电机组件；所述电机组件直接驱动所述机架组件相对所述拍摄设备转动以调整所述拍摄设备的拍摄角度；还包括用于辅助所述机架组件的连杆构件，所述连杆构件与所述机架组件构成四杆机构，所述连杆构件随所述机架组件发生转动并支撑所述机架组件。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，作为优选，所述机架组件包括第一支架、第二支架以及第三支架，所述拍摄设备固定在所述第一支架上，所述第一支架与所述第二支架转动设置，所述第二支架与所述第三支架转动设置。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，作为优选，所述电机组件包括第一电机以及第二电机，所述第一电机直接驱动所述第一支架相对所述第二支架转动，所述第二电机直接驱动所述第二支架相对所述第三支架转动。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，作为优选，所述连杆构件的两自由端分别转动设置在所述第二支架的两开口端，所述连杆构件通过紧固件固定在第三支架上。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，具体的，所述连杆构件包括依次铰接连接的第一连杆、第二连杆以及第三连杆；所述第一连杆的自由端铰接设置在所述第二支架的一端部，所述第三连杆的自由端铰接设置在所述第二支架的另一端；所述第二连杆定位在所述第三支架上。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，具体的，还包括安装臂，所述安装臂的一端固定在所述第三支架上，另一端上开设有与所述紧固件相适配的定位孔，所述第二连杆通过紧固件固定在所述安装臂上。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，具体的，所述电机组件包括第四电机，所述第四电机直接驱动所述第二连杆相对所述第三支架转动。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，具体的，所述第一电机的定子固定在所述第一支架上，所述第一电机的转子与所述第二支架固定设置；所述第二电机的定子固定在所述第三支架上，所述第二电机的转子与所述第二支架固定设置。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，优选的，所述第一支架与所述拍摄设备的重心落在所述第一支架的旋转轴上；所述第一支架、所述第二支架与所述拍摄设备整体的重心落在所述第二支架的旋转轴上。

本发明提供一种陀螺式动态自平衡云台，优选的，所述机架组件还包括用于对外固定的连接架，所述电机组件还包括第三电机；所述第三电机直接驱动所述第三支架相对所述连接架转动。

本发明可达到以下有益效果：采用电机组件作为原动力直接云台的机架组件，耗能较小、节省电能；通过连杆构件与机架组件共同构成四杆构件，根据平行四边形原理，连杆构件会随机架组件转动并辅助支撑连杆构件，同时不会影响机架组件的转动轨迹；连杆构件在竖直方向上为机架组件的提供有效支撑，增大机架组件的载重量和刚度，当机架组件载重量较大时，有效其减小形变量；同时减轻机架组件的自身重量，减小电机的直径大小。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：