遙感測繪無人機用三軸云臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及小型遙感測繪無人機技術，尤其是一種遙感測繪無人機用三軸云臺O
【背景技術】
[0002]遙感測繪無人機為資源調查、環境監測等提供了有力的手段，被廣泛用于土地利用動態監測、礦產資源勘探、地質環境與災害勘察、地籍測量、地圖更新等領域。隨著國土資源調查和管理的不斷深化和應用的不斷擴展，對遙感測繪影像數據的需求日趨顯著。
[0003]利用測繪無人機進行航拍是近年來新興的技術，但是在航拍過程中比較難解決的問題即為飛行姿態不穩定造成航拍不精確以及飛行的無人機振動對航拍效果的影響。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種遙感測繪無人機用三軸云臺，用于克服現有技術中的缺陷，實現了在旋偏方向、橫滾方向和俯仰方向三個方向上的實時姿態糾偏，可及時進行拍攝姿態糾偏，減小測繪無人機在遙感測繪、航拍等領域中的應用誤差，提高在測繪、航拍中的使用精度并拓展測繪無人機的應用領域，進而完善測繪無人機航拍功能。
[0005]本實用新型提供一種無人機用三軸云臺，包括:
[0006]一級糾偏裝置，包括水平軸連接座、水平軸、水平軸傳動裝置、水平軸電機；所述水平軸一端與鏡頭固定連接，另一端通過水平軸傳動裝置與所述水平軸電機傳動連接；所述水平軸電機設置在所述水平軸連接座上，所述水平軸與所述水平軸連接座鉸接；
[0007]二級糾偏裝置，包括垂直軸連接座、垂直軸、垂直軸傳動裝置、垂直軸電機；所述垂直軸一端與所述水平軸連接座固定連接，另一端通過垂直軸傳動裝置與所述垂直軸電機傳動連接；所述垂直軸電機設置在所述垂直軸連接座上，所述垂直軸與所述垂直軸連接座鉸接；
[0008]三級糾偏裝置，包括豎直軸連接座、豎直軸、豎直軸傳動裝置、豎直軸電機；所述豎直軸一端與所述垂直軸連接座固定連接，另一端通過豎直軸傳動裝置與所述豎直軸電機傳動連接；所述豎直軸電機設置在所述豎直軸連接座上，所述豎直軸與所述豎直軸連接座鉸接;
[0009]控制系統，包括一級糾偏控制裝置、二級糾偏控制裝置和三級糾偏控制裝置；其中:
[0010]所述一級糾偏控制裝置包括水平舵機和與所述水平舵機輸出端連接的水平驅動器；所述水平驅動器的輸出端與所述水平軸電機連接；
[0011]所述二級糾偏控制裝置包括垂直舵機和與所述垂直舵機輸出端連接的垂直驅動器；所述垂直驅動器的輸出端與所述垂直軸電機連接；
[0012]所述三級糾偏控制裝置包括豎直舵機和與所述豎直舵機輸出端連接的豎直驅動器；所述豎直驅動器的輸出端與所述豎直軸電機連接。
[0013]其中:
[0014]所述一級糾偏控制裝置還包括水平光耦隔離電路，所述水平光耦隔離電路連接在所述水平舵機與所述水平驅動器之間；
[0015]所述二級糾偏控制裝置還包括垂直光耦隔離電路，所述垂直光耦隔離電路連接在所述垂直舵機與所述垂直驅動器之間；
[0016]所述三級糾偏控制裝置還包括豎直光耦隔離電路，所述豎直光耦隔離電路連接在所述豎直舵機與所述豎直驅動器之間。
[0017]進一步地:
[0018]所述水平光耦隔離電路、垂直光耦隔離電路、豎直光耦隔離電路均為一光耦。
[0019]更進一步地:
[0020]所述水平光耦隔離電路的其中一個輸出管腳上、垂直光耦隔離電路的其中一個輸出管腳上、豎直光耦隔離電路的其中一個輸出管腳上均串聯有一個電阻。
[0021]特別是:
[0022]所述水平光耦隔離電路、垂直光耦隔離電路和所述豎直光耦隔離電路集成在一起；
[0023]所述水平驅動器、垂直驅動器和所述豎直驅動器集成在一起。
[0024]其中:
[0025]所述鏡頭設置在一筒狀殼體中，所述鏡頭與筒狀殼體之間填充有緩沖材料。
[0026]進一步地:
[0027]所述水平軸連接座橫截面呈方框形，所述筒狀殼體設置在所述水平軸連接座內，且所述筒狀殼體與所述水平軸連接座之間具有間隙，所述水平軸與所述筒狀殼體固定連接。
[0028]更進一步地:
[0029]所述水平軸傳動裝置、垂直軸傳動裝置和豎直軸傳動裝置為齒輪傳動裝置、連桿傳動裝置或帶傳動裝置。
[0030]本實用新型提供的遙感測繪無人機用三軸云臺，針對測繪無人機在實際應用中遇到的問題，分別通過一級糾偏控制裝置控制一級糾偏裝置實現在俯仰方向上的實時姿態糾偏，通過二級糾偏控制裝置控制二級糾偏裝置實現在橫滾方向的實時姿態糾偏，通過三級糾偏控制裝置控制三級糾偏裝置實現在旋偏方向的實時姿態糾偏，設計成熟的航拍系統可及時進行拍攝姿態糾偏，進一步減小測繪無人機在遙感測繪、航拍等領域中的應用誤差，提高在測繪、航拍中的使用精度并拓展測繪無人機的應用領域，進而完善測繪無人機航拍功會K。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺中鏡頭及一級糾偏裝置的橫截面結構示意圖；
[0032]圖2為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺的參考狀態示意圖 ，
[0033]圖3為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺的參考狀態示意圖-* *
[0034]圖4為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺的一級糾偏控制裝置的原理圖；
[0035]圖5為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺的二級糾偏控制裝置的原理圖；
[0036]圖6為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺的三級糾偏控制裝置的原理圖；
[0037]圖7為本實用新型實施例提供的遙感測繪無人機用三軸云臺的控制系統的部分原理圖。
【具體實施方式】
[0038]如圖1-6所示，本實用新型實施例提供一種遙感測繪無人機用三軸云臺，該三軸云臺包括一級糾偏裝置、二級糾偏裝置、三級糾偏裝置、控制系統，其中:
[0039]如圖1所示，一級糾偏裝置，包括水平軸連接座11、水平軸12、水平軸傳動裝置13、水平軸電機14 ;水平軸12 —端與鏡頭10固定連接，水平軸12另一端通過水平軸傳動裝置13與水平軸電機14傳動連接；水平軸電機14設置在水平軸連接座11上，水平軸12與水平軸連接座11鉸接；
[0040]如圖2所示，二級糾偏裝置，包括垂直軸連接座21、垂直軸22、垂直軸傳動裝置23、垂直軸電機24 ;垂直軸22 —端與水平軸連接座11固定連接，垂直軸22另一端通過垂直軸傳動裝置23與垂直軸電機24傳動連接；垂直軸電機24設置在垂直軸連接座21上，垂直軸22與垂直軸連接座21鉸接；
[0041]如圖3所示，三級糾偏裝置，包括豎直軸連接座31、豎直軸32、豎直軸傳動裝置33、豎直軸電機34 ;豎直軸32 —端與垂直軸連接座21固定連接，豎直軸32另一端通過豎直軸傳動裝置33與豎直軸電機34傳動連接；豎直軸電機34設置在豎直軸連接座31上，豎直軸32與豎直軸連接座31鉸接；
[0042]如圖4-6所示，控制系統，包括一級糾偏控制裝置、二級糾偏控制裝置和三級糾偏控制裝置；其中:
[0043]一級糾偏控制裝置包括水平舵機15和與水平舵機15輸出端連接的水平驅動器16 ;水平驅動器16的輸出端與水平軸電機14連接；
[0044]二級糾偏控制裝置包括垂直舵機25和與垂直舵機25輸出端連接的垂直驅動器26 ;垂直驅動器26的輸出端與垂直軸電機24連接；
[0045]三級糾偏控制裝置包括豎直舵機35和與豎直舵機35輸出端連接的豎直驅動器36 ;豎直驅動器36的輸出端與豎直軸電機34連接。
[0046]本實施例提供的無人機用三軸云臺，水平舵機15接收來自駕駛室自駕系統的PWM控制信號，控制信號由接收機的通道進入信號調制芯片，獲得直流偏置電壓，它內部有一個基準電路，產生周期為T(例如是20ms)，寬度為B(例如是1.5ms)的基準信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最后，電壓差的正負輸出到水平驅動器16 (電機驅動芯片)，控制決定水平軸電機14的正反轉，水平軸電極14通過水平傳動裝置13帶動水平軸12轉動，進而帶動鏡頭10隨水平軸12轉動，從而實現俯仰方向糾偏；當水平軸電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為O，水平軸電機14停止轉動；垂直舵機25控制鏡頭10實現橫滾方向的糾偏以及豎直舵機35控制鏡頭10實現旋偏方向的糾偏原理同上；在二級糾偏過程中一級糾偏裝置隨鏡頭10 —起繞垂直軸轉動，在三級糾偏過程中，一級糾偏裝置和二級糾偏裝置隨鏡頭一起繞豎直軸轉動。
[0047]針對測繪無人機在實際應用中遇到的問題，三軸云臺實現了在旋偏方向、橫滾方向和俯仰方向三個方向上的實時姿態糾偏，設計成熟的航拍系統可及時進行拍攝姿態糾偏，進一步減小測繪