一種安裝于無人機的云臺控制系統的制作方法

一種安裝于無人機的云臺控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種安裝于無人機的云臺控制系統，包括云臺主控制器，所述的云臺主控制器通過第一CAN總線與無人機的飛行控制器連接，所述的云臺主控制器通過第二CAN總線與電機控制器連接，本實用新型實現了云臺主控制器與飛行控制器之間、以及云臺主控制器與電機控制器之間獨立的信息交互，加快了云臺控制系統的響應時間，提高了無人機的航拍效果。
【專利說明】
一種安裝于無人機的云臺控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及無人機領域，尤其是一種安裝于無人機的云臺控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，無人機類飛行設備開始進入人們的視野，逐漸深入人們的生活，改善著人們的生活。無人機飛行器的應用范圍越來越廣，例如在航拍、災害控制以及測量監控等專業領域都有著廣泛的應用。
[0003]目前，無人機航拍作為最為常見的一種機載應用，其中主要是利用機載云臺-攝像機系統對地面狀況進行拍攝的過程中，同時對無人機的航拍功能也提出了更高的要求，例如要求無人機能夠對地面或空中的指定目標進行目標識別和跟蹤拍攝。由于無人機的本身的移動與晃動、以及天氣等因素的影響，為了獲取固定拍攝角度、以及達到拍攝要求，進而需要不斷的調整云臺與無人機的相對位置以保證攝像頭的角度和位置參數。
[0004]與此同時，由于影響拍攝效果的各個因素變化速度非常快，因此需要進一步的提高無人機云臺控制系統的響應速率進而保證無人機的航拍效果。
[0005]有鑒于此，特提出本實用新型。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種安裝于無人機的云臺控制系統，利用云臺控制器與至少兩條CAN總線連接，提高了云臺控制系統信息交互的速率，保證了云臺控制器的航拍效果。
[0007]為了實現該目的，本實用新型采用如下技術方案:一種安裝于無人機的云臺控制系統，包括云臺主控制器，所述的云臺主控制器通過第一 CAN總線與無人機的飛行控制器連接，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與電機控制器連接。
[0008]進一步地，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與至少兩個電機控制器連接。
[0009]進一步地，所述的云臺主控制器也可通過第二至第N條CAN總線分別與電機控制器連接；
[0010]其中所述的電機控制器至少為兩個。
[0011]進一步地，所述的N彡3。
[0012]進一步地，所述的云臺主控制器通過第一備用CAN總線與飛行控制器連接；
[0013]其中，第一CAN總線與第一備用CAN總線并列設置。
[0014]進一步地，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與備用電機控制器連接；
[0015]其中，電機控制器和備用電機控制器與第二CAN總線并列連接。
[0016]或者，所述的云臺主控制器通過第二備用CAN總線與備用電機控制器連接；
[0017]其中，第二CAN總線與第二備用CAN總線并列設置。
[0018]進一步地，所述的云臺主控制器通過第二CAN總線與云臺控制系統內的角度信號傳感器連接；
[0019]其中，角度信號傳感器設置于與電機控制器相連的電機上，并采集電機轉動角度信號。
[0020]進一步地，所述的云臺主控制器通過第N+1條CAN總線與云臺控制系統內的角度信號傳感器連接。
[0021]采用上述技術方案后，本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果:
[0022]1、本實用新型中安裝于無人機的云臺控制系統中云臺主控制器通過第一 CAN總線與飛行控制器連接，提高了云臺主控制器與飛行控制器之間的響應時間。
[0023]2、本實用新型中安裝于無人機的云臺控制系統云臺主控制器通過第二 CAN總線與電機控制器連接，提高了云臺主控制器與電機控制器之間的實時響應能力。
[0024]3、本實用新型中安裝于無人機的云臺控制系統中實現了云臺控制系統的分層管理工作方式，提高了無人機的航拍效果。
【附圖說明】
[0025]圖1、本實用新型實施例中安裝于無人機的云臺控制系統的結構圖；
[0026]圖2、本實用新型另一實施例中安裝于無人機的云臺控制系統的結構圖；
[0027]圖3、本實用新型另一實施例中安裝于無人機的云臺控制系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0029]實施例一
[0030]如圖1所示，本實用新型一種安裝于無人機的云臺控制系統，包括云臺主控制器，所述的云臺主控制器通過第一 CAN總線與無人機的飛行控制器連接，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與電機控制器連接。
[0031 ] 其中，所述的CAN總線是Controller Area Network的縮寫，是ISO國際標準化的串行通信協議。所述的CAN總線能夠滿足以及控制器之間通信所用的不同數據類型及對不同等級的可靠性要求，使得控制器之間通信更加的便捷。
[0032]具體的，所述的云臺主控制器通過第一CAN總線與飛行控制器通信連接，實現了云臺主控制器和無人機飛行控制器之間的信息交互。
[0033]所述的無人機的云臺控制系統中的云臺主控制器上設置與第一CAN總線連接的第一CAN總線接口，通過第一CAN總線接口與第一CAN總線連接，實現云臺主控制器通過第一CAN總線與飛行控制器通信連接的功能。實現了云臺主控制器與飛行控制器之間的點對點的通信。本實施例中利用一條單獨的第一 CAN總線實現云臺控制器與飛行控制器的通信，節省了第一 CAN總線的節點數，提高了第一 CAN總線處理云臺控制器與飛行控制器之間的通信能力與通信質量，進一步加快了飛行控制器與云臺主控制器之間的響應時間。
[0034]進一步的，無人機的云臺控制系統的云臺主控制器上還設置有與第二CAN總線連接的第二CAN總線接口，通過第二CAN總線接口與第二CAN總線連接，實現云臺主控制器通過第二 CAN總線與電機控制器通信連接，并實現了云臺主控制器與電機控制器的信息交互。本實施例中利用一條單獨的第二 CAN總線實現云臺主控制器與電機控制器的通信，提高了云臺控制器對電機控制器控制的實時響應能力。
[0035]同時，本實施例中利用第一CAN總線和第二 CAN總線實現了飛行控制器對云臺主控制器和電機控制器實現了分層的管理，一方面提高了飛行控制器、云臺主控制器和電機控制器之間的響應時間，提高了無人機的航拍效果。另一方面，提高了所述云臺控制系統的控制功能的邏輯性，充分利用云臺控制系統中的飛行控制器、云臺主控制器和電機控制器，并提高了所述控制器之間的協調性。
[0036]進一步地，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與至少兩個電機控制器連接。
[0037]具體的，所述的第二CAN總線一端與云臺主控制器連接，另一端設置有多個連接節點，并分別與至少兩個電機控制器連接。
[0038]進一步地，所述的云臺主控制器也可通過第二至第N條CAN總線分別與電機控制器連接；
[0039]其中所述的電機控制器至少為兩個。
[0040]進一步地，所述的N彡3。
[0041]具體的，所述的云臺控制系統通過至少兩條CAN總線實現云臺主控制器與至少兩個電機控制器分別連接，即實現云臺控制器與電機控制器點對點的連接，加快了云臺主控制器與電機控制器之間的響應時間，保證了對電機控制器的實時控制，加快了云臺控制系統的控制速率，保證了無人機的航拍效果。
[0042]綜上所述，本實施例所述的安裝于無人機的云臺控制系統具有以下有益效果:
[0043]1、本實施例中安裝于無人機的云臺控制系統中云臺主控制器通過第一 CAN總線與飛行控制器連接，提高了云臺主控制器與飛行控制器之間的響應時間。
[0044]2、本實施例中安裝于無人機的云臺控制系統云臺主控制器通過第二 CAN總線與電機控制器連接，提高了云臺主控制器與電機控制器之間的實時響應能力。
[0045]3、本實施例中安裝于無人機的云臺控制系統中實現了云臺控制系統的分層管理工作方式，提高了云臺控制系統的工作效率。
[0046]實施例二
[0047]如圖2所示，本實施例中所述的云臺控制系統中所述的云臺主控制器通過第一備用CAN總線與飛行控制器連接；
[0048]其中，第一CAN總線與第一備用CAN總線并列設置。
[0049]具體的，所述的第一CAN總線和第一備用CAN總線并列設置，當飛行控制器檢測到第一 CAN總線出現故障后，則使用第一備用CAN總線實現云臺主控制器和飛行控制器之間的通信;能夠進一步的保證無人機的通信安全，
[0050]或者，當第一CAN總線處理的通信量超過了預設值，則使用第一CAN總線和第一備用CAN總線實現云臺主控制器和飛行控制器之間的通信;保證了云臺主控制器和飛行控制器之間的通信速率，提高了云臺主控制器和飛行控制器之間的響應速率，進而提高了云臺控制系統的控制效果和響應的實時性。
[0051]進一步地，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與備用電機控制器連接；
[0052]其中，電機控制器和備用電機控制器與第二CAN總線并列連接。其中所述的電機控制器和備用電機控制器一一對應，具體的為，控制X軸方向的電機控制器對應一個控制X軸方向的備用電機控制器。
[0053]或者，如圖3所示，所述的云臺主控制器通過第二備用CAN總線與備用電機控制器連接；
[0054]其中，第二CAN總線與第二備用CAN總線并列設置。
[0055]進一步地，所述的云臺主控制器通過第二CAN總線與云臺控制系統內的角度信號傳感器連接；
[0056]其中，角度信號傳感器設置于與電機控制器相連的電機上，并采集電機轉動角度信號。
[0057]進一步地，所述的云臺主控制器通過第N+1條CAN總線與云臺控制系統內的角度信號傳感器連接。
[0058]本實施例中，所述的角度信號傳感器采集電機控制器所控制的電機轉動角度信號，并將其傳送給云臺主控制器，實現對電機控制器的監控，完善本實施例中的云臺控制系統的功能。基于Ζ5Γ臺控制系統的控制響應速率的提尚進而提尚了無人機的航拍效果。
[0059]實施例三
[0060]本實施例中，所述的云臺主控制器、飛行控制器、電機控制器和角度信號傳感器內均設有CAN通信模塊，其中所述的CAN總線與CAN通信模塊連接，進而所述的CAN通信模塊實現了 CAN總線的通信。
[0061]并且，所述的云臺主控制器內設置有至少一個CAN通信模塊，保證了CAN總線的通信的穩定性。所述的CAN通信模塊與多個CAN總線接口對應;或者，所述的CAN通信模塊對應一個CAN總線接口。
[0062]上述實施例中的實施方案可以進一步組合或者替換，且實施例僅僅是對本實用新型的優選實施例進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中專業技術人員對本實用新型的技術方案做出的各種變化和改進，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:包括云臺主控制器，所述的云臺主控制器通過第一 CAN總線與無人機的飛行控制器連接，所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與電機控制器連接。2.根據權利要求1所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與至少兩個電機控制器連接。3.根據權利要求1所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器也可通過第二至第N條CAN總線分別與電機控制器連接； 其中所述的電機控制器至少為兩個。4.根據權利要求3所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的N多3。5.根據權利要求1所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器通過第一備用CAN總線與飛行控制器連接； 其中，第一CAN總線與第一備用CAN總線并列設置。6.根據權利要求1所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與備用電機控制器連接； 其中，電機控制器和備用電機控制器與第二CAN總線并列連接。7.根據權利要求1所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器通過第二備用CAN總線與備用電機控制器連接； 其中，第二CAN總線與第二備用CAN總線并列設置。8.根據權利要求1所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器通過第二 CAN總線與云臺控制系統內的角度信號傳感器連接； 其中，角度信號傳感器設置于與電機控制器相連的電機上，并采集電機轉動角度信號。9.根據權利要求3所述的一種安裝于無人機的云臺控制系統，其特征在于:所述的云臺主控制器通過第N+1條CAN總線與云臺控制系統內的角度信號傳感器連接。
【文檔編號】G05D3/20GK205656506SQ201620409132
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月6日 公開號201620409132.4, CN 201620409132, CN 205656506 U, CN 205656506U, CN-U-205656506, CN201620409132, CN201620409132.4, CN205656506 U, CN205656506U
【發明人】鄭衛鋒, 其他發明人請求不公開姓名
【申請人】北京臻迪機器人有限公司