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一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器

摘要

本发明公开了一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器,其手持部包括手持部壳体、竖向减震机构、与手持部壳体固定连接的电路板、沿竖向布设的避空布线槽、线材、止动部;所述竖向减震机构包括相对运动的第一端和第二端、与竖向减震机构第一端固定连接的条形杆,所述止动部包括相配合的卡部和扣部,用于锁定条形杆与手持部的相对位置;所述避空布线槽位于电路板和条形杆之间,所述线材一端固设在电路板、另一端贯穿避空布线槽并固设在条形杆靠近电路板的一侧。本发明公开的一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器,能够方便使用者收纳,线材不易缠绕、走线距离短、不与其他部件产生摩擦。

著录项

  • 公开/公告号CN113124304A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 桂林智神信息技术股份有限公司;

    申请/专利号CN202110348712.2

  • 发明设计人 苏晓;唐昌辉;陈康宁;徐紫阳;

    申请日2021-03-31

  • 分类号F16M13/04(20060101);F16M11/04(20060101);F16F15/06(20060101);

  • 代理机构45132 广西曙光知识产权代理有限公司;

  • 代理人王浩楠

  • 地址 541004 广西壮族自治区桂林市七星区铁山工业园黄桐路9号

  • 入库时间 2023-06-19 11:52:33

说明书

技术领域

本发明涉及手持稳定器设备领域,尤其涉及一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器。

背景技术

在摄影辅助设备领域,手持稳定器是目前拍摄稳定性较高的辅助设备,随着手持稳定器应用领域的不断扩大,对其应用方面的相关要求也逐渐增多;例如:手持稳定器在竖直方向的减震,即能够解决使用者在行走过程中,步伐带来的竖直方向的振动;或手持部的更换或加长,一方面能够通过更换手持部解决电池续航低的问题,另一方面适用于高点拍摄的场景,适用性更广。

现有技术中,已有一些竖向减震的手持稳定器,例如中国专利CN109812682A、CN110067913A均公开了一种用于手持稳定器的竖向减震装置,虽然上述现有技术能够解决使用者步伐带来的竖直方向的振动,但上述装置中在非使用状态时,架设在减震装置上的负载(拍摄设备或云台等)在重力或外力的作用下,能够使竖向减震装置的第一端和第二端发生不必要的运动,不方便使用者收纳,此外,上述现有技术中仅在手持稳定器的基础上增加了一套减震装置,因此减震装置不涉及供电、信号控制等布线问题;在更换手持部的技术方面,中国专利CN207765503U公开的手柄电池、手柄电池套装、以及手持云台,其手柄电池,可以与云台可拆卸连接,从而在没有电时可以将其拆下以后送去充电,并使用备用的手柄电池继续进行拍摄,该现有技术虽然解决了手持稳定器续航能力低的问题,但其只能针对相配套的机头和手柄进行装配和拆卸,通用性较差,该现有技术的手持部不带有减震功能,布线比较容易,线材不会运动。

在上述竖向减震装置的公开内容中,也有一些关于手持部拆卸的具体结构,上述竖向减震包括通过弹性件连接的、且相对运动的第一端和第二端,其中一端主要通过1/4螺钉或一体成型的方式连接云台或拍摄装置、另一端与握持部固定连接,该现有技术一方面由于第四轴与机构或稳定器的刚性连接,存在竖向减震相对运动第一端与第二端产生的振动对机头的影响,另一方面上述竖向减震机构与机头或稳定器的连接结构不方便拆装。

发明内容

针对上述问题,本发明提供一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器,旨在解决现有的竖向减震机构在非使用状态下,第一端和第二端存在相对运动,竖向减震机构不易布线,与负载的可拆卸结构通用性较差、拆装不方便等问题。

本发明采取以下技术方案实现上述目的:

一种带竖向减震机构的稳定器手持部,所述手持部包括手持部壳体、竖向减震机构、与手持部壳体固定连接的电路板、沿竖向布设的避空布线槽、线材以及止动部;所述竖向减震机构包括相对运动的第一端和第二端、与竖向减震机构第一端固定连接的条形杆,所述竖向减震机构第二端与手持部壳体固定连接;所述止动部包括相配合的卡部和扣部,用于锁定条形杆与手持部的相对位置;所述避空布线槽位于电路板和条形杆之间,所述线材一端固设在电路板、另一端贯穿避空布线槽并固设在条形杆靠近电路板的一侧。

本技术方案中,在竖向减震机构的第一端和第二端相连接的部件上增设止动部,在收纳或不使用情况下,通过止动部固定减震机构的第一端和第二端,从而实现第一端和第二端的相对静止,能够方便使用者收纳;本技术方案中的线材包括电源线和/或信号线,利用线材可弯折的特性,将其两端分别固定在电路板和条形杆靠近电路板的侧壁上,并在条形杆和电路板之间加设了避空布线槽,计算出条形杆最大行程位置经过避空布线槽至电路板的距离,预留线材长度,在竖向减震机构工作状态下(条形杆相对手持部运动状态下)使线材在避空布线槽的约束下运动,线材不易缠绕、走线距离短、不与其他部件产生摩擦。

进一步的技术方案为,所述手持部壳体内部设有容纳条形杆滑动的空腔;所述扣部包括锁扣,所述卡部为与锁扣配合的凸台;所述锁扣位于手持部,所述凸台位于条形杆;当条形杆滑动至空腔预设位置时,所述锁扣扣在凸台上。

本技术方案中,由于竖向减震机构中包括弹性件,当条形杆滑动至空腔预设位置时,弹性件处于回弹状态,在弹性件回弹力的作用下,条形杆有向上运动的趋势,止动部的锁扣又扣在凸台的上端,故条形杆受到了竖向向上和向下的限制,使条形杆与手持部保持相对静止。

进一步的技术方案为,所述空腔底端设有弹性垫块,当锁扣与凸台配合时,所述弹性垫块与条形杆的底端过盈配合。

本技术方案增设了弹性垫块,当止动部处于锁定状态时,条形杆与弹性垫块过盈配合,条形杆相对手持部不存在运动间隙,能够进一步的提高锁定状态的稳定性。

进一步的技术方案为,所述扣部还包括连杆和销轴,所述锁扣和销轴分别位于连杆的两端,所述锁扣通过销轴与手持部可枢转的连接。

本技术方案中,当滑动条形杆至卡部与扣部相配合的位置时,通过操作连杆沿销轴翻转,能够实现卡部与扣部的配合,即锁扣扣合在凸台上,实现锁定;再通过反向翻转连杆,锁扣脱离凸台,实现解锁。

进一步的技术方案为,所述止动部还包括止动弹性件,所述止动弹性件的弹力用于带动锁扣沿销轴向凸台方向翻转。本技术方案中,当滑动条形杆至卡部与扣部相配合的位置时,在止动弹性件的作用下,连杆自动沿销轴翻转,能够实现自动锁定;再通过外力反向翻转连杆,实现解锁。

进一步的技术方案为,所述止动部还包括与连杆配合的拨杆,所述拨杆与手持部壳体滑动连接、且至少部分位于手持部的外侧。本技术方案增设了与扣部连动的拨杆,能够方便使用者操作扣部实现解锁。

进一步的技术方案为,所述连杆的侧壁设有与拨杆配合的斜槽,所述斜槽的两端分别设有与拨杆配合的第一止动卡槽和第二止动卡槽。

本技术方案中,初始时刻为解锁状态,下压条形杆至卡部与扣部配合的位置,在止动弹性件弹力作用下,锁扣扣在凸台上,此时拨杆与第一止动卡槽配合,该第一制动卡槽能够防止锁扣轻易的脱离凸台,提高止动部的稳定性;当需要解锁时,操作拨杆沿斜槽滑动至第二止动卡槽,同时带动连杆向止动弹性件弹力的反方向运动,即锁扣脱离凸台,该第二止动卡槽能够限制连杆在无外力的作用下始终处于解锁状态,不影响条形杆的竖向运动。

进一步的技术方案为,所述条形杆靠近电路板的一侧设有走线槽和第一压线块,所述电路板设有第二压线块。

本技术方案,由于第一压线块和第二压线块在线材的周向上具有一定的长度,能够在两端对线材进行限制,线材只能按照两端位置在避空走线槽内移动。

进一步的技术方案为,所述避空布线槽与线材的宽度适配。本技术方案能够进一步限制线材在避空走线槽内移动。

进一步的技术方案为,所述竖向减震机构还包括力传递机构、力产生机构;其中,所述力传递机构包括中轴、与条形杆传动连接的转动轮,所述中轴与手持部壳体转动连接,所述中轴与转动轮传动连接,所述条形杆与手持部壳体在竖直方向上滑动连接;所述力产生机构包括卷簧、卷簧壳体,所述卷簧壳体与中轴转动连接,所述卷簧的内端与中轴固定连接、外端与卷簧壳体固定连接;所述卷簧壳体与手持部壳体固定连接。

本技术方案中,竖向减震机构的弹性件采用卷簧,由于卷簧在使用过程中的力矩变化较小,因此,在竖向产生震动时,卷簧施加给转动轮支撑载荷的力大致恒定;具体的减震过程为:初始时刻,载荷安装至竖向减震机构的第一端上,其重力带动条形杆向下运动,从而带动转动轮和中轴转动,即压缩卷簧(卷簧的圈数增加),卷簧的回弹力支撑载荷;当受到竖向往复震动时(即竖向减震机构的第二端产生竖向力时),通过力传递机构和力产生机构将竖向的运动转换为中轴带动转动轮沿条形杆平稳地转动,而不带动竖向减震机构的第一端(即载荷)在竖直方向上运动,因此,在竖向震动过程中,载荷在竖直方向上始终处于平衡状态;从外,还可以采用下述技术方案中的竖向减震机构及现有技术中的弹簧、渐开线轮、渐开线配合的竖向减震机构。

进一步的技术方案为,所述竖向减震机构还包括力传递机构、力产生机构;其中,所述力传递机构包括中轴、与条形杆传动连接的转动轮,所述中轴与手持部壳体固定连接,所述中轴与转动轮转动连接;所述条形杆与手持部壳体在竖直方向上滑动连接;所述力产生机构包括卷簧、卷簧壳体,所述卷簧壳体套设于中轴的外部、且与转动轮固定连接;所述卷簧的内端与中轴固定连接、外端与卷簧壳体固定连接。

本技术方案中,弹性件同样采用力矩变化较小的卷簧,在振动过程中,卷簧施加给转动轮支撑载荷的力大致恒定;具体的减震过程为:初始时刻,载荷安装至竖向减震机构的第一端,其重力带动条形杆向下运动,从而带动转动轮和卷簧壳体转动,即压缩卷簧(卷簧的圈数增加),卷簧的回弹力支撑载荷;当受到竖向往复震动时(即竖向减震机构的第二端产生竖向力时),通过力传递机构和力产生机构将竖向的运动转换为卷簧壳体带动转动轮沿条形杆平稳地转动,而不带动竖向减震机构的第一端(即载荷)在竖直方向上运动,因此,在竖向震动过程中,负载在竖直方向上始终处于平衡状态。

进一步的技术方案为,所述中轴固定连接有同轴的棘轮,所述手持部设有与棘轮配合棘爪。本技术方案通过棘轮和棘爪的配合实现中轴与手持部的相对固定,此外还能通过调节棘轮转动从而带动卷簧收紧或放松,即能够调节初始时刻条形杆与转动轮相配合的位置,值得注意的是,由于竖向的运动包括向上和向下两个方向,因此在初始时刻(即安装负载后),可通过棘轮将转动轮调节至与条形杆大致中间的位置配合,能够更好的实现竖向减震机构对竖向向上和向下两个方向的减震。

进一步的技术方案为,所述棘轮的侧壁设有与其同轴的螺纹凸起;所述竖向减震机构还包括与所述螺纹凸起配合的限位螺母、与手持部固定连接的盖板;所述盖板设有限位螺母导向槽,所述限位螺母的外环与限位螺母导向槽的内环设有相配合的限位结构。

本技术方案中,限位螺母与限位螺母导向槽的限位结构,能够限制限位螺母在导向槽中沿其轴向的运动,而不产生转动;又由于棘轮在调节过程中,带动螺纹凸起转动,同时带动限位螺母在限位螺母导向槽中沿其轴向运动,限位螺母能够在第一方向上运动至螺纹凸起的螺纹末端、和在第二方向上运动至限位螺母导向槽的端部(即盖板的内壁),本技术方案可以根据卷簧的具体行程来确定上述两个位置,从而实现调节过程中对卷簧的保护。

进一步的技术方案为,所述竖向减震机构还包括用于测量竖向减震机构第一端竖向位置的位置传感器、控制器和电机,其中,所述控制器接收来自位置传感器的竖向位置信号并生成用于控制电机动作的输出信号,所述电机包括设有电机轴的转动端和搭载电机铁芯的固定端,所述转动端与转动轮同轴固定连接,所述固定端与手持部壳体固定连接。

本技术方案中,该电机的转矩带动转动轮与条形杆相对运动,即驱动竖向减震装置第一端的负载沿震动方向的反方向运动,从而将负载始终定位在竖向上的确定位置,可以进一步的精确控制负载一直位于竖向上的确定位置。

进一步的技术方案为,所述扣部包括锁扣,所述卡部为与锁扣配合的凸台;所述锁扣位于手持部,所述凸台位于条形杆;当条形杆滑动至空腔预设位置时,所述锁扣扣在凸台上;所述止动部还包括止动弹性件,所述止动弹性件的弹力用于带动锁扣向凸台方向运动;所述止动部还包括与控制器配合的船型开关,所述控制器接收船型开关的第一方向和第二方向信号、并分别生成控制电机带动转动轮沿条形杆向上转动和带动转动轮沿条形杆向下转动。

本技术方案中,通过船型开关驱动电机转动实现自动回收条形杆并锁定竖向减震机构;当控制器接收到船型开关的第一方向信号时,生成控制电机带动转动轮沿条形杆向上转动,即条形杆向空腔内回收,至空腔预设位置时,在止动弹性件的作用下实现自动锁定;当控制器接收到船型开关的第二方向信号时,生成控制电机带动转动轮沿条形杆向下转动,此时操作锁扣脱离凸台,条形杆相对手持部向上运动,实现解锁。此外,当竖向减震机构搭载三轴云台时,本技术方案能够实现自动切换三轴模式和四轴模式。

进一步的技术方案为,船型开关还包括拨动件,所述拨动件还与扣部相配合。在上述技术方案基础上添加了拨动件,该拨动件一方面能够切换船型开关的信号、另一方面能够带动扣部抵消止动弹性件的弹力,使用过程中,当拨动件位于第一方向信号时,电机带动转动轮沿条形杆向上转动,扣部受到止动弹性件的弹力,条形杆运动至空腔预设位置,锁扣自动与凸台配合,当拨动件位于第二方向信号时,拨动件带动扣部向弹性件弹力的反方向运动,即锁扣脱离凸台,条形杆相对手持部向上运动,实现自动解锁。

进一步的技术方案为,所述手持部还包括与竖向减震机构第一端连接的快拆座;所述快拆座的外环设有开口槽、及连接开口槽两侧的锁紧螺钉。

本技术方案中,手持部采用类似管夹结构的快拆座,与云台最下方电机的固定端配合,快拆座外环的开口槽配合锁紧螺钉(利用锁紧螺钉将开口槽收紧或放松),能够调节快拆座的内径来夹紧或放松云台最下方电机的固定端,从而实现快装或快拆,且通用性较好,能够装配大部分可拆卸的云台。

进一步的技术方案为,所述快拆座与竖向减震机构第一端之间、和/或快拆座的底部还设有硅胶层。在快拆座与竖向减震机构第一端之间、和/或快拆座的底部增设硅胶层,将负载与手持部隔离,从而减少竖向减震机构的震动对负载的影响,能够进一步的提高拍摄稳定性。

进一步的技术方案为,手持部还包括IMU板;所述快拆座的侧壁设有IMU板安装槽、及与IMU板安装槽相配合的端盖,所述IMU板通过减震球与端盖连接,所述端盖与快拆座侧壁固定连接。

本技术方案中,IMU板为惯性测量单元的电路板,用于竖向减震机构第一端(即与负载部连接的一端)的竖向位置,控制器接收来自IMU板的竖向位置信号并生成用于控制竖向减震机构中电机动作的输出信号;其中,本技术方案可利用多个减震球(硅胶球)将IMU板与快拆座隔离,减少了震动对于IMU板的影响,提高IMU板的检测精度。

进一步的技术方案为,还包括显示屏、连接件、第一转轴、与显示屏固定连接的第二转轴,所述连接件与手持部的壳体固定连接、且与第一转轴沿第一方向转动连接,所述第二转轴与第一转轴沿第二方向转动连接,所述第一转轴与第二转轴正交。

本技术方案中,在稳定器手持部的壳体上添加可双向旋转的显示屏,方便使用者观察拍摄画面等信息。

一种手持稳定器,包括上述的稳定器手持部、安装于竖向减震机构第一端的云台。

进一步的技术方案为,竖向减震机构第一端通过快拆座与云台可拆卸连接,所述快拆座的外环设有开口槽、及连接开口槽两侧的锁紧螺钉;所述快拆座与云台最下方电机的固定端设有相配合的导电触点。

本技术方案,采用管夹式的快拆座,将快拆座设置开口槽,再利用锁紧螺钉将开口槽收紧,以夹紧云台最下方电机的固定端,要取下云台或更换云台时,拧松锁紧螺钉即可取下,从而实现了快拆、快装的目的;还可以在手持部内部安装供电电源,利用导电触电实现为云台的电机、编码器、电路板等部件供电和信号传输。

进一步的技术方案为,快拆座的内环与云台最下方电机的固定端外环设有相配合的限位结构。

本技术方案能够在保证云台和手持部准确的相对安装位置前提下,实现手持稳定器的快装快拆,并且能够限制云台最下方电机的固定端在快拆座内部转动。

进一步的技术方案为,快拆座的内环与云台最下方电机的固定端外环设有相配合的防脱结构。

本技术方案中,防脱结构能够避免当锁紧螺钉未拧紧时,云台脱落,提高稳定器的安全性能。

进一步的技术方案为,防脱结构包括防脱扣部和防脱卡部,所述防脱扣部包括第一防脱扣和第二防脱扣,所述防脱卡部包括位于云台最下方电机的固定端外环、且与第一防脱扣和第二防脱扣相配合的两个防脱卡槽;所述快拆座侧壁设有贯通的防脱扣安装槽,所述第一防脱扣和第二防脱扣分别通过第一销轴和第二销轴与防脱扣安装槽转动连接,所述第一防脱扣和第二防脱扣的一端位于快拆座外部、且端部之间设有防脱弹性件,另一端贯穿防脱扣安装槽、且分别设有与防脱卡槽配合的防脱钩。

本技术方案中,两个防脱扣分别位于防脱扣安装槽的两侧,利用另一端的防脱弹性件将两个防脱扣一直处于扣紧状态,由于防脱扣设有与防脱卡槽相配合的防脱钩,当云台放置到快拆座底部时,能够实现云台的防脱效果。

本发明的有益效果是:

本发明提供的一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器,在竖向减震机构的第一端和第二端相连接的部件上增设止动部,在收纳或不使用情况下,通过止动部固定减震机构的第一端和第二端,从而实现第一端和第二端的相对静止,能够方便使用者收纳;又将线材穿设于避空布线槽,在竖向减震机构工作状态下(条形杆相对手持部运动状态下)使线材在避空布线槽的约束下运动,线材不易缠绕、走线距离短、不与其他部件产生摩擦;又通过采用类似管夹结构的快拆座,与云台最下方电机的固定端配合,能够实现快装或快拆,且通用性较好,能够装配大部分可拆卸的云台。

附图说明

图1为:本发明所述一种带竖向减震机构稳定器的手持部第二壳体分解第一方向示意图。

图2为:本发明所述一种带竖向减震机构稳定器的手持部第二壳体分解第二方向示意图。

图3为:本发明所述一种带竖向减震机构的稳定器手持部剖面图。

图4为:本发明所述一种带竖向减震机构稳定器的手持部第一壳体分解示意图。

图5为:图1中A区域结构放大示意图。

图6为:本发明所述手持部的一种竖向减震机构的结构示意图。

图7为:本发明所述手持部的另一种竖向减震机构的结构示意图。

图8为:本发明所述快拆座结构分解示意图。

图9为:本发明所述快拆座结构示意图。

图10为:本发明所述快拆座结构剖面图。

图11为:本发明所述稳定器手持部与云台分解示意图。

图中:

1、手持部;10、手持部壳体;100、避空布线槽;101、第一壳体;102、第二壳体;103、空腔;104、支撑架;1031、弹性垫块;11、线材;110、走线槽;111、第一压线块;112、第二压线块;12、电路板;13、竖向减震机构;130、棘爪;131、竖向减震机构第一端;132、竖向减震机构第二端;133、棘轮;1330、限位螺母;1331、螺纹凸起;1332、盖板;1333、限位螺母导向槽;134、中轴;135、转动轮;136、条形杆;137、卷簧;138、卷簧壳体;140、销轴;141、锁扣;142、凸台;143、连杆;1430、斜槽;1431、第一止动卡槽;1432、第二止动卡槽;144、止动弹性件;145、拨杆;146、船型开关;15、快拆座;150、开口槽;151、锁紧螺钉;152、第一触点;16、IMU板;160、IMU板安装槽;161、端盖;162、减震球;171、第一防脱扣;1711、第一防脱扣的防脱钩172、第二防脱扣;173、防脱弹性件;170、防脱扣安装槽;2、云台;21、第一电机;210、第二触点;211、第一电机固定端;31、第一硅胶层;32、第二硅胶层。

具体实施方式

下面结合附图1至图11和具体实施方式对本发明进行详细说明,在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合,其中,以下实施方式中的“固定连接”、“连接”等连接关系包括部件之间的直接连接、通过中间件的间接连接等;“传动连接”指的是包括运动传递的连接,例如,下述实施方式中通过齿轮与齿条、齿轮与齿轮啮合的连接方式、或通过同轴固定连接的连动方式等。

现有技术中带有竖向减震机构的手持稳定器,由于减震机构相对运动的第一端和第二端是通过弹性件连接,因此在非使用状态下,外力会导致减震机构的第一端和第二端相对运动,影响使用者收纳;并且现有技术中的产品,均为在现有的手持稳定器基础上增设一个竖向减震机构,该竖向减震机构仅有减震功能,而不带有与手持稳定器配合的控制系统或供电系统。

本实施方式提供一种带竖向减震机构的稳定器手持部,如图1至图7所示,手持部1包括手持部壳体10、竖向减震机构13、与手持部壳体10固定连接的电路板12、沿竖向布设的避空布线槽100、线材11、止动部;所述竖向减震机构包括相对运动的第一端和第二端、与竖向减震机构第一端131固定连接的条形杆136,所述竖向减震机构第二端132与手持部壳体10固定连接;所述手持部壳体10内部设有容纳条形杆136滑动的空腔103;所述止动部包括相配合的扣部和卡部,用于锁定条形杆136与手持部1的相对位置;所述避空布线槽100位于电路板12和条形杆136之间,所述线材11一端固设在电路板12、另一端贯穿避空布线槽100并固设在条形杆136靠近电路板12的一侧;

具体地,如图1至图5所示,本实施方式中的手持部壳体10包括第一壳体101和第二壳体102,电路板12通过螺钉固设在第一壳体101的内壁;为了方便装配手持部壳体10的内部还设有支撑架104,第一壳体101和第二壳体102均通过螺钉与支撑架104固定连接,竖向减震机构第二端132与支撑架104固定连接,空腔103位于支撑架104的内部,空腔103所在位置的手持部壳体10为使用者握持的部位,该支撑架104的内侧还设有滑块1041,滑块1041与条形杆136设有相配合的滑轨和滑槽,条形杆136与滑块1041沿竖直方向滑动连接,从而实现竖向减震机构第一端131和竖向减震机构第二端132沿竖向的相对运动;

避空布线槽100开设在支撑架104靠近第一壳体101的一侧侧壁并贯通,线材11为包括了电源线和信号线的排线,线材11的一端通过第一压块111固定在电路板12上并连通,线材11的另一端贯穿避空布线槽100并通过第二压块112与条形杆136靠近电路板12的一侧侧壁,用于与下述实施方式中的云台2或导电触点连通,其中,避空布线槽100的宽度可根据线材11的具体宽度来开设,其宽度略大于线材11的宽度为最适宜;

止动部包括位于第二壳体102的扣部、位于条形杆136靠近第二壳体102一侧的卡部(具体为凸台142)、止动弹性件144,该扣部具体为两端分别设有销轴140和锁扣141的连杆143,锁扣141通过销轴140与第二壳体102可枢转的连接,其中,第二壳体102的内壁设有与销轴140配合的销孔,连杆143通过销轴140、销孔与第二壳体102的内壁铰接,从而实现向卡部翻转锁定或远离卡部方向翻转解锁;该止动弹性件144具体为弹簧,抵接于连杆143和第二壳体102之间,通过空腔103和条形杆136的具体长度设置卡部与扣部的具体配合位置,当条形杆136滑动至空腔103底部时,凸台142到达与锁扣141相配合的位置;止动部的具体锁定过程为:当滑动条形杆136至凸台142与锁扣141相配合的位置时,在止动弹性件144的作用下,连杆143自动沿销轴140向凸台142的方向翻转,此时,竖向减震机构的弹性件(即下述实施方式中的卷簧)处于回弹状态,在竖向减震机构弹性件的回弹力作用下,条形杆136有向上运动的趋势,止动部的锁扣141又扣在凸台142的上端,故条形杆136受到了竖向向上和向下的限制,使条形杆136与手持部1保持相对静止,实现自动锁定;再通过外力反向翻转连杆,条形杆136在竖向减震机构弹性件的回弹力作用下,滑动至平衡位置,实现解锁;

如图7所示,竖向减震机构具体包括力传递机构、力产生机构,竖向减震机构第一端131可以为条形杆136上的其他任意位置或通过刚性结构安装至条形杆136上的其他结构,在减震过程中,条形杆136刚性连接的结构或部件均在竖直方向上始终处于平衡状态;竖向减震机构第二端132还可以为手持部壳体10、通过刚性结构安装至手持部壳体10任意位置的其他部件;其中,所述力传递机构包括中轴134、与条形杆136传动连接的转动轮135(具体的条形杆136与转动轮135配合的一侧设有齿条、转动轮135为与齿条啮合的齿轮,通过齿轮与齿条的配合实现传动连接;在其他实施方式中,条形杆136还设有空间错位的第一同步带和第二同步带,第一同步带的一端与条形杆136的第一端固定连接、另一端沿转动轮向条形杆第一端转动的方向缠绕于转动轮的外环并固定,第二同步带的一端与条形杆136的第二端固定连接、另一端沿转动轮向条形杆第二端转动的方向缠绕于转动轮的外环并固定,通过同步带带动转动轮实现传动连接),所述中轴134与手持部壳体10固定连接,所述中轴134与转动轮135转动连接(具体的中轴134与转动轮135同轴且通过轴承实现转动连接,在其他实施方式中,还可以通过轴套、间隙配合加润滑材料等方式实现两个部件的相对转动);所述条形杆136与手持部壳体10在竖直方向上滑动连接;所述力产生机构包括卷簧137、卷簧壳体138,所述卷簧壳体138套设于中轴134的外部、且与转动轮135固定连接;所述卷簧137的内端与中轴134固定连接、外端与卷簧壳体138固定连接;本技术方案中,采用力矩变化较小的卷簧137作为竖向减震机构13的弹性件,在震动过程中,卷簧137施加给转动轮135支撑竖向减震机构第一端131载荷的力大致恒定;具体的减震过程为:初始时刻,载荷安装至竖向减震机构第一端131,其重力带动条形杆136向下运动,从而带动转动轮135和卷簧壳体138转动,即压缩卷簧137(卷簧137的圈数增加),卷簧137的回弹力支撑载荷;当受到竖向往复震动时(即竖向减震机构第二端132产生竖向力时),通过上述力传递机构和力产生机构将竖向的运动转换为卷簧壳体137带动转动轮135沿条形杆136平稳地转动,而不带动竖向减震机构第一端131(即载荷)在竖直方向上运动,因此,在竖向震动过程中,负载在竖直方向上始终处于平衡状态。

上述实施方式通过止动部实现了竖向减震机构在非使用状态下的稳定,方便使用者收纳;又利用线材11可弯折的特性,将线材11两端分别固定,并在条形杆136和电路板12之间加设了避空布线槽100,计算出条形杆136最大行程位置经过避空布线槽100至电路板12的距离,预留线材长度,在竖向减震机构13工作状态下(条形杆136相对手持部1运动状态下)使线材11在避空布线槽的约束下运动,线材11不易缠绕、走线距离短、不与其他部件产生摩擦。

在一些其他的实施方式中,上述实施方式中手持部壳体10、电路板12、避空布线槽100、线材11、止动部、支撑架104、条形杆135、空腔103、竖向减震机构13的具体结构和具体连接方式还可以通过其他形式替代,例如:

1、在手持部壳体10方面,上述实施方式仅示出了左右对称结构的第一壳体101和第二壳体102拼接结构,还可以通过上下拼接、非对称结构的拼接形式替代,或采用上端开口的整体结构等形式,同理能够方便手持部壳体10内部的部件安装;

2、在电路板12方面,电路板12还可以安装在第二壳体102的内部或安装在手持部壳体10的外部等,在第二壳体102内部的方案中,线材11的另一端固设在条形杆136靠近第二壳体102的一侧,避空布线槽100固设在条形杆136与第二壳体102之间,在手持部壳体10外部的方案中,避空布线槽100贯穿电路板12所在的手持部壳体10侧壁,线材11的另一端固设在条形杆136靠近电路板12的一侧;

3、在避空布线槽100方面,上述实施方式的避空布线槽100可按照计算出的尺寸在支撑架104或手持部壳体10上开设,在电路板12与条形杆136所在空间相连通的实施方式中,还可以通过在电路板12和条形杆136之间增设带有避空布线槽100的固定板,该固定板手持部壳体10或与支撑架104固定连接;

4、在线材11方面,线材11还可以只包括电源线或只包括信号线;在两端固定连接方面,还可以通过焊接、插接、紧固件、胶黏等方式固定,固定端具有一定的长度能够更好的约束线材11,使线材11在竖向震动时沿着被约束的方向运动;

5、在止动部方面,在其他实施方式中,还可以通过一些其他的卡扣或锁定结构替代,例如伸缩杆与锁槽的配合、弹性锁扣与锁槽的配合等,在此不一一列举;其中,扣部还可以为有一定弹性的扣件,卡部还可以为沿竖直方向上的两个凸起,形成与扣件相配合的锁槽,即止动部的制动弹性件、销轴、连杆均不是必要的条件;此外,扣部和卡部的位置也可以互换;在上述实施方式的具体扣部机构中,销轴140还可于手持部壳体10固定连接,连杆143的端部设有与销轴140配合的销孔,同理可以实现上述翻转的锁定或解锁效果;

6、在支撑架104方面,上述实施方式的支撑架104仅为了更好的装配手持部1内部的部件,在其他手持部壳体10的实施方式中,可不设有支撑架104,内部固连的部件可采用与手持部壳体10直接连接的方式替代;

7、在条形杆136方面,条形杆136与手持部1的滑动连接方式还可以通过其他结构代替,例如,手持部壳体10顶端设有开口结构,开口结构与条形杆136间隙配合,也能够限制条形杆136只相对手持部壳体10沿竖直方向滑动,或在开口结构与条形杆136的间隙涂抹润滑剂、铺设滚珠等,能够进一步保证竖向减震机构13的稳定性,因此,滑块在一些实施方式中是不必要的;

8、在空腔103方面,在一些其他的实施方式中,条形杆136可以位于使用者握持部位的侧边,通过在手持部壳体10的上端和底端开设通孔,来实现条形杆136有足够的滑动空间等。

9、在竖向减震机构13方面,还可以通过采用现有技术中的弹簧、渐开线轮、渐开线配合的竖向减震机构,或采用弹簧、变速传动机构的齿轮齿条配合的竖向减震机构替换,上述带有卷簧137的竖向减震机构的具体连接方式还可以通过以下结构替换:

如图6所示,竖向减震机构13的中轴134与手持部壳体10转动连接,所述中轴134与转动轮135传动连接(可采用同轴固定连接、或采用齿轮等传动件连接),所述条形杆136与手持部壳体10在竖直方向上滑动连接;所述卷簧壳体138与中轴134转动连接(中轴134与卷簧壳体138同轴且通过轴承实现转动连接,或通过轴套、间隙配合加润滑材料等方式实现两个部件的相对转动),所述卷簧137的内端与中轴134固定连接、外端与卷簧壳体138固定连接;所述卷簧壳体138与手持部壳体10固定连接;具体的减震过程为:初始时刻,载荷安装至竖向减震机构第一端131上,其重力带动条形杆136向下运动,从而带动转动轮135和中轴134转动,即压缩卷簧137(卷簧137的圈数增加),卷簧137的回弹力支撑载荷;当受到竖向往复震动时(即竖向减震机构第二端132产生竖向力时),通过力传递机构和力产生机构将竖向的运动转换为中轴134带动转动轮135沿条形杆136平稳地转动,而不带动竖向减震机构第一端131(即载荷)在竖直方向上运动,因此,在竖向震动过程中,载荷在竖直方向上始终处于平衡状态。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图3所示,所述空腔103底端设有弹性垫块1031,当锁扣141与凸台142配合时,所述弹性垫块1031与条形杆136的底端过盈配合,即当止动部处于锁定状态时,条形杆136与弹性垫块1031过盈配合,条形杆136相对手持部1不存在运动间隙,能够进一步的提高锁定状态的稳定性。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图1、如2、图5所示,所述止动部还包括与连杆143配合的拨杆145,具体的,拨杆145与第二壳体102滑动连接、且至少部分位于第二壳体102外部,方便使用者操作,所述连杆143的侧壁设有与拨杆145配合的斜槽1430,所述斜槽1430的两端分别设有与拨杆145配合的第一止动卡槽1431和第二止动卡槽1432,该斜槽1430沿着连杆143的转动方向倾斜,当拨杆145滑动至斜槽1430远离凸台142的一端(即第一止动卡槽1431)时,连杆143在止动弹性件144的作用下,带动锁扣141向凸台142运动,当拨杆145滑动至斜槽1430靠近凸台142的一端(即第二止动卡槽1432)时,带动连杆143挤压止动弹性件144,锁扣141向远离凸台142的方向运动。其中,第一止动卡槽1431和第二止动卡槽1432是为了将拨杆145稳定地处于锁定或解锁的状态,在其他实施方式中,还可以通过在拨杆145与手持部壳体10之间设置两个限位来实现上述效果。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图2、图7所示,所述中轴134固定连接有同轴的棘轮133,所述手持部1设有与棘轮133配合棘爪130,具体的,所述棘爪130限制棘轮133(即中轴134)向卷簧137的回弹力方向转动,因此,通过棘轮133和棘爪130的配合实现中轴134与手持部1的固定连接,此外还能通过调节棘轮133转动从而带动卷簧137收紧或放松,即能够调节初始时刻条形杆136与转动轮135相配合的位置,值得注意的是,由于竖向的运动包括向上和向下两个方向,因此在初始时刻(即安装负载后),可通过棘轮133将转动轮135调节至与条形杆136大致中间的位置配合,能够更好的实现竖向减震机构13对竖向向上和向下两个方向的减震。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图1、图2所示,所述棘轮133的侧壁设有与其同轴的螺纹凸起1331;所述竖向减震机构13还包括与所述螺纹凸起1331配合的限位螺母1330、与手持部壳体10固定连接的盖板1332;所述盖板1332设有限位螺母导向槽1333,所述限位螺母1330的外环与限位螺母导向槽1333的内环设有相配合的限位结构,限位结构具体的可以为凸起与凹槽、多边形、椭圆形等形状的配合。限位螺母1330与限位螺母导向槽1333的限位结构,能够限制限位螺母1330在导向槽中沿其轴向的运动,而不产生转动;又由于棘轮133在调节过程中,带动螺纹凸起1331转动,同时带动限位螺母1330在限位螺母导向槽1333中沿其轴向运动,限位螺母1330能够在第一方向上运动至螺纹凸起1331的螺纹末端、和在第二方向上运动至限位螺母导向槽1333的端部(即盖板1332的内壁),本实施方式可以根据卷簧137的具体行程来确定上述两个位置,从而实现调节过程中对卷簧137的保护。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,竖向减震机构还包括用于测量竖向减震机构第一端竖向位置的位置传感器、控制器和电机,其中,所述控制器接收来自位置传感器的竖向位置信号并生成用于控制电机动作的输出信号,所述电机包括设有电机轴的转动端和搭载电机铁芯的固定端,所述转动端与转动轮同轴固定连接,所述固定端与手持部壳体固定连接;其中,位置传感器具体为带有惯性测量单元(IMU)的传感器,用于测量竖向减震机构第一端131(载荷)竖向位置,控制器接收来自位置传感器的竖向位置信号并生成用于控制上述电机动作的输出信号,具体地,位置传感器固定安装至竖向减震机构第一端131、控制器安装至电机内部,与电机通信连接;电机包括设有电机轴的转动端和搭载电机铁芯的固定端,转动端与转动轮135固定连接,具体地,转动轮135与电机轴同轴固定连接,固定端与手持部壳体10固定连接;本实施方式中,电机的转矩带动转动轮135与条形杆136相对运动,使竖向减震机构第一端131沿震动方向的反方向运动,从而竖向减震机构第一端131定位在竖向上的确定位置,可以进一步的精确控制竖向减震机构第一端131一直位于竖向上的确定位置。

具体地,在竖向减震机构第一端131在竖向上发生震动时(例如由于使用者的步伐所造成的微小起伏),该位置传感器获取到载荷的实际竖向位置后将实际竖向位置的信号传输到控制器中,位置传感器能够实时或周期性获取载荷的实际竖向位置并将实际竖向位置传输到控制器中,该位置控制器内具有预设的竖向位置信息并且基于所接收的实际竖向位置的信号来判断实际竖向位置与预设竖向位置是否存在偏差(不同);当实际的竖向位置高于预设的竖向位置时,即意味着竖向减震机构第一端131出现了快速的向下降落运动,此时位置控制器通过驱动电机转动来带动转动轮135沿条形杆136向上转动,使条形杆136相对手持部壳体10向下运动,从而抵消了竖向减震机构第一端131在竖直方向出现的抖动并将载荷定位在竖向上的确定位置;同理,当竖向减震机构第一端131实际的竖向位置低于预设的竖向位置时,即意味着竖向减震机构第一端131出现了快速的向下降落运动,此时位置控制器通过驱动电机转动来带动转动轮135沿条形杆136向下转动,使条形杆136相对手持部壳体10向上运动,这同样能抵消了竖向减震机构第一端131在竖直方向出现的抖动并将载荷定位在竖向上的确定位置。本实施方式采用了电机主动减震和卷簧被动减震的模式,与单独采用被动增稳相比,以上利用位置传感器、控制器和电机的主动增稳的方式响应时间更短,能够进行精准位移补偿。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图2、图5所示,所述止动部还包括与控制器配合的船型开关146,所述控制器接收船型开关146的第一方向和第二方向信号、并分别生成控制电机带动转动轮135沿条形杆136向上转动和带动转动轮135沿条形杆136向下转动。具体的通过船型开关146驱动电机转动实现自动回收条形杆136并锁定竖向减震机构;当控制器接收到船型开关146的第一方向信号时,生成控制电机带动转动轮135沿条形杆136向上转动,即条形杆136向空腔103内回收,至凸台142与锁扣141相配合的位置时,在止动弹性件144的作用下实现自动锁定;当控制器接收到船型开关146的第二方向信号时,生成控制电机带动转动轮135沿条形杆136向下转动,此时操作锁扣141脱离凸台142,条形杆136相对手持部1向上运动,实现解锁。此外,当竖向减震机构搭载三轴云台时,本实施方式能够实现自动切换三轴模式和四轴模式。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图2、图5所示,拨杆145不仅能够与连杆143配合实现条形杆136的解锁和锁定,拨杆145在上述两个状态下还可以分别触发船型开关146的第一方向和第二方向信号,实现与船型开关的配合。使用过程中,当拨杆145位于第一方向信号时,电机带动转动轮135沿条形杆136向上转动,锁扣141受到止动弹性件144的弹力,条形杆136运动至凸台142与锁扣141相配合的位置,锁扣141自动与凸台142配合,当拨杆145位于第二方向信号时,拨杆145带动锁扣141向止动弹性件144弹力的反方向运动,即脱离凸台142,条形杆136相对手持部1向上运动,实现自动解锁。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图2、图8至图11所示,所述手持部1还包括与竖向减震机构第一端131连接的快拆座15;所述快拆座15的外环设有开口槽150、及连接开口槽150两侧的锁紧螺钉151;手持部10采用类似管夹结构的快拆座15,可与下述实施方式中云台2第一电机的固定端211配合,快拆座14外环的开口槽150配合锁紧螺钉151(利用锁紧螺钉151将开口槽150收紧或放松),能够调节快拆座15的内径来夹紧或放松云台2第一电机的固定端211,从而实现快装或快拆,且通用性较好,能够装配大部分可拆卸的云台。进一步的实施方式中,快拆座15与竖向减震机构第一端131(条形杆136的顶端)之间设有第二硅胶层32,将竖向减震机构第一端131的负载与手持部1隔离,从而减少竖向减震机构13的震动对负载的影响,能够进一步的提高拍摄稳定性。在其他实施方式中,还可以在快拆座15的底部增设第一硅胶层31,或在上述两个地方均设有硅胶层。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,如图8至10所示,手持部1还包括IMU板16;所述快拆座15的侧壁设有IMU板安装槽160、及与IMU板安装槽160相配合的端盖161,所述IMU板16通过减震球162与端盖161连接,所述端盖161与快拆座15侧壁固定连接。其中,IMU板16为惯性测量单元的电路板,用于竖向减震机构第一端131的竖向位置,控制器接收来自IMU板16的竖向位置信号并生成用于控制竖向减震机构中电机动作的输出信号;本实施方式中利用多个减震球162(硅胶球)将IMU板16与快拆座15隔离,减少了震动对于IMU板16的影响,提高IMU板16的检测精度。

又一实施方式,提供一种手持稳定器,如图8至图11所示,包括上述实施方式的手持部1和位于竖向减震机构第一端131的云台2,其中所述云台2通过快拆座15与手持部1连接,所述云台2包括依次连接的第一电机21、第二电机22、第三电机23和负载台24,第一电机21为云台最下方的电机,第一电机的固定端211插接于所述快拆座15、并通过锁紧螺钉151固定连接;本实施方式中,手持稳定器采用管夹式的快拆座15,将快拆座15设置开口槽150,再利用锁紧螺钉151将开口槽150收紧,以夹紧第一电机的固定端211,要取下云台2时,拧松锁紧螺钉151即可取下,从而实现了快拆、快装的目的。

本实施方式示例性的示出了云台2为采用3个电机的三轴云台结构,在其他实施方式或实际应用中,云台2还可以为1个电机的单轴云台、2个电机的两轴云台等结构。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,快拆座15与第一电机21设有相配合的导电触点,如图8和图11所示,快拆座15的底部设有贯穿其底面的第一触点152,第一触点152与线材11连接,第一电机21的底部设有第二触点210,安装完成后,第一触点152和第二触点210相配合,实现供电和/或信号传输;本实施方式可以在手持部1内部安装供电电源,利用导电触电实现为云台2的电机、编码器、电路板等部件供电和信号传输。此外,在其他实施方式中还可以通过插头的方式实现供电和信号传输、或采用现有技术中在云台2的连接臂中布设电源等;在本实施方式中,手持部1可以设有用于调节云台2电机或与负载台24拍摄装置通讯的控制面板及按钮。在其他不带有导电、通信结构的实施方式中,还可以通过蓝牙、WIFI等无线方式控制云台2或拍摄装置。

另一实施方式,在上述实施方式基础上,快拆座15的内环与第一电机的固定端211外环设有相配合的限位结构;具体的,如图8和图11所示,限位结构为位于快拆座15内环的限位凹槽和位于第一电机的固定端211外环的限位凸起,其中,限位凸起与限位凹槽沿着安装云台2的滑动方向布设,安装时,限位凸起与限位凹槽配合,能够在保证云台2和手持部1准确的相对安装位置前提下,实现手持稳定器的快装快拆,并且能够限制第一电机的固定端211在快拆座11内部转动;在其他实施方式中,限位结构还可以通过其他方式替代,例如,限位凹槽设置在第一电机的固定端211外环,限位凸起设置在快拆座15的内环,此外还可以通过弹性钢珠与钢珠凹槽的配合方式等进行限位。

如图8至图10所示,在上述实施方式基础上,快拆座15的内环与第一电机的固定端211外环设有相配合的防脱结构;具体的,防脱结构包括防脱扣部和防脱卡部,所述防脱扣部包括第一防脱扣171和第二防脱扣172,所述防脱卡部包括位于第一电机的固定端211外环、且与第一防脱扣171和第二防脱扣172相配合的两个防脱卡槽;所述快拆座15侧壁设有贯通的防脱扣安装槽170,所述第一防脱扣171和第二防脱扣172分别通过第一销轴和第二销轴与防脱扣安装槽170转动连接,所述第一防脱扣171和第二防脱扣172的一端位于快拆座15外部、且端部之间设有防脱弹性件(具体为弹簧,还可以为橡胶块等弹性部件),另一端贯穿防脱扣安装槽170、且分别设有与防脱卡槽配合的防脱钩(如图8示出位于第一防脱扣171端部的第一防脱扣的防脱钩1711);两个防脱扣分别位于防脱扣安装槽170的两侧,利用另一端的防脱弹性件173将两个防脱扣一直处于扣紧状态,由于防脱扣设有与防脱卡槽相配合的防脱钩,当云台2放置到快拆座11底部时,防脱钩会扣住防脱凹槽,能够实现云台2的防脱效果;在一些其他实施方式中,防脱结构还可以通过一个防脱扣部和一个防脱卡部进行配合,其中弹性件可以为拉簧,拉簧的作用力使防脱扣部的防脱钩始终有向防脱卡部方向运动的趋势,即也能实现防脱效果,或防脱结构还可以通过弹性钢珠与钢珠凹槽等卡扣配合方式进行防脱,在此不做进一步的限定。

本发明提供的一种带竖向减震机构的稳定器手持部及手持稳定器,在竖向减震机构13的第一端和第二端相连接的部件上增设止动部,在收纳或不使用情况下,通过止动部固定减震机构13的第一端和第二端,从而实现第一端和第二端的相对静止,能够方便使用者收纳;又将线材11穿设于避空布线槽100,在竖向减震机构13工作状态下(条形杆136相对手持部1运动状态下)使线材11在避空布线槽100的约束下运动,线材不易缠绕、走线距离短、不与其他部件产生摩擦;又通过采用类似管夹结构的快拆座15,与云台2最下方电机的固定端配合,能够实现快装或快拆,且通用性较好,能够装配大部分可拆卸的云台2。

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