一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱

摘要

本发明涉及无人机技术领域，尤其是一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱，中间框架连接至支撑框架机构上，光学组件固定连接至中间框架内，光学组件连接支撑框架机构，红外镜头连接至中间框架上，可见光镜头连接至中间框架上；安装板的下表面连接用于驱动连接架转动的方位调节组件，仰角调节组件连接至连接架上，仰角调节组件连接光学组件，安装组件连接至连接架上，安装组件连接光学组件。本发明通过红外探测器和可见光探测器安装在陀螺架上，使得红外探测器和可见光探测器在工作时稳定，通过陀螺架固定红外探测器和可见光探测器，实现隔离载体扰动并保持视轴稳定的功能，在摄像过程中不易晃动。

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱。

背景技术

随着机械、光学、电子和航空技术领域的发展，无人机光电吊舱凭借其体积小、重量轻、操作灵活方便、稳定度高等优点，被广泛应用在军事和民用领域中，如情报收集、测绘、目标保护与跟踪、民用航空信息收集、航空摄影等。小型无人机吊舱的重量、体积、精度决定了整个无人机光电系统的性能指标。减小无人机吊舱的重量，可以使无人机载荷减小，飞行速度加快、飞行距离延长。因此，无人机光电吊舱正在向着小型化、轻型化方向发展。现有的无人机光电吊舱在对信息进行采集时，容易受到扰动而发生晃动，无法保持视轴稳定。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的容易受到扰动而发生晃动，无法保持视轴稳定的缺点，而提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱，包括支撑框架机构、中间框架、红外镜头、可见光镜头和光学组件，其中：

所述中间框架连接至所述支撑框架机构上，所述光学组件固定连接至所述中间框架内，所述光学组件连接所述支撑框架机构，所述红外镜头连接至所述中间框架上，所述可见光镜头连接至所述中间框架上；

所述支撑框架机构包括安装板、方位调节组件、连接架、仰角调节组件和安装组件，所述安装板的下表面连接用于驱动所述连接架转动的所述方位调节组件，所述仰角调节组件连接至所述连接架上，所述仰角调节组件连接所述光学组件，所述安装组件连接至所述连接架上，所述安装组件连接所述光学组件。

优选的，所述方位调节组件包括中空架、第一电机、第一转轴、第一锥齿轮、第二转轴和第二锥齿轮，所述中空架固定连接至所述安装板的下表面上，所述第一电机固定连接至所述中空架内，所述第一转轴的一端固定连接至所述第一电机的输出端上，所述第一转轴的另一端固定连接至所述第一锥齿轮上，所述第二转轴的一端可转动的连接至所述中空架的内部上端，所述第二转轴的另一端延伸至所述中空架外，所述第二转轴的另一端固定连接所述连接架上，所述第二锥齿轮固定连接至所述第二转轴上，所述第二锥齿轮啮合连接所述第一锥齿轮。

优选的，所述连接架包括第一连接板、第一连接块、第二连接块和两个平行设置的第二连接板，所述第一连接板的一端固定连接至所述第一连接块上，所述第一连接块固定连接所述第二转轴，所述第一连接板的另一端固定连接至所述第二连接块上，两个平行设置的所述第二连接板的一端固定连接至所述第二连接块上，所述仰角调节组件与所述安装组件连接至不同的所述第二连接板上。

优选的，所述仰角调节组件包括第一安装架、第三转轴、第一齿轮、驱动组件和封盖，所述第一安装架固定连接至所述第二连接板上，所述第三转轴的一端可转动的连接至所述第一安装架上，所述第三转轴的另一端连接所述光学组件，所述第一齿轮固定连接至所述第三转轴上，所述驱动组件固定连接至所述第一安装架上，所述驱动组件连接所述第一齿轮，所述封盖固定连接至所述第一安装架上，所述第三转轴穿过所述封盖。

优选的，所述驱动组件包括第二电机、第四转轴和第二齿轮，所述第二电机固定连接至所述第一安装架上，所述第四转轴的一端固定连接至所述第二电机的输出端上，所述第四转轴的另一端固定连接至所述第二齿轮上，所述第二齿轮啮合连接所述第一齿轮。

优选的，所述安装组件包括第二安装架、轴承座和第五转轴，所述第二安装架固定连接所述第二连接板，所述轴承座固定连接至所述第二安装架上，所述第五转轴的一端可转动的连接至所述轴承座上，所述第五转轴的另一端固定连接至所述光学组件上。

优选的，所述光学组件包括陀螺架、红外探测器和可见光探测器，所述陀螺架固定连接至所述中间框架上，所述红外探测器固定连接至所述陀螺架的上端，所述红外探测器正对所述红外镜头，所述可见光探测器固定连接至所述陀螺架内，所述可见光探测器正对所述可见光镜头，所述陀螺架连接所述支撑框架机构。

本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱，有益效果在于：

通过红外探测器和可见光探测器安装在陀螺架上，使得红外探测器和可见光探测器在工作时稳定，通过陀螺架固定红外探测器和可见光探测器，实现隔离载体扰动并保持视轴稳定的功能，在摄像过程中不易晃动。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱的结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱中中间框架的剖视结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱中光学组件的结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱中支撑框架机构的结构示意图一；

图5为本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱中支撑框架机构的结构示意图二；

图6为本发明提出的一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱中支撑框架机构的剖视结构示意图。

图中：支撑框架机构1、中间框架2、红外镜头3、可见光镜头4、光学组件5、安装板11、方位调节组件12、连接架13、仰角调节组件14、安装组件15、陀螺架51、红外探测器52、可见光探测器53、中空架121、第一电机122、第一转轴123、第一锥齿轮124、第二转轴125、第二锥齿轮126、第一连接板131、第一连接块132、第二连接块133、第二连接板134、第一安装架141、第三转轴142、第一齿轮143、驱动组件144、封盖145、第二安装架151、轴承座152、第五转轴153、第二电机1441、第四转轴1442、第二齿轮1443。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-6，一种具有视轴稳定功能的三轴光电吊舱，包括支撑框架机构1、中间框架2、红外镜头3、可见光镜头4和光学组件5，其中：

中间框架2连接至支撑框架机构1上，中间框架2用于安装光学组件5，光学组件5固定连接至中间框架2内，光学组件5用于对信息进行采集，光学组件5连接支撑框架机构1，红外镜头3连接至中间框架2上，可见光镜头4连接至中间框架2上；

支撑框架机构1包括安装板11、方位调节组件12、连接架13、仰角调节组件14和安装组件15，安装板11的下表面连接用于驱动连接架13转动的方位调节组件12，方位调节组件12启动后带动连接架13转动，从而带动光学组件5转动，调节光学组件5的角度，仰角调节组件14连接至连接架13上，仰角调节组件14用于调节光学组件5的仰角角度，仰角调节组件14连接光学组件5，安装组件15连接至连接架13上，安装组件15连接光学组件5；

光学组件5包括陀螺架51、红外探测器52和可见光探测器53，陀螺架51固定连接至中间框架2上，陀螺架51用于安装红外探测器52和可见光探测器53，使得红外探测器52和可见光探测器53在工作时稳定，红外探测器52固定连接至陀螺架51的上端，红外探测器52正对红外镜头3，可见光探测器53固定连接至陀螺架51内，可见光探测器53正对可见光镜头4，陀螺架51连接支撑框架机构1。

工作过程：安装板11安装在无人机上，光学组件5启动后通过红外镜头3和可见光镜头4对信息进行采集，红外探测器52和可见光探测器53安装在陀螺架51上，使得红外探测器52和可见光探测器53在工作时稳定，经过方位调节组件12和仰角调节组件14对光学组件5的摄像角度进行调节，可从多个角度对信息进行采集，通过陀螺架51固定红外探测器52和可见光探测器53，实现隔离载体扰动并保持视轴稳定的功能，在摄像过程中不易晃动。

实施例2

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于方位调节组件12包括中空架121、第一电机122、第一转轴123、第一锥齿轮124、第二转轴125和第二锥齿轮126，中空架121固定连接至安装板11的下表面上，第一电机122固定连接至中空架121内，第一电机122为伺服电机，第一电机122通电启动后带动第一转轴123转动，第一转轴123的一端固定连接至第一电机122的输出端上，第一转轴123用于带动第一锥齿轮124转动，第一转轴123的另一端固定连接至第一锥齿轮124上，第二转轴125的一端可转动的连接至中空架121的内部上端，第二转轴125用于带动连接架13转动，第二转轴125的另一端延伸至中空架121外，第二转轴125的另一端固定连接连接架13上，第二锥齿轮126固定连接至第二转轴125上，第二锥齿轮126啮合连接第一锥齿轮124，第一电机122通电启动后带动第一转轴123转动，第一转轴123带动第一锥齿轮124转动，第一锥齿轮124带动第二锥齿轮126转动，第二锥齿轮126带动第二转轴125转动，第二转轴125带动连接架13转动转动，从而调节光学组件5的角度。

实施例3

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例2的区别在于连接架13包括第一连接板131、第一连接块132、第二连接块133和两个平行设置的第二连接板134，第一连接板131的一端固定连接至第一连接块132上，第一连接块132用于连接第二转轴125，第一连接块132固定连接第二转轴125，第一连接板131的另一端固定连接至第二连接块133上，第二连接块133用于连接第二连接板134，两个平行设置的第二连接板134的一端固定连接至第二连接块133上，仰角调节组件14与安装组件15连接至不同的第二连接板134上。

实施例4

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例3的区别在于仰角调节组件14包括第一安装架141、第三转轴142、第一齿轮143、驱动组件144和封盖145，第一安装架141固定连接至第二连接板134上，第三转轴142的一端可转动的连接至第一安装架141上，第三转轴142用于带动光学组件5转动，第三转轴142的另一端连接光学组件5，第一齿轮143固定连接至第三转轴142上，第一齿轮143用于带动第三转轴142转动，驱动组件144固定连接至第一安装架141上，驱动组件144用于驱动第一齿轮143转动，驱动组件144连接第一齿轮143，封盖145固定连接至第一安装架141上，第三转轴142穿过封盖145，驱动组件144通电启动后带动第一齿轮143转动转动，第一齿轮143带动第三转轴142转动，第三转轴142带动光学组件5转动，调节光学组件5的角度；

驱动组件144包括第二电机1441、第四转轴1442和第二齿轮1443，第二电机1441固定连接至第一安装架141上，第二电机1441为伺服电机，第四转轴1442的一端固定连接至第二电机1441的输出端上，第四转轴1442的另一端固定连接至第二齿轮1443上，第二齿轮1443啮合连接第一齿轮143，第二电机1441通电启动后带动第四转轴1442转动，第四转轴1442带动第二齿轮1443转动，第二齿轮1443带动第一齿轮143转动。

实施例5

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于安装组件15包括第二安装架151、轴承座152和第五转轴153，第二安装架151固定连接第二连接板134，轴承座152固定连接至第二安装架151上，轴承座152用于连接第五转轴153，第五转轴153的一端可转动的连接至轴承座152上，第五转轴153使得光学组件5平稳转动，第五转轴153的另一端固定连接至光学组件5上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。