【技术领域】

本发明涉及一种云台。

【背景技术】

云台是用于安装摄像机使用的支撑工作台， 摄像机设置在云台上。 通过对 云台的调整， 以调整摄像机的镜头， 以实现正确对目标的摄像。 所述云台可以 兼容多种不同型号的摄像机或镜头， 云台各轴重心可以调节。 但是由于现有调 节重心的结构， 是利用云台结构的相对位移进行重心调节， 由于结构件大多承 重， 造成结构件之间静摩擦力很大， 使得相对运动困难。 而且相对位移量很小 时对重心的影像也非常大， 造成重心调节困难。

【发明内容】

本发明主要解决的技术问题是提供一种可快速 使重心平衡的云台。

为解决上述技术问题， 本发明釆用的一个技术方案是： 提供一种云台， 其 用于承载一成像装置。 所述云台包括一第一支撑架、 一设置于所述第一支撑架 的锁紧装置、 一与所述第一支撑架铰接且可驱动所述第一支 撑架转动的第二支 撑架。 所述锁紧装置用于承载所述成像装置。 所述第一支撑架包括两个第一支 柱。 所述云台进一步包括至少一重心调节单元， 所述至少一重心调节单元至少 设置于一所述第一支柱内。 所述至少一重心调节单元用于调节所述第一支 撑架 的重心。

具体地， 所述重心调节单元包括一螺纹杆、 一与穿设于所述螺纹杆且与所 述螺纹杆相螺接的配重块、 以及一旋转装置， 所述螺纹杆与所述配重块均设置 于所述第一支柱内， 所述旋转装置与所述螺纹杆的一端固定连接， 当所述旋转 装置旋转所述螺纹杆时， 所述配重块随着所述旋转装置的旋转而沿着所 述螺纹 杆的长度方向移动。

具体地， 所述第一支柱为中空圓柱状， 所述配重块的形状对应为圓柱状， 所述配重块的侧壁上开设有至少一收容槽， 所述重心调节单元进一步包括至少 一防滑块， 每个所述防滑块对应收容于一所述收容槽内。 具体地， 所述螺纹杆包括一螺纹区和设置于所述螺纹区 两侧的无纹区， 所 述螺纹区设置有外螺纹， 所述无纹区无螺纹， 所述螺纹杆的长度大于所述第一 支柱的长度， 所述重心调节单元进一步包括至少一锁合装置 ， 每个螺纹杆对应 设置两个锁合装置， 两个所述锁合装置分别设置于所述螺纹杆两端 的无纹区， 所述两个锁合装置用于将所述螺纹杆锁附于所 述第一支柱内。

具体地， 每个所述锁合装置包括一中心定位件和一用于 收容所述中心定位 件的锁合件， 所述中心定位件的中心部开设有一第一贯穿孔 ， 所述锁合件包括 一抵持部以及一沿所述抵持部延伸的延伸部， 所述延伸部开设有一形状和尺寸 均与所述中心定位件相匹配的定位槽， 所述中心定位件收容于所述定位槽内且 与所述抵持部相固接， 所述中心定位件的抵持部的中心部对应所述无 纹区开设 有一第二贯穿孔， 所述第二贯穿孔与所述定位槽相连通， 所述螺纹杆一端的无 纹区套设于所述第二贯穿孔内， 并可在所述第二贯穿孔内转动， 另一所述锁合 装置组装至所述第一支柱的另一端， 所述螺纹杆的长度大于所述第一支柱的长 度， 所述螺纹杆的另一端的无纹区穿出于另一所述 第二贯穿孔外， 并与所述旋 转装置相固接。

具体地， 所述旋转装置的中心部开设有一固定孔， 所述旋转装置的侧边开 设有一侧螺纹孔， 所述侧螺纹孔与所述固定孔相连通， 所述螺纹杆的无纹区穿 出于其中一所述第二贯穿孔外的部分收容于所 述固定孔内， 并通过一螺栓与所 述侧螺纹孔相螺接， 使所述螺栓的一端与所述固定孔内的所述无纹 区相抵持， 以使所述旋转装置与所述螺纹杆相固接。

具体地， 所述第一支柱以及所述配重块均为长方体或正 方体状。

具体地， 所述第一支柱和所述导行柱至少其中之一标识 有刻度。

具体地， 所述第一支撑架还包括两个导行柱及两个第一 ^ N立装置， 所述两 个导行柱大致垂直所述两个第一支柱设置且可 沿所述第一支柱的长度方向移动， 并可通过所述第一卡位装置将所述两个导行柱 固定于所述第一支柱。

具体地， 所述锁紧装置可移动地设置于所述第一支柱上 ， 所述锁紧装置包 括一快拆板、一滑行座和一锁紧组件，所述快 拆板可滑动地与所述滑行座连接， 所述锁紧组件连接于所述滑行座， 并用于将所述快拆板与所述滑动组件相锁紧， 所述快拆板用于固定所述成像装置， 所述滑行座包括一中心部以及分别设置于 所述中心部两侧的弹性夹持部， 所述弹性夹持部用于分别夹持一所述导行柱， 所述弹性夹持部上还设置有一对位标识， 所述对位标识与所述导行柱的刻度相 配合， 用于标识所述滑行座在所述导行柱上的位置。

具体地， 每个所述第一支柱均包括一连接端， 所述连接端开设有一通孔， 所述通孔内设置一转轴， 所述转轴的一端收容于所述通孔且突出于所述 通孔外， 所述云台还包括一与所述第一支撑架相铰接且 能驱动所述第一支撑架转动的第 二支撑架， 所述第二支撑架包括两个第二支柱、 一驱动装置以及一组装架， 一 所述第二支柱直接与其中一所述第一支柱的转 轴相铰接， 而另一所述第二支柱 通过所述驱动装置与另一所述第一支柱的转轴 相铰接。

具体地， 所述通孔的轴向大致垂直所述第一支柱的长度 方向， 所述驱动装 置的驱动轴的轴向大致垂直于所述第二支柱的 长度方向， 所述驱动装置固定于 所述第二支柱靠近所述第一支柱的一端， 所述驱动装置的驱动轴与其中一所述 第一支柱的转轴相固接，用于驱动所述转轴转 动，以带动所述第一支撑架转动。

具体地， 所述第二支撑架进一步包括一组装架， 所述组装架固设于所述第 二支柱远离所述第一支柱的一端， 所述组装架对应所述第二支柱位置开设有两 个收容孔， 两个所述第二支柱分别收容于两个所述收容孔 内， 所述控制装置进 一步包括一支架， 所述支架固设于两个导行柱之间， 所述控制组件固设于所述 支架。

具体地， 所述云台进一步包括一固设于所述第一支撑架 上的控制装置， 所 述控制装置包括一控制组件， 所述控制组件包括惯性测量单元和一处理器， 所 述惯性测量单元用于测量所述云台的姿态信息 ， 所述处理器电性连接于所述惯 性测量单元和所述驱动装置， 所述处理器根据所述惯性测量单元检测的成像 装 置的姿态信息控制所述驱动装置的相关动作。

相对于现有技术， 本发明的云台进一步包括至少一重心调节单元 ， 所述至 少一重心调节单元至少设置于一所述第一支柱 内。 因此， 所述云台可通过重心 调节单元调节所述第一支撑架、 所述锁紧装置与所述成像装置之间的重心。

【附图说明】

图 1是本发明提供的云台的立体组装示意图。

图 2是图 1中的云台的立体分解示意图。

图 3是图 1中的云台的控制装置与驱动装置的连接关系� �意图。 图 4是图 1中的云台中的重心调节单元的立体组装示意� �。

图 5是图 4中重心调节单元的立体分解示意图。

图 6是图 1中的云台使用状态图。

【具体实施方式】

请一并参阅图 1至图 3，本发明提供的一种云台 100其用于承载一成像装置 200 (如图 6 )。 所述成像装置 200可以为相机、摄像机或镜头等。 本实施例中， 所述成像装置 200为一相机。 所述云台 100包括一第一支撑架 10、 一可移动地 设置于所述第一支撑架 10的锁紧装置 20、 一固设于所述第一支撑架 10上的控 制装置 30、 一与所述第一支撑架 10铰接且可驱动所述第一支撑架 10转动的第 二支撑架 40、 以及一设置于所述第一支撑架 10 内且用于调节所述第一支撑架 10重心的至少一重心调节单元 50。

所述第一支撑架 10包括两个第一支柱 11、 两个导行柱 12及两个第一^ N立 装置 13。 所述两个导行柱 12垂直所述两个第一支柱 11设置。 所述两个导行柱 12通过所述第一^ N立装置 13可沿所述第一支柱 11的长度方向移动， 且可通过 所述第一卡位装置 13将所述两个导行柱 12固定于所述第一支柱 11的任意位置。

具体地， 所述第一支柱 11为一圓柱状， 其外表面上标识有刻度。 每个所述 第一支柱 11均包括一连接端 110， 所述连接端 110开设有一通孔 111。 本实施 例中， 所述通孔 111的轴向大致垂直于所述第一支柱 11的长度方向。 所述通孔 111内设置一转轴 112， 所述转轴 112的一端收容于所述通孔 111且突出于所述 通孔 111外。 可以理解的是， 所述第一支柱 11也可为其他形状。

本实施例中， 两个导行柱 12为圓柱状， 其外表面上也标识有刻度。 可以理 解的是， 所述导行柱 12也可为其他形状。

所述两个第一^ N立装置 13均包括一^ ^持孔 130、 两个分别设置于所述卡持 孔 130两侧的收容部 132、 以及一锁附件 134。

所述卡持孔 130的轴向大致垂直于所述收容部 132的轴向。所述卡持孔 130 的形状和尺寸分别与所述第一支柱 11的形状和尺寸相对应。 两个所述第一支柱 11分别套设于一所述卡持孔 130内。

每个所述收容部 132分别用于收容所述导行柱 12的一端， 以使两个所述导 行柱 12大致平行设置。

所述锁附件 134用于将所述第一卡位装置 13锁附于所述第一支柱 11的任 意位置。 具体地， 所述锁附件 134为一螺母。 所述卡持孔 130由两个弹片共同 形成。 所述两个弹片均开设有一螺纹孔（图未示） ， 两个螺纹孔位置相对应， 所述锁附件 134与所述螺纹孔相螺接， 当所述锁附件 134被拧紧时， 由所述两 个弹片围成的卡持孔 130与所述第一支柱 11之间紧配合，所述第一卡位装置 13 被固定于所述第一支柱 11上。

可以理解的是， 在其他实施例中， 也可釆用卡扣与卡钩相配合的方式， 所 述卡扣与所述卡钩分别设置于两个弹片，以使 由所述两个弹片围成的卡持孔 130 与所述第一支柱 11之间紧配合。

所述锁紧装置 20包括一快拆板 21、 一滑行座 22和一锁紧组件 23。 所述快 拆板 21可滑动地与所述滑行座 22连接。所述锁紧组件 23连接于所述滑行座 22， 并用于将所述快拆板 21与所述滑行座 22相锁紧。 本实施例中， 所述快拆板 21 用于固定所述成像装置 200， 如相机。

所述滑行座 22包括一中心部 221以及分别设置于所述中心部 221两侧的弹 性夹持部 222。 所述弹性夹持部 222用于分别夹持一所述导行柱 12。 所述滑行 座 22还开设有一贯穿所述中心部 221的第一螺纹孔（未标号 )。 所述滑行座 22 的弹性夹持部 222上还设置有一对位标识 220。所述对位标识 220与所述导行柱 12的刻度相配合， 用于标识所述滑行座 22在所述导行柱 12上的位置。

所述锁紧组件 23用于与所述第一螺纹孔相螺接。 当所述弹性夹持部 222与 所述导行柱 12松配合时， 所述滑行座 22可沿所述导行柱 12滑行。 而当所述弹 性夹持部 222需夹紧所述导行柱 12时， 拧紧所述锁紧组件 23， 致使所述弹性夹 持部 222夹紧所述导行柱 12。

所述控制装置 30包括一支架 31以及一固设于所述支架 31上的控制组件 32。 所述支架 31固设于两个导行柱 12之间。 本实施例中， 所述支架 31固设于两个 导行柱 12靠近其中一所述第一立柱 11的一端。 所述控制组件 32包括一惯性测 量单元（International Medical University, IMU ) 321和一与所述惯性测量单元电 性连接的处理器 322。所述惯性测量单元 321用于测量所述云台 100的姿态信息。 具体地， 所述惯性测量单元 321包括一陀螺仪 3211和一角速度计 3212。 所述陀 螺仪 3211和所述角速度计 3212均电性连接至所述处理器 312。

所述第二支撑架 40包括两个第二支柱 41、一驱动装置 42以及一组装架 43。 本实施例中， 所述第二支柱 41的形状为中空圓柱状。 一所述第二支柱 41直接 与其中一所述第一支柱 11的转轴 112相铰接； 而另一所述第二支柱 41通过所 述驱动装置 42与另一所述第一支柱 11的转轴 112相铰接。 具体地， 所述驱动 装置 42固定于所述第二支柱 41靠近所述第一支柱 11的一端，所述驱动装置 42 的驱动轴（图未示）与其中一所述第一支柱 11的转轴 112相固接， 用于驱动所 述转轴 112转动， 以带动所述第一支撑架 10转动。 本实施例中， 所述驱动装置 42的驱动轴的轴向大致垂直于所述第二支柱 42的长度方向。 所述驱动装置 42 与所述控制装置 30的处理器 312电性连接。 所述处理器 312根据所述惯性测量 单元 321检测的成像装置 200的姿态信息控制所述驱动装置 42的相关动作。 如 直接驱动所述第一支撑架 10转动以调整成像装置 200的拍摄角度以及及时调整 转速大小以适应各种姿态，从而提高成像装置 200的拍摄稳定性。本实施例中， 所述驱动装置 42为无刷电机。 可以理解的是， 所述驱动装置 42也可为有刷电 机或马达等， 并不限于本实施例。

所述组装架 43固设于所述第二支柱 41远离所述第一支柱 11的一端。 所述 组装架 43对应所述第二支柱 41位置开设有两个收容孔 430。两个所述第二支柱 41分别收容于两个所述收容孔 430内。

请一并参阅图 4-5， 本实施例中， 所述重心调节单元 50设置于其中一远离 所述控制装置 30的第二支柱 41中， 用于调节所述第一支撑架 10的重心， 致使 所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20、 所述控制装置 30与所述成像装置 200 之间的重心落在所述驱动装置 42的驱动轴上。

具体地， 所述重心调节单元 50 包括一螺纹杆 51、 一与穿设于所述螺纹杆 51且与所述螺纹杆 51相螺接的配重块 52、 两个防滑块 53、 两个锁合装置 54、 以及一旋转装置 55。

本实施例中， 所述螺纹杆 51包括一螺纹区 511和设置于所述螺纹区 511两 侧的无纹区 512。所述螺纹区 511设置有外螺纹 510，而所述无纹区 512无螺纹。 所述螺纹杆 51的长度大于所述第一支柱 11的长度。

所述配重块 52的形状与所述第一支柱 11的形状相匹配， 本实施例中， 所 述配重块 52的形状对应为圓柱状， 而且所述配重块 52的外径等于所述第一支 柱 11的内径。 所述配重块 52的长度小于所述第一支柱 11的长度。 所述配重块 52的中心部开设有一与所述螺纹杆 51的外螺纹 510相匹配的贯穿螺纹孔 520。 所述贯穿螺纹孔 520的中心与所述配重块 52的中心重合。 所述配重块 52的侧 壁上开设有两个收容槽 521。 本实施例中， 所述配重块 52由金属材料制成。 可 以理解的是， 所述配重块 52也可由其他材料制成。

本实施例中， 所述防滑块 53由橡胶制成， 所述防滑块 53为圓环状， 且所 述防滑块 53的外径略大于或等于所述第一支柱 11的内径， 两个防滑块 53分别 收容于所述收容槽 521 内， 且抵持于所述第一支柱 11与所述配重块 52之间。 所述防滑块 53用于防止所述螺纹杆 51转动时， 所述配重块 52随着一起转动。

可以理解的是， 所述收容槽 521和所述防滑块 53的数量均不限于两个， 其 可根据需求而任意设定， 如分别均为一个或两个以上。 同一第一支柱 11内设置 所述防滑块 53的数量也不限于一个， 其可根据需求设置两个或两个以上， 并不 限于本实施例。

两个所述锁合装置 54分别设置于所述螺纹杆 51两端的无纹区 512。所述两 个锁合装置 54用于将所述螺纹杆 51锁附于所述第一支柱 11内。 具体地， 每个 所述锁合装置 51包括一中心定位件 541和一用于收容所述中心定位件 541的锁 合件 542。 所述中心定位件 541 的形状为圓形， 其中心部开设有一第一贯穿孔 5410。 所述第一贯穿孔 5410的直径略大于或等于所述螺纹杆 51 的无纹区 512 的直径， 同时小于所述螺纹区 511的直径。 所述锁合件 542包括一 4氏持部 5421 以及一沿所述抵持部 5421延伸的延伸部 5422。 所述延伸部 5422开设有一形状 和尺寸均与所述中心定位件 541相匹配的定位槽 5423。 所述中心定位件 541收 容于所述定位槽 5423 内且通过胶体固与所述抵持部 5421相固接。 所述中心定 位件 541的抵持部 5421的中心部对应所述无纹区 512开设有一第二贯穿孔 5424， 所述第二贯穿孔 5424与所述定位槽 5423相连通。 所述延伸部 5422的直径略小 于或等于所述第一支柱 11的内径， 所述 4氏持部 5421的直径大于所述第一支柱 11的内径而等于或略大于所述第一支柱 11的外径。

所述旋转装置 55的中心部开设有一固定孔 550，所述旋转装置 55的侧边开 设有一侧螺纹孔 551， 所述侧螺纹孔 551与所述固定孔 550相连通。

组装时， 先将其中一所述锁合装置 54组装至所述第一支柱 11的一端， 其 中一所述抵持部 5421抵持于所述第一支柱 11的一端， 再将两个防滑块 53分别 收容于两个所述收容槽 521内， 随后， 将所述配重块 52的贯穿螺纹孔 520与所 述螺纹杆 51的螺纹区 511相螺接， 接着将螺接在一起的螺纹杆 51和配重块 52 一起组装至所述第一支柱 11 内， 所述螺纹杆 51一端的无纹区 512套设于所述 第二贯穿孔 5424内， 并可在所述第二贯穿孔 5424内转动， 最后将另一所述锁 合装置 54组装至所述第一支柱 11的另一端， 由于所述螺纹杆 51的长度大于所 述第一支柱 11的长度， 因此， 所述螺纹杆 51的另一端的无纹区 512穿出于另 一所述第二贯穿孔 5424外， 将所述螺纹杆 51的无纹区 512穿出于其中一所述 第二贯穿孔 5424外的部分收容于所述旋转装置 55的所述固定孔 550内， 最后 通过一螺栓 60与所述侧螺纹孔 551相螺接， 使所述螺栓 60的一端与所述固定 孔 550内的所述无纹区 512相抵持， 以使所述旋转装置 55与所述螺纹杆 51相 固接。 可以理解的是， 实际应用中， 也可釆用其他的连接方式使所述旋转装置 55与所述螺纹杆 51相固接， 如焊接等方式。

请一并参阅图 6， 使用时， 其中一型号的成像装置 200 固设于所述快拆板 21上。为了增大所述成像装置 200拍摄过程中的稳定性能，所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20、所述控制装置 30与所述成像装置 200之间的重心应落在所述 驱动装置 42的旋转轴上。 通过力学分析， 当所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20、 所述控制装置 30与所述成像装置 200之间的重心应落在所述驱动装置 42 的驱动轴上时， 所述第一支撑架 10转动至任意角度均不会产生转动力矩， 即所 述第一支撑架 10不会因为力矩而来回晃动，增加转动过程中� ��所述成像装置 200 的稳定性。当所述云台 100平稳运行时，所述第一支撑架 10和所述成像装置 200 也处于动态平衡状态。 而当所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20、 所述控制装 置 30与所述成像装置 200之间的重心没有落在所述驱动装置 42的旋转轴上时， 旋转所述旋转装置 55， 由于所述配重块 52通所述防滑块 53与所述第一支柱 11 的内壁紧配合， 因此， 所述配重块 52由于所述防滑块 53与所述第一支柱 44内 壁之间的摩擦， 不会随着所述旋转装置 55的旋转而旋转， 而会随着所述旋转装 置 55的旋转而沿着所述螺纹杆 51的长度方向移动， 以对所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20与所述成像装置 200之间的重心进行微调,以使所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20、 所述控制装置 30与所述成像装置 200之间的重心落在所 述驱动装置 42的旋转轴上。

可以理解的是， 在其他实施例中， 也可将所述第一支柱 11以及所述配重块 52制成长方体状、 正方体状或其他一些不规则形状。 此时， 所述配重块 52自身 将所述螺纹杆 51的转动转化为所述配重块 52在所述第一支柱 11的平动， 并不 限于本实施例。

可以理解的是， 在其他实施例中， 也可在两个第一支柱 11内分别安装至少 一配重块 52， 并不限于本实施例。

可以理解的是， 所述控制装置 30也可省略， 当所述控制装置 30省略时， 所述重心调节单元 50调节所述第一支撑架 10的重心，致使所述第一支撑架 10、 所述锁紧装置 20与所述成像装置 200之间的重心落在所述驱动装置 42的驱动 轴上。 以上所述仅为本发明的实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或 等效流程变换， 或直接或间接运 用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。