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原文传递一种轻量化无人机系统

专利名称：	一种轻量化无人机系统
摘要：	本实用新型涉及无人机设备技术领域，尤其涉及一种轻量化无人机系统。该轻量化无人机系统包括无人机、搭载在所述无人机上的轻量化云台，所述轻量化云台包括：云台主体以及搭载在所述云台主体上的摄像头，所述摄像头包括机芯壳体、采集模块和数据处理模块，所述采集模块设于所述机芯壳体中，所述数据处理模块设于所述云台主体中。本实用新型将摄像头的数据处理模块与采集模块分离设置，将数据处理模块转移安装到云台主体内部，采集模块等其他模块仍设于摄像头内部。通过这种分离式结构设计，使得摄像头的体积、重量都大幅减轻，真正实现无人机云台的轻量化，进而得到轻量化无人机系统。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州科易光电技术有限公司
发明人：	汶小刚;刘凌
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201821625572.9
公开号：	CN209142409U
代理机构：	广州德科知识产权代理有限公司
代理人：	万振雄;陈晓妍
分类号：	B64D47/08(2006.01);B;B64;B64D;B64D47
申请人地址：	510663 广东省广州市高新技术产业开发区科学城科珠路203号1101A
主权项：	1.一种轻量化无人机系统，其特征在于，包括无人机、搭载在所述无人机上的轻量化云台，所述轻量化云台包括：云台主体以及搭载在所述云台主体上的摄像头，所述摄像头包括机芯壳体、采集模块和数据处理模块，所述采集模块设于所述机芯壳体中，所述数据处理模块设于所述云台主体中。 2.根据权利要求1所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述云台主体包括云台主壳体和设于所述云台主壳体内部的核心控制模块，所述云台主壳体由云台上壳体和云台下壳体对合连接形成，所述摄像头搭载在所述云台主壳体的下方。 3.根据权利要求2所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述摄像头包括红外摄像头和可见光摄像头，所述摄像头中还设有镜头，所述镜头包括红外镜头和可见光镜头，所述采集模块包括红外采集模块和可见光模块，所述机芯壳体包括相对设置的机芯前壳和机芯后壳，所述机芯前壳和所述机芯后壳对合后形成机芯腔体，其中，所述机芯前壳上分别开设有第一安装孔和第二安装孔，所述红外镜头嵌套在所述第一安装孔中，所述可见光镜头嵌套在所述第二安装孔中，所述红外采集模块和所述可见光模块设置于所述机芯腔体中，所述数据处理模块设于所述云台下壳体中。 4.根据权利要求3所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述红外采集模块与所述数据处理模块电性连接，所述红外采集模块用于将采集的光信号转化为电信号后发送至所述数据处理模块，所述数据处理模块还与所述核心控制模块电性连接，用于实现所述数据处理模块与所述核心控制模块之间的信号传输，所述可见光模块与所述核心控制模块电性连接，用于实现所述可见光模块与所述核心控制模块之间的信号传输，所述核心控制模块用于根据控制指令使所述红外摄像头执行操作或者根据控制指令使所述可见光摄像头执行操作。 5.根据权利要求3所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述云台主体内部设有云台控制组件，所述云台控制组件包括云台控制板、云台固定件和减震件，其中所述云台控制板设于所述云台固定件上方，且所述云台控制板与所述核心控制模块电性连接，用于实现所述云台控制板与所述核心控制模块之间的信号传输，所述减震件套设在所述云台固定件上，所述云台下壳体开设有下壳体开口，所述云台固定件搭载在所述下壳体开口上，且所述减震件设于所述云台固定件与所述下壳体开口之间。 6.根据权利要求5所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述云台控制组件还包括固定在所述云台控制板外部的云台控制板固定件。 7.根据权利要求5所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台还设有云台连接组件，所述云台连接组件包括吊架以及安装在所述吊架上的若干电机，所述吊架的一端安装在所述云台主体下方，所述吊架的另一端与所述摄像头连接。 8.根据权利要求7所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述吊架包括设于所述云台固定件下方的第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机；所述第一电机穿过所述下壳体开口安装在所述云台固定件中，所述第一连接部可转动安装在所述第一电机下方；所述第二连接部从所述第一连接部边缘竖向向下弯折延伸形成，所述第二电机安装在所述第二连接部上，所述第三连接部安装在所述第二电机上，使第三连接部与第二连接部之间可转动连接；所述第三电机一端固定安装在所述第三连接部上、另一端与所述摄像头可转动连接。 9.根据权利要求8所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述第三连接部为C字形连接部，所述第三连接部包括安装在所述第二电机上且横向延伸的横向连接杆、以及设于所述横向连接杆两端的第一支撑臂和第二支撑臂，所述第三电机安装在所述第一支撑臂上，所述摄像头安装在所述第三电机与所述第二支撑臂之间。 10.根据权利要求9所述的轻量化无人机系统，其特征在于，第一支撑臂的尺寸大于所述第二支撑臂，所述红外摄像头靠近所述第三电机设置、所述可见光摄像头远离所述第三电机设置。 11.根据权利要求9或10所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述红外采集模块与所述数据处理模块之间通过第一走线电性连接，所述可见光模块与所述核心控制模块之间通过第二走线电性连接，所述第一走线布置在远离所述第三电机的一侧，所述第二走线布置在远离所述第一走线的一侧。 12.根据权利要求11所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述横向连接杆上设有远离所述第三电机的第一布线通道和靠近所述第三电机的第二布线通道，所述第一走线布置在所述第一布线通道内，所述第二走线布置在所述第二布线通道内，所述第三电机的走线也布置在所述第二布线通道内。 13.根据权利要求12所述的轻量化无人机系统，其特征在于，从所述第一布线通道与所述第二布线通道的相交处设有向上延伸、向所述第二连接部弯折连接形成的第三布线通道，所述第一走线与所述第二走线在所述第三布线通道中汇合布置。 14.根据权利要求2所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台还包括数传组件，所述数传组件包括云台数传模块和数传天线，所述云台数传模块分别与所述数传天线电性连接、与所述核心控制模块电性连接，用于实现所述云台数传模块与所述核心控制模块之间的信号传输，所述云台数传模块设置在所述云台主体内部，所述数传天线从所述云台主体的端部向外延伸。 15.根据权利要求3所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台还包括外置于所述云台主体的散热器，所述散热器包括从所述云台主体的端部向外延伸形成的散热壳体和设于所述散热壳体内的散热风机。 16.根据权利要求15所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述散热壳体设有朝所述轻量化云台外部开设的进风口和朝向所述云台主体内部开设的出风口，所述云台主体上设有散热孔，所述散热风机用于从所述进风口抽入外部空气、并将所述外部空气自所述出风口吹向所述云台主体内部，以使所述云台主体内部的热量从所述散热孔处散出。 17.根据权利要求16所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述散热壳体从所述云台上壳体的一端向外延伸形成，所述散热壳体的进风口朝下设置，所述散热风机为鼓风机。 18.根据权利要求16或17所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述散热孔包括第一散热孔和第二散热孔，所述第一散热孔设于所述云台上壳体，且所述第一散热孔的位置与所述出风口位置相对，所述第二散热孔设于所述云台下壳体的底部，且所述第二散热孔的开设位置对应于所述数据处理模块的设置位置，所述云台上壳体设有上壳体开口，所述核心控制模块和所述数据处理模块位于所述上壳体开口中。 19.根据权利要求15所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台还包括外置于所述云台主体的图传组件，所述图传组件包括图传壳体、云台图传模块以及图传天线，所述图传壳体从所述云台主体的端部向外延伸形成，所述云台图传模块设于所述图传壳体中，所述图传天线与所述云台图传模块电性连接，且所述图传天线从所述图传壳体的端部向外延伸。 20.根据权利要求19所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述图传壳体由相对设置的图传上盖和图传下盖形成，所述图传上盖从所述云台主体的一端向外延伸形成，所述图传下盖与所述图传上盖对合形成安装空腔，且所述安装空腔部分延伸至所述云台下壳体内部，所述云台图传模块设于所述安装空腔中，且所述云台图传模块与所述核心控制模块电性连接，用于实现所述云台图传模块与所述核心控制模块之间的信号传输。 21.根据权利要求20所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述图传壳体采用合金材料制成。 22.根据权利要求20所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述图传下盖的底部设有图传组件散热孔；所述图传组件设置在所述散热器下方。 23.根据权利要求19至22任一项所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台还包括外置于所述云台主体的GPS组件，所述GPS组件包括GPS壳体和GPS模块，所述GPS壳体从所述云台主体的端部向外延伸形成，所述GPS模块与所述核心控制模块电性连接，用于实现所述GPS模块与所述核心控制模块之间的信号传输。 24.根据权利要求23所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述GPS壳体包括相对设置的GPS上盖和GPS下盖组成，所述GPS上盖与所述GPS下盖对合后形成所述GPS壳体的内腔，所述GPS模块设于所述GPS壳体的内腔中，所述GPS下盖与所述云台上壳体的一端连接。 25.根据权利要求24所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述图传组件和所述GPS组件分别设于所述云台主体的两侧。 26.根据权利要求24所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述图传组件设于所述云台主体的左下方，所述GPS组件设于所述云台主体的右上方。 27.根据权利要求23所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述GPS模块用于采集地理位置信息、并将所述地理位置信息发送至所述核心控制模块，所述核心控制模块用于将所述地理位置信息发送至所述数据处理模块，所述采集模块用于采集光信号、并将光信号转化为电信号后发送至所述数据处理模块，所述数据处理模块用于对所述地理位置信息和所述电信号进行叠加处理，得到带有地理位置信息的图像信息，所述数据处理模块还用于将所述带有地理位置信息的图像信息发送至所述核心控制模块，所述核心控制模块用于将所述带有地理位置信息的图像信息发送至所述云台图传模块，所述云台图传模块用于将所述带有地理位置的图像信息通过图传天线发送至显示设备。 28.根据权利要求1所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台的质量小于或者等于500克。 29.根据权利要求28所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化云台的质量小于或者等于200克。 30.根据权利要求1所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述轻量化无人机系统还包括用于控制所述无人机和所述轻量化云台的遥控器，所述遥控器包括相连接的遥控器主体和显示设备，所述遥控器主体包括遥控器壳体和设于所述遥控器壳体内侧的主机，所述主机上设有第一组操控部件，所述第一组操控部件用于使无人机执行操作；所述遥控器壳体上设有第二组操控部件，所述第二组操控部件用于使轻量化云台执行操作。 31.根据权利要求30所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述遥控器壳体包括遥控器上壳和遥控器下壳，所述遥控器上壳和所述遥控器下壳相对设置形成容置空间，所述主机设于所述容置空间中；所述无人机遥控器还设有遥控器控制模块，所述遥控器控制模块设于所述遥控器遥控器下壳中，所述遥控器控制模块与所述第二组操控部件电性连接。 32.根据权利要求31所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述第一组操控部件包括两飞行操控杆和智能返航按键，两所述飞行操控杆设于所述主机的正面，用于控制所述无人机的飞行状态；所述智能返航按键设于所述主机的正面，且位于两所述飞行操控杆的下方，用于使所述无人机自动返航。 33.根据权利要求31所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述第二组操控部件包括设置在所述遥控器上壳上且依次相邻设置的摄像头功能切换操控杆、摄像头模式切换操控杆、光学变倍操控杆、图像校正操控杆、伪彩切换操控杆和云台模式切换操控杆，其中，所述摄像头功能切换操控杆用于使所述摄像头执行拍照或录像操作，所述摄像头模式切换操控杆用于控制所述摄像头在红外拍摄模式和可见光拍摄模式之间进行切换，所述光学变倍操控杆用于调节所述摄像头在拍摄时的光学变焦倍数，所述图像校正操控杆用于对所述摄像头传来的图像进行校正处理，所述伪彩切换操控杆用于对图像进行伪彩切换，所述云台模式切换操控杆用于控制所述云台在自由模式、跟随模式、锁定模式三种模式之间切换；所述第二组操控部件还包括云台方向拨轮，所述云台方向拨轮设于所述遥控器壳体的侧面，用于操控所述云台的航向和俯仰角度。 34.根据权利要求32所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述无人机遥控器还包括与所述遥控器主体电性连接的显示设备，所述显示设备上设有接头，所述遥控器壳体上设有接口，所述显示设备和所述遥控器壳体之间通过所述接头和所述接口的配合实现信息传输和可拆卸连接。 35.根据权利要求34所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述显示设备包括显示屏和连接件，所述连接件包括连接座、从所述连接座的一侧向上延伸形成的延伸部、以及与所述延伸部可转动连接的固定部，所述接头安装在所述连接座上，所述连接座通过所述接头安装在所述遥控器壳体上，所述固定部与所述显示屏连接。 36.根据权利要求35所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述延伸部转动连接于所述固定部，所述延伸部与所述连接座之间形成夹角α，90°<α<180°。 37.根据权利要求35所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述连接座上设有通孔，所述遥控器壳体上设有第一凹槽，所述连接件还包括紧固件，所述紧固件穿过所述通孔后与所述第一凹槽配合连接，使所述连接座与所述遥控器壳体固定连接。 38.根据权利要求37所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述紧固件为螺栓，所述螺栓上还设有垫圈。 39.根据权利要求37所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述连接座上还设有限位柱，所述遥控器壳体上还设有第二凹槽，所述限位柱设于所述第二凹槽中；所述延伸部内设有竖向延伸的走线通道，所述接头通过设于所述走线通道内的线缆电性连接于所述显示屏，使所述显示屏和所述遥控器壳体之间进行信息传输。 40.根据权利要求35所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述显示设备上还设有夹具，所述夹具包括第一夹持件、第二夹持件、弹性连接部件和安装板，所述第一夹持件与所述第二夹持件相对设置使所述第一夹持件与所述第二夹持件之间形成有夹持空间，所述弹性连接部件的一端固接于所述第一夹持件上、所述弹性连接部件的另一端固接于所述第二夹持件上，使所述第一夹持件与所述第二夹持件活动连接，所述显示屏、所述第一夹持件、所述固定部分别与所述安装板固接。 41.根据权利要求40所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述第一夹持件包括横向设置的上夹板和从所述上夹板边缘向下延伸形成的夹持外壳，所述夹持外壳内部设有沿竖向开设的槽口；所述第二夹持件包括横向设置的下夹板和从所述下夹板边缘向上延伸形成的立柱，所述立柱套设于所述槽口中，所述上夹板与所述下夹板相对设置，使所述上夹板、所述夹持外壳和所述下夹板之间形成所述夹持空间；所述立柱内部设有空腔，所述弹性连接部件为复位弹簧，所述复位弹簧安装在所述空腔中，且所述复位弹簧的上端固接于所述第一夹持件的顶部、所述复位弹簧的下端固接于所述第二夹持件的底部，使所述第二夹持件相对于所述第一夹持件弹性连接。 42.根据权利要求34至41任一项所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述接口为USB接口、HDMI接口、AV接口、VGA接口或DVI接口。 43.根据权利要求40所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述遥控器壳体内设有遥控器控制模块，所述显示屏上设有遥控器图传天线和遥控器数传天线，所述显示屏内设有与所述遥控器图传天线电性连接的遥控器图传模块、与所述遥控器数传天线电性连接的数传模块、与所述遥控器图传模块电性连接的显示模块，且所述遥控器控制模块分别与所述遥控器图传模块电性连接、与所述数传模块电性连接；所述遥控器图传天线用于接收所述摄像头反馈的图像信息并发送至所述遥控器图传模块，所述遥控器图传模块用于将所述图像信息发送至所述显示模块，所述显示模块用于使所述显示屏显示所述图像信息；所述数传模块用于接收所述遥控器控制模块反馈的信号、并将所述遥控器控制模块反馈的信号发送至所述遥控器数传天线，所述遥控器数传天线用于将所述遥控器控制模块反馈的信号发送至所述云台和/或所述摄像头。 44.根据权利要求43所述的轻量化无人机系统，其特征在于，所述无人机遥控器包括电池模块和电池接口组件，所述电池模块和所述电池接口组件分别独立设于所述遥控器下壳上，所述电池模块与所述电池接口组件电性连接，所述电池接口组件还与所述接口电性连接；所述遥控器上壳的上端还设有电压表，所述电压表与所述电池接口组件电性连接，用于测量所述电池模块的电量；所述遥控器上壳还设有电源总开关，所述电源总开关电性连接于所述遥控器控制模块，用于控制所述电池模块供电或断电。
所属类别：	实用新型