一种拍摄云台的制作方法

1.本发明涉及测绘领域，尤其涉及一种可以搭载拍摄装置的拍摄云台。


背景技术：

2.在电厂、煤场、码头、钢厂等作业场所常常需要了解料场中物料存储情况，之前采用人工现场测绘，或者采用进口三维激光扫描仪现场测绘等方式来计算出料场中物料体积以估算存储量。然而这些方式需要专业人员现场测绘，且进口三维激光扫描仪价格昂贵。
3.为了解决以上问题，市场上出现了云台搭载二维激光扫描仪的方式，通过在料场布置多个点位，实现料场全覆盖，自动生成料场物料体积和储量。实现了自动化测绘。
4.然而市面上搭载二维激光扫描仪的云台，多采用搭载摄像头的云台，有如下弊端：1.此类云台多采用摄像头常用通讯协议pelco-d，通讯接口多为rs485接口，通讯效率低；2.此类云台多为顶载安装形式，而激光扫描仪为吊载安装方式；3.此类云台载重较轻，无法搭载较重的激光扫描仪；4.此类云台通过步进电机步距角进行定位，定位精度差。
5.基于以上技术问题，亟需提供一种定位精度及通讯效率较高的、可搭载任意拍摄装置的拍摄云台。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种拍摄云台，通过设置旋转模块和通讯模块实现拍摄装置的转动及数据传输，并通过在步进电机中内置编码器，有效提高了拍摄云台的定位精度，且通过集成电路板提高了拍摄云台的通讯效率。此外，本发明的拍摄云台可搭载任意拍摄装置，有效扩展了拍摄云台的应用领域，提高了拍摄云台的实用性。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种拍摄云台，包括云台、拍摄装置安装板，所述云台包括旋转模块、通讯模块，所述旋转模块包括步进电机、伺服旋转平台、旋转轴，所述步进电机连接所述伺服旋转平台，所述旋转轴的一端连接所述伺服旋转平台，另一端连接所述拍摄装置安装板。
8.优选地，所述步进电机内置编码器。如此，步进电机转360度，1000个脉冲信号，1个脉冲信号0.36度，通过伺服旋转平台120倍减速比放大，定位精度可达0.003度，拍摄云台的定位精度大大提高。进一步优选地，所述伺服旋转平台的输出扭矩达108n.m，承重可达40kg，可承载市面上大部分激光扫描仪。
9.优选地，所述云台还包括控制模块，所述控制模块包括电路板、驱动器，所述电路板连接所述驱动器，所述驱动器连接所述步进电机。通过电路板实现对驱动器的控制，进而实现对步进电机的闭环控制，使拍摄云台的定位控制更加精准。
10.优选地，所述控制模块还包括电源，所述电源与所述电路板连接。本发明将24v电源转换为5v电源，给电路板供电。电路板配置单独电源，可避免电路板受到外部电源波动或故障的影响。
11.优选地，所述驱动器设置于所述电路板下方。一方面便于电路板与驱动器连接，另
一方面可节省拍摄云台内部空间，降低成本。
12.优选地，所述电路板为arm板。
13.优选地，所述通讯模块包括通讯滑环，所述通讯滑环设置于所述旋转轴内，所述通讯滑环上方出线与拍摄装置连接，下方出线与所述电路板连接。在拍摄云台旋转过程中，可360度无限制旋转，且不会造成电缆缠绕。本发明的拍摄云台采用内置arm板的形式，拍摄装置以及云台自身的通讯均在arm板中集成，通过10/100m以太网口向外部传输控制信号，通讯效率大大提升。
14.优选地，所述云台还包括校准模块，所述校准模块设置于所述伺服旋转平台静止侧。
15.优选地，所述校准模块包括对射式光电开关。本发明通过对射式光电开关对伺服旋转平台进行零位校准，确保定位的准确度。
16.优选地，所述云台还包括加热模块，用于对所述云台的内部进行加热。
17.优选地，所述加热模块包括加热片，用于在北方寒冷天气0度以下，给拍摄云台内部加热使用。
18.优选地，所述旋转轴外侧设置轴套，所述轴套内设有油封。轴套的设置可避免旋转轴在旋转过程中对拍摄云台的罩壳造成损坏，延长拍摄云台的使用寿命；同时，油封起到密封旋转轴的作用，避免雨水、油污等对旋转轴或轴套造成腐蚀。
19.优选地，所述云台还包括接头，所述接头包括电源接头和通讯接头，分别用于连接外部电源和通讯信号。
20.本发明提供了一种定位精度及通讯效率均较高，且可搭载任意拍摄装置的拍摄云台。本发明通过设置旋转模块和通讯模块实现拍摄装置的转动及数据传输，并通过在步进电机中内置编码器，有效提高了拍摄云台的定位精度，且通过设置电路板有效提高了拍摄云台的通讯效率。此外，本发明的拍摄云台可搭载任意拍摄装置，有效扩展了拍摄云台的应用领域，提高了拍摄云台的实用性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1示出了本发明一种可选的拍摄云台的结构示意图；
23.图2示出了本发明一种可选的拍摄云台的内部结构示意图。
24.主要附图标记说明：
25.1-拍摄装置安装板；2-轴套；3-云台罩壳；4-旋转轴；5-云台底板；6-接头；7-arm板；8-驱动器；9-步进电机；10-伺服旋转平台；11-直流电源；12-加热片；13-通讯滑环；14-对射式光电开关。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.请参阅图1-2，拍摄云台包括云台、拍摄装置安装板1，其中，云台包括控制模块、旋转模块、通讯模块、校准模块、加热模块、云台罩壳3、云台底板5、接头6。云台罩壳3作为云台的外部罩壳，用以保护内部装置不受外界环境的干扰或污染；云台底板5作为云台的底板，用以固定内部装置；接头6包括电源接头和通讯接头，用以向云台内部提供电源及通讯信号。拍摄装置可以是任何用于拍照、摄影、录像、扫描等的装置，本实施例采用激光扫描仪。
31.旋转模块包括步进电机9、伺服旋转平台10、旋转轴4、轴套2，步进电机9与伺服旋转平台10连接，固定安装于云台底板5上，旋转轴4贯穿云台罩壳3，旋转轴4的外侧设置轴套2，轴套2内设有油封；旋转轴4的一端连接伺服旋转平台10，另一端连接拍摄装置安装板1，从而使得伺服旋转平台10通过旋转轴4带动拍摄装置安装板1转动。优选地，步进电机9内置编码器，大大提高了拍摄云台的定位精度；伺服旋转平台10优选直角形高精度伺服旋转平台。
32.控制模块包括arm板7、驱动器8、直流电源11，其中，直流电源11连接arm板7，用于为arm板7供电；驱动器8设置于arm板7的下方，固定于云台底板5上；arm板7连接驱动器8，驱动器8连接步进电机9。本实施例通过设置arm板实现对驱动器的控制，进而实现对步进电机的闭环控制，使拍摄云台的定位控制更加精准。
33.通讯模块包括通讯滑环13，通讯滑环13设置于旋转轴4内，通讯滑环13的上方出线与拍摄装置连接，下方出线与arm板7连接。在拍摄云台旋转过程中，通讯滑环13可360度无限制旋转，且不会造成电缆缠绕。本实施例的拍摄云台采用内置arm板的形式，激光扫描仪以及云台自身的通讯均在arm板中集成，通过10/100m以太网口向外部传输控制信号，通讯效率大大提升。
34.校准模块包括对射式光电开关14，设置于伺服旋转平台10的静止侧，用于对伺服旋转平台10进行零位校准，确保定位的准确度。
35.加热模块包括加热片12，用于在北方寒冷天气0度以下，给拍摄云台内部加热使用。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
37.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。