一种用于航摄仪的机身壳体、机身、相机及航摄仪的制作方法

1.本实用新型涉及拍摄设备技术领域，特别是涉及一种用于航摄仪的机身壳体、机身、相机及航摄仪。


背景技术：

2.目前，航拍、测绘等越来越广泛的应用于各个领域。为实现多角度拍摄和宽视场覆盖，在实际作业中，相机常被挂载于三轴云台上，以通过三轴云台转动获得更多和更宽的拍摄视角。
3.区别于传统地面云台，航拍过程中飞行器上搭载设备为飞行器上的负载，为获得更长的续航里程，在对这些搭载设备进行结构设计时，需要考虑因为结构体积增大带来的飞行重量增加、风阻增大等问题。
4.航摄仪在具体工作过程中，三轴云台一般通过横滚电机、俯仰电机、航向电机分别调节镜头的横滚角、俯仰角、以及航向角。
5.对现有航摄仪结构进行进一步优化，无疑对推动航摄仪行业的发展和航摄仪的运用具有积极意义。


技术实现要素：

6.针对上述提出的对现有航摄仪结构进行进一步优化，无疑对推动航摄仪行业的发展和航摄仪的运用具有积极意义的技术问题，本实用新型提供了一种用于航摄仪的机身壳体、机身、相机及航摄仪，采用本技术方案，在云台尺寸一定的情况下，便于提升航摄仪的拍摄角度。
7.本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：
8.一种用于航摄仪的机身壳体，包括壳体本体，所述壳体本体后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角的外部顶角。
9.现有航拍实际作业中，航拍用相机一般挂载于三轴云台上，通过三轴云台转动获得更多的拍摄视角。同时，相机在云台上的挂载特点一般采用双侧悬臂式结构，该挂载方式的特点为：云台的横滚臂为双拐点弯折杆结构，一般包括中间臂段和位于中间臂段两侧的侧臂段，各侧臂段均通过一个拐点与中间臂段相连，中间臂段的中部通过横滚电机与航向臂相连，各侧臂段的自由端均提供一个载荷仪器安装座，载荷仪器以两侧约束的方式安装于横滚臂上。区别于传统相机单侧固定具有的单侧开放式空间，此种形式的横滚臂为载荷仪器提供位于两侧臂段之间的安装空间。
10.同时，云台的结构特点以及相机与云台的装配特点为：为使得云台上各电机能以较小的力矩输出即能保证整个系统的稳定运行，相机的安装位置优选采用：云台各轴的旋转中心线均穿过旋转部的重心。
11.同时考虑到航摄过程中飞行重量和风阻要求，云台尺寸不宜设置得过大。此情况下，当拍摄视角预期较大、相机机身较大时，在云台转动过程中，相机机身会与云台轴臂发
生干涉，特别是在以下情况下最为明显：为达到拍摄目的，俯仰电机带动镜头拍摄端朝下运动，此时，相机处于镜头端为下端、机身为上端的状态，进一步的，当横滚电机工作执行横滚动作时，根据横滚方向，当如横滚臂向左转动时，机身右端后侧上顶角容易受到航向臂的干涉；当如横滚臂向右转动时，机身左端后侧上顶角容易受到航向臂的干涉。
12.综上，现有技术中，针对航摄领域云台以及相机各自的结构特点以及装配特点，由于机身后端顶侧两侧的顶角非常容易与云台的航向臂产生干涉，故在规划相机的拍摄视角时具有较大的局限性，容易出现达不到想要的拍摄视角的情况，这对航线规划、飞行高度设计提出了新的要求。
13.本方案针对以上问题，提出了一种针对航摄仪用相机机身壳体的改进方案。本方案中，通过设置为：在机身壳体上，设置为壳体本体后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角的外部顶角。即相对于现有技术，对对应的一个或两个外部顶角采用倒角设计，以实现：在云台尺寸以及机身主体尺寸不变的情况下，即保持云台小尺寸设计以及机身内部容纳能力的前提下，通过采用为倒角的外部顶角，使得机身在横滚电机的作用下左、右转动时，机身转动轨迹半径减小，从而达到提升俯仰电机转动角度以及横滚电机可转动角度的目的。以上角度值提升后，可通过云台对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
14.作为本领域技术人员，在航摄仪具体运用上，可采用横滚电机单方向转动满足拍摄角度需求，而针对被取景对象，如仅采用单方向转动虽然对航线规划等会造成一定的影响，但具体航摄目的可通过具体的航线规划完成。故以上为倒角的外部顶角可为两个外部顶角中的其中一个。考虑到航摄仪使用的便捷性，宜将两个外部顶角均设置成倒角。
15.更为具体的，作为本领域技术人员，以上倒角可为对应外部顶角上的缺口，也可为如下所提出的采用锥台状结构，即对机身壳体后端边缘进行整体倒角，所需要的顶角位置倒角为以上整体倒角在顶角位置的局部。
16.作为所述机身壳体的进一步技术方案：
17.为提升航摄仪使用的便捷性，实现在横滚电机作用下左、右摆动时，均可利用所述倒角降低机身壳体的轨迹半径，设置为：所述壳体本体后端顶侧的两个外部顶角均为倒角。
18.由于机身壳体在使用过程中，其因为热应力会产生一定的热变形，为提升机身壳体使用寿命，设置为：所述倒角为表面为曲面的倒圆角。进一步的，设置为所述倒圆面与机身壳体的背面以及各侧面均光滑过渡。
19.作为一种从整体加工上，如在大批量生产时，通过采用模具且便于脱模的方式获得相应形式的机身壳体，同时使得机身后端各边缘位置均具有防干涉优势，设置为：所述壳体本体的后端外形为后端端部尺寸最小的锥台状。
20.本方案还公开了一种用于航摄仪的机身，包括机身壳体，所述机身壳体为以上任意一项所述的机身壳体。本方案为基于所述机身壳体的具体运用，采用本机身形式，可通过云台对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
21.作为与以上提升拍摄角度构思匹配的，且为一种通过优化机身壳体内内部构件设置方式，以便于减小机身壳体后端尺寸的方案，设置为：还包括设置于机身壳体内部的主板模块；
22.所述主板模块为包括若干块主板的层叠式主板模块。本方案中，采用层叠式主板布局解决主板占用面积，以缩小机身长度尺寸、宽度、厚度尺寸中的任意一个或几个，提高机身转动的抗干涉性。
23.作为一种基于所述层叠式主板模块方案，可缩小机身长度尺寸、宽度尺寸，同时便于通过设定主板的排布形式，将机身壳体的后端设置为端部尺寸最小的锥台状以提升机身抗干涉性能的技术方案，设置为：组成主板模块的主板在机身的前后方向上间隔排列；
24.在主板模块中，沿着机身的前后方向，任意相邻的两主板均为：位于后方的主板向前的投影全部落在前方主板的边缘以内。
25.作为一种基于所述层叠式主板模块方案，可缩小机身长度尺寸、宽度尺寸，同时便于通过设定主板上功能模块的排布形式，将机身壳体的后端设置为端部尺寸最小的锥台状以提升机身抗干涉性能、提高部分发热量大的功能模块的散热性能的技术方案，设置为：组成主板模块的主板在机身的前后方向上间隔排列；
26.还包括搭载于主板模块上的功能模块，所述功能模块包括用于数据传递的接口模块以及用于拍照控制的控制模块；
27.所述接口模块、控制模块安装在最后方主板背面的不同位置；
28.所述接口模块、控制模块的边缘均位于所述背面的边缘以内。具体的，机身内部的功能模块一般包括如为cmos模块的感光模块、如为hdmi模块的接口模块、如为调参模块的控制模块、如为用于机身系统运行控制的系统运行模块、如为用于机身图像处理的图像处理模块、如为用于机身数据存储的存储模块，相较而言，以上功能模块中接口模块由于包括接口承载壳体，故接口模块本身体积相对较大，控制模块本身尺寸较大，接口模块还存在发热量大的特点，将以上功能模块设置在所述背面上，如在为镁铝合金材质机身壳体的情况下，可有效提升接口模块的散热能力、便于对机身壳体的后端进行顶角位置倒角设计或全部位置倒角设计。
29.本方案还公开了一种用于航摄仪的相机，包括相机机身，所述相机机身为如上任意一项所述的机身。本方案为基于所述机身的具体运用，采用本机身形式，可通过云台对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
30.本方案还公开了一种一种航摄仪，包括云台及搭载在所述云台上的相机，所述相机为以上所述的相机，所述云台为三轴云台。本方案为基于所述相机的具体运用，采用本相机形式，可通过云台对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
31.综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
32.本方案中，通过设置为：在机身壳体上，设置为壳体本体后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角的外部顶角。即相对于现有技术，对对应的一个或两个外部顶角采用倒角设计，以实现：在云台尺寸以及机身主体尺寸不变的情况下，即保持云台小尺寸设计以及机身内部容纳能力的前提下，通过采用为倒角的外部顶角，使得机身在横滚电机的作用下左、右转动时，机身转动轨迹半径减小，从而达到提升俯仰电机转动角度以及横滚电机可转动角度的目的。以上角度值提升后，可通过云台对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
33.同时本方案提供了基于所述机身壳体的航摄仪机身、航摄仪相机以及航摄仪。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
35.图1为本实用新型所述的一种航摄仪一个具体实施例的立体结构示意图；
36.图2为本实用新型所述的一种航摄仪一个具体实施例的后视图；
37.图3为本实用新型所述的一种航摄仪一个具体实施例的立体结构示意图，该示意图具有区别于图1的视口位置；
38.图4为本实用新型所述的一种航摄仪一个具体实施例的后视图，区别于图2所提供机身后端局部倒角实现方式，该实施例中机身后端整体倒角；
39.图5为本实用新型所述的一种航摄仪一个具体实施例中，反应机身内部功能模块的结构和排布关系的示意图。
40.以上示意图中的附图标与技术术语的对应关系为：1、感光模块，2、第一主板，3、第二主板，4、接口模块，5、控制模块，6、镜头，7、壳体本体，8、倒角，9、云台。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
42.实施例1：
43.如图1至图5所示，本实施例涉及一种用于航摄仪的机身壳体，包括壳体本体7，所述壳体本体7后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角8的外部顶角。
44.现有航拍实际作业中，航拍用相机一般挂载于三轴云台上，通过三轴云台转动获得更多的拍摄视角。同时，相机在云台9上的挂载特点一般采用双侧悬臂式结构，该挂载方式的特点为：云台9的横滚臂为双拐点弯折杆结构，一般包括中间臂段和位于中间臂段两侧的侧臂段，各侧臂段均通过一个拐点与中间臂段相连，中间臂段的中部通过横滚电机与航向臂相连，各侧臂段的自由端均提供一个载荷仪器安装座，载荷仪器以两侧约束的方式安装于横滚臂上。区别于传统相机单侧固定具有的单侧开放式空间，此种形式的横滚臂为载荷仪器提供位于两侧臂段之间的安装空间。
45.同时，云台9的结构特点以及相机与云台9的装配特点为：为使得云台9上各电机能以较小的力矩输出即能保证整个系统的稳定运行，相机的安装位置优选采用：云台9各轴的旋转中心线均穿过旋转部的重心。
46.同时考虑到航摄过程中飞行重量和风阻要求，云台9尺寸不宜设置得过大。此情况下，当拍摄视角预期较大、相机机身较大时，在云台9转动过程中，相机机身会与云台9轴臂发生干涉，特别是在以下情况下最为明显：为达到拍摄目的，俯仰电机带动镜头6拍摄端朝下运动，此时，相机处于镜头6端为下端、机身为上端的状态，进一步的，当横滚电机工作执行横滚动作时，根据横滚方向，当如横滚臂向左转动时，机身右端后侧上顶角容易受到航向臂的干涉；当如横滚臂向右转动时，机身左端后侧上顶角容易受到航向臂的干涉。
47.综上，现有技术中，针对航摄领域云台9以及相机各自的结构特点以及装配特点，由于机身后端顶侧两侧的顶角非常容易与云台9的航向臂产生干涉，故在规划相机的拍摄视角时具有较大的局限性，容易出现达不到想要的拍摄视角的情况，这对航线规划、飞行高度设计提出了新的要求。
48.本方案针对以上问题，提出了一种针对航摄仪用相机机身壳体的改进方案。本方案中，通过设置为：在机身壳体上，设置为壳体本体7后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角8的外部顶角。即相对于现有技术，对对应的一个或两个外部顶角采用倒角8设计，以实现：在云台9尺寸以及机身主体尺寸不变的情况下，即保持云台9小尺寸设计以及机身内部容纳能力的前提下，通过采用为倒角8的外部顶角，使得机身在横滚电机的作用下左、右转动时，机身转动轨迹半径减小，从而达到提升俯仰电机转动角度以及横滚电机可转动角度的目的。以上角度值提升后，可通过云台9对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
49.作为本领域技术人员，在航摄仪具体运用上，可采用横滚电机单方向转动满足拍摄角度需求，而针对被取景对象，如仅采用单方向转动虽然对航线规划等会造成一定的影响，但具体航摄目的可通过具体的航线规划完成。故以上为倒角8的外部顶角可为两个外部顶角中的其中一个。考虑到航摄仪使用的便捷性，宜将两个外部顶角均设置成倒角8。
50.更为具体的，作为本领域技术人员，以上倒角8可为对应外部顶角上的缺口，也可为如下所提出的采用锥台状结构，即对机身壳体后端边缘进行整体倒角，所需要的顶角位置倒角8为所得整体倒角在顶角位置的局部。
51.实施例2：
52.本实施例在实施例1的基础上进行进一步的细化和完善：
53.为提升航摄仪使用的便捷性，实现在横滚电机作用下左、右摆动时，均可利用所述倒角8降低机身壳体的轨迹半径，设置为：所述壳体本体7后端顶侧的两个外部顶角均为倒角8。
54.实施例3：
55.本实施例在实施例1的基础上进行进一步的细化和完善：
56.由于机身壳体在使用过程中，其因为热应力会产生一定的热变形，为提升机身壳体使用寿命，设置为：所述倒角8为表面为曲面的倒圆角。进一步的，设置为所述倒圆面与机身壳体的背面以及各侧面均光滑过渡。
57.实施例4：
58.本实施例在实施例1的基础上进行进一步的细化和完善：
59.作为一种从整体加工上，如在大批量生产时，通过采用模具且便于脱模的方式获得相应形式的机身壳体，同时使得机身后端各边缘位置均具有防干涉优势，设置为：所述壳体本体7的后端外形为后端端部尺寸最小的锥台状。
60.实施例5：
61.本实施例提供一种用于航摄仪的机身，包括机身壳体，所述机身壳体为以上任意一个实施例所述的机身壳体。本方案为基于所述机身壳体的具体运用，采用本机身形式，可通过云台9对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
62.实施例6：
63.本实施例在实施例5的基础上进行进一步的细化和完善：
64.作为与以上提升拍摄角度构思匹配的，且为一种通过优化机身壳体内内部构件设置方式，以便于减小机身壳体后端尺寸的方案，设置为：还包括设置于机身壳体内部的主板模块；
65.所述主板模块为包括若干块主板的层叠式主板模块。本方案中，采用层叠式主板布局解决主板占用面积，以缩小机身长度尺寸、宽度、厚度尺寸中的任意一个或几个，提高机身转动的抗干涉性。
66.实施例7：
67.本实施例在实施例6的基础上进行进一步的细化和完善：
68.作为一种基于所述层叠式主板模块方案，可缩小机身长度尺寸、宽度尺寸，同时便于通过设定主板的排布形式，将机身壳体的后端设置为端部尺寸最小的锥台状以提升机身抗干涉性能的技术方案，设置为：组成主板模块的主板在机身的前后方向上间隔排列；
69.在主板模块中，沿着机身的前后方向，任意相邻的两主板均为：位于后方的主板向前的投影全部落在前方主板的边缘以内。
70.实施例8：
71.本实施例在实施例6的基础上进行进一步的细化和完善：
72.作为一种基于所述层叠式主板模块方案，可缩小机身长度尺寸、宽度尺寸，同时便于通过设定主板上功能模块的排布形式，将机身壳体的后端设置为端部尺寸最小的锥台状以提升机身抗干涉性能、提高部分发热量大的功能模块的散热性能的技术方案，设置为：组成主板模块的主板在机身的前后方向上间隔排列；
73.还包括搭载于主板模块上的功能模块，所述功能模块包括用于数据传递的接口模块4以及用于拍照控制的控制模块5；
74.所述接口模块4、控制模块5安装在最后方主板背面的不同位置；
75.所述接口模块4、控制模块5的边缘均位于所述背面的边缘以内。具体的，机身内部的功能模块一般包括如为cmos模块的感光模块1、如为hdmi模块的接口模块4、如为调参模块的控制模块5、如为用于机身系统运行控制的系统运行模块、如为用于机身图像处理的图像处理模块、如为用于机身数据存储的存储模块，相较而言，以上功能模块中接口模块4由于包括接口承载壳体，故接口模块4本身体积相对较大，控制模块5本身尺寸较大，接口模块4还存在发热量大的特点，将以上功能模块设置在所述背面上，如在为镁铝合金材质机身壳体的情况下，可有效提升接口模块4的散热能力、便于对机身壳体的后端进行顶角位置倒角设计或全部位置倒角设计。
76.实施例9：
77.本实施例公开一种用于航摄仪的相机，包括相机机身，所述相机机身为如上任意一个实施例所述的机身。本方案为基于所述机身的具体运用，采用本机身形式，可通过云台9对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
78.实施例10：
79.本实施例公开一种航摄仪，包括云台9及搭载在所述云台9上的相机，所述相机为
实施例9所述的相机，所述云台9为三轴云台。本方案为基于所述相机的具体运用，采用本相机形式，可通过云台9对相机的姿态调整到更大的拍摄角度，不仅可提升拍摄角度可选范围，同时从航拍目的上，便于对飞行器进行航线和飞行高度规划。
80.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于航摄仪的机身壳体，包括壳体本体（7），其特征在于，所述壳体本体（7）后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角（8）的外部顶角；所述壳体本体（7）的后端外形为后端端部尺寸最小的锥台状。2.一种用于航摄仪的机身，包括机身壳体，其特征在于，所述机身壳体为权利要求1所述的机身壳体。3.根据权利要求2所述的一种用于航摄仪的机身，其特征在于，还包括设置于机身壳体内部的主板模块；所述主板模块为包括若干块主板的层叠式主板模块。4.根据权利要求3所述的一种用于航摄仪的机身，其特征在于，组成主板模块的主板在机身的前后方向上间隔排列；在主板模块中，沿着机身的前后方向，任意相邻的两主板均为：位于后方的主板向前的投影全部落在前方主板的边缘以内。5.根据权利要求3所述的一种用于航摄仪的机身，其特征在于，组成主板模块的主板在机身的前后方向上间隔排列；还包括搭载于主板模块上的功能模块，所述功能模块包括用于数据传递的接口模块（4）以及用于拍照控制的控制模块（5）；所述接口模块（4）、控制模块（5）安装在最后方主板背面的不同位置；所述接口模块（4）、控制模块（5）的边缘均位于所述背面的边缘以内。6.一种用于航摄仪的相机，包括相机机身，其特征在于，所述相机机身为权利要求2至5中任意一项所述的机身。7.一种航摄仪，包括云台（9）及搭载在所述云台（9）上的相机，其特征在于，所述相机为权利要求6所述的相机，所述云台为三轴云台。

技术总结
本实用新型公开了一种用于航摄仪的机身壳体、机身、相机及航摄仪，所述机身壳体包括壳体本体，所述壳体本体后端顶侧的外部顶角中，包括为倒角的外部顶角。所述机身基于所述机身壳体，所述相机基于所述机身，所述航摄仪基于所述相机。采用本技术方案，在云台尺寸一定的情况下，便于提升航摄仪的拍摄角度。便于提升航摄仪的拍摄角度。便于提升航摄仪的拍摄角度。


技术研发人员：刘玉龙 程登桀 杜博文 于静 高飞云
受保护的技术使用者：成都睿铂科技有限责任公司
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2022/5/25